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Potencial Energeacutetico do Maranhatildeo Energias Oceacircnicas
Osvaldo Ronald Saavedra
Universidade Federal do Maranhatildeo ndash UFMAInstituto de Energia Eleacutetrica amp Renovaacuteveis
Renovaacuteveis
O potencial Energeacutetico
bull Maranhatildeo eacute um Estado privilegiado em termos de diversidade energeacutetica
bull Hidroeletricidade
ndash 1087 MW - Usina de Estreito investimentoR$ 5 bilhotildees
bull Eoacutelica de grande porte
ndash 220 MW ndash Parque eoacutelico CGE Delta 3 em Paulino Neves -Ocircmega
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O potencial Energeacutetico
bull Energia solar
ndash Insolaccedilatildeo diaacuteria 6 a 7 horas
ndash 1kWm2
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ilustrando
bull A nossa regiatildeo recebe em meacutedia 5000Whm2 por dia
bull A usina de Itaipu de 14GW tem um reservatoacuterio de 1350 Km2
bull Uma usina FV com essa aacuterea seria capaz de receber uma potecircncia aproximadamente 1100 GW
bull Considerando uma eficiecircncia de 10 a usina FV seria capaz de gerar 110 GWp
(A Ilha de satildeo Luiacutes tem aacuterea de 1410 Km2)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O potencial Energeacuteticobull Gaacutes Natural
ndash Bacia do Parnaiacuteba
ndash Complexo Parnaiacuteba I-IV 1427 MW
O potencial Energeacutetico
bull Biomassa
ndash Suzano auto sustentaccedilatildeo e excedente vendido agrave rede
ndash 2548 MW
bull Petroacuteleo
ndash Boas expectativas de jazidas off-shore
ndash Uacuteltimos lotes licitados em 2013 ndash Parnaiacuteba
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Alguns vencedores
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
O potencial Energeacutetico
bull Maranhatildeo eacute um Estado privilegiado em termos de diversidade energeacutetica
bull Hidroeletricidade
ndash 1087 MW - Usina de Estreito investimentoR$ 5 bilhotildees
bull Eoacutelica de grande porte
ndash 220 MW ndash Parque eoacutelico CGE Delta 3 em Paulino Neves -Ocircmega
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O potencial Energeacutetico
bull Energia solar
ndash Insolaccedilatildeo diaacuteria 6 a 7 horas
ndash 1kWm2
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ilustrando
bull A nossa regiatildeo recebe em meacutedia 5000Whm2 por dia
bull A usina de Itaipu de 14GW tem um reservatoacuterio de 1350 Km2
bull Uma usina FV com essa aacuterea seria capaz de receber uma potecircncia aproximadamente 1100 GW
bull Considerando uma eficiecircncia de 10 a usina FV seria capaz de gerar 110 GWp
(A Ilha de satildeo Luiacutes tem aacuterea de 1410 Km2)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O potencial Energeacuteticobull Gaacutes Natural
ndash Bacia do Parnaiacuteba
ndash Complexo Parnaiacuteba I-IV 1427 MW
O potencial Energeacutetico
bull Biomassa
ndash Suzano auto sustentaccedilatildeo e excedente vendido agrave rede
ndash 2548 MW
bull Petroacuteleo
ndash Boas expectativas de jazidas off-shore
ndash Uacuteltimos lotes licitados em 2013 ndash Parnaiacuteba
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Alguns vencedores
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
O potencial Energeacutetico
bull Energia solar
ndash Insolaccedilatildeo diaacuteria 6 a 7 horas
ndash 1kWm2
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ilustrando
bull A nossa regiatildeo recebe em meacutedia 5000Whm2 por dia
bull A usina de Itaipu de 14GW tem um reservatoacuterio de 1350 Km2
bull Uma usina FV com essa aacuterea seria capaz de receber uma potecircncia aproximadamente 1100 GW
bull Considerando uma eficiecircncia de 10 a usina FV seria capaz de gerar 110 GWp
(A Ilha de satildeo Luiacutes tem aacuterea de 1410 Km2)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O potencial Energeacuteticobull Gaacutes Natural
ndash Bacia do Parnaiacuteba
ndash Complexo Parnaiacuteba I-IV 1427 MW
O potencial Energeacutetico
bull Biomassa
ndash Suzano auto sustentaccedilatildeo e excedente vendido agrave rede
ndash 2548 MW
bull Petroacuteleo
ndash Boas expectativas de jazidas off-shore
ndash Uacuteltimos lotes licitados em 2013 ndash Parnaiacuteba
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Alguns vencedores
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
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Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Ilustrando
bull A nossa regiatildeo recebe em meacutedia 5000Whm2 por dia
bull A usina de Itaipu de 14GW tem um reservatoacuterio de 1350 Km2
bull Uma usina FV com essa aacuterea seria capaz de receber uma potecircncia aproximadamente 1100 GW
bull Considerando uma eficiecircncia de 10 a usina FV seria capaz de gerar 110 GWp
(A Ilha de satildeo Luiacutes tem aacuterea de 1410 Km2)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O potencial Energeacuteticobull Gaacutes Natural
ndash Bacia do Parnaiacuteba
ndash Complexo Parnaiacuteba I-IV 1427 MW
O potencial Energeacutetico
bull Biomassa
ndash Suzano auto sustentaccedilatildeo e excedente vendido agrave rede
ndash 2548 MW
bull Petroacuteleo
ndash Boas expectativas de jazidas off-shore
ndash Uacuteltimos lotes licitados em 2013 ndash Parnaiacuteba
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Alguns vencedores
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
O potencial Energeacuteticobull Gaacutes Natural
ndash Bacia do Parnaiacuteba
ndash Complexo Parnaiacuteba I-IV 1427 MW
O potencial Energeacutetico
bull Biomassa
ndash Suzano auto sustentaccedilatildeo e excedente vendido agrave rede
ndash 2548 MW
bull Petroacuteleo
ndash Boas expectativas de jazidas off-shore
ndash Uacuteltimos lotes licitados em 2013 ndash Parnaiacuteba
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Alguns vencedores
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
O potencial Energeacutetico
bull Biomassa
ndash Suzano auto sustentaccedilatildeo e excedente vendido agrave rede
ndash 2548 MW
bull Petroacuteleo
ndash Boas expectativas de jazidas off-shore
ndash Uacuteltimos lotes licitados em 2013 ndash Parnaiacuteba
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Alguns vencedores
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Alguns vencedores
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
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Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Alguns vencedores
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
O Potencial do Mar
bull Maranhatildeo apresenta caracteriacutesticas naturais no seu litoral Grandes diferenccedilas de mareacutes
Energias Oceacircnicas
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
O Potencial Energeacutetico do Mar
bull As energias oceacircnicas podem ser exploradas a partir de diferentes tecnologias
bull Ondas (waves)
bull Gradiente de Mareacutes
bull Correntes de Mareacutes (tidal currents)
bull Correntes Oceacircnicas
bull Gradiente Teacutermico (Ocean Thermal Energy Conversion ndashOTEC)
bull Gradiente de Salinidade
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Energias Oceacircnicas ndash Potencial Teoacuterico
Fonte TWhano EJano
Mareacutes 22000 79
Ondas 18000 65
OTEC1 2000000 7200
Gradiente de Salinidade2 23000 83
TOTAL3 2063000 7400
bull Consumo energeacutetico mundial em 2010 segundo a IEA 1973800 TWh
091 do potencial teoacuterico das energias oceacircnicas
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Ondas (waves)
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Forma da onda (Boyle Renewable Energy Oxford University Press (2004)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Amplitude e Frequecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
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Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Caacutelculos
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull Hs = Altura significativa de onda (4x rms elev da agua (m))
bull Te = avg time between upward movements across mean (s)
bull P = Potecircncia kW por metro de frente de onda
2
2
es THP
Exemplo Hs = 3m e Te = 10s
m
kWTHP es 45
2
103
2
22
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Potencial em KwmPotecircncia meacutedia por metro de frente de onda
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Ondas
Potencial teoacuterico global das ondas (Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012)
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Estimativas de potencial de ondas no Brasil
bull Considerando 77 Kwm (estimativa para costa do Cearaacute)
bull Brasil tem 7367 km de costa
Potencial bruto na ordem de 57 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Tecnologia para Energia de Ondas
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Coluna de aacutegua oscilante
LIMPET 500 kW Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Coluna de aacutegua oscilante
Fig Corte da usina LIMPET 500 FONTE Wavegen 1992
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
LIMPET 500 Escoacutecia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Exemplos de Aproveitamentos
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull Inaugurada em 1998 como sendo o maior dispositivo offshore de exploraccedilatildeo da energias das ondas
bull Converte a energia das ondas em eletricidade atraveacutes de um conceito chamado ldquocoluna oscilante de aacuteguardquo que modifica a pressatildeo do ar dentro de uma cacircmara de tal forma que uma turbina Wells com 17m de diacircmetro seja acionada
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
MIGHTY WHALE 110KW - Japatildeo
bull O protoacutetipo possui trecircs turbinas uma com potecircncia nominal de 50 kW e duas de 30 kW
bull Instalado a 15 km do litoral da Baia de Gokasho o dispositivo pode ser controlado remotamente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Usina de Ondas ndash PeceacutemCE
Desenvolvido na UFRJ ndash Coordenaccedilatildeo Prof Segen Estefen
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
(Video)
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Cobra Marinha - PelamisPelamis Wave Power Portugal
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
PELAMIS WAVE ENERGY
bull O primeiro protoacutetipo da Pelamis foi testado na Europa em Agosto de 2004 e se tornou o primeiro dispositivo em escala comercial capaz de gerar eletricidade a partir das ondas e de forma integrada agrave rede eleacutetrica
bull Em Setembro de 2008 foi inaugurada a primeira farmcontendo trecircs dispositivos Pelamis em Portugal
bull O conjunto possui uma capacidade nominal de 225 MW e integrado agrave rede eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
PELAMIS WAVE ENERGY
bull Em Fevereiro de 2009 foi desenvolvida a nova geraccedilatildeo do dispositivo a P2
bull Atraveacutes de uma colaboraccedilatildeo coma ScottishPower Renewables duas P2 estatildeo sendo testadas em Orkney ndash Escoacutecia
bull O objetivo destes testes eacute o suporte ao desenvolvimento de projetos em escala comercial ainda maiores
bull Fazendas de ondas com capacidade total de 170 MW estatildeo atualmente em desenvolvimento em aacuteguas escocesas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Pelamis - Funcionamento
bull The Pelamis wave power machine for EON and ScottishPower Renewablesmp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Energias de Mareacute
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Cada periacuteodo completo da mareacute eacute chamado de ciclo e num ciclo a mareacuteapresenta fases A subida da aacutegua eacute chamada de enchente e a descida eacutechamada de vazante O niacutevel maacuteximo no ciclo eacute chamado de preamar e oniacutevel miacutenimo de baixamar
Sistema Terra-Lua
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
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Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
A posiccedilatildeo relativa entre sol lua e Terra interfere na intensidade da mareacute
bull Os trecircs astros alinhados forccedilas gravitacionais se somam (mareacutes de siziacutegia)
bull Os trecircs astro formam um acircngulo reto com Terra forccedilas gravitacionais sesubtraem (mareacutes de quadratura)
Mareacutes de siacutezigia (luas nova e cheia) e quadratura (luas quarto minguante e quarto crescente)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
Influecircncias astronocircmicas sobre a mareacute (H V THURMAN 1997)
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
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Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Fenocircmenos Associados agraves Mareacutes
bull Agrave medida em que a onda de mareacute se aproxima da plataforma continentalndash Reduccedilatildeo da energia cineacutetica
ndash Aumento da energiapotencial
bull A morfologia do estuaacuterio combinada com o atrito no fundo determinam a variaccedilatildeo da densidade de energia daquela onda
Propagaccedilatildeo da mareacute no estuaacuterio de Severn Reino Unido
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Potencial de Gradiente de Mareacutes
Amplitude apenas da componente de mareacute M2 (lunar principal semi-diurna) queeacute a principal componente harmocircnica da mareacutes
Fonte Renewable Energy Source and Climate Change Mitigation 2012
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Aproveitamentos Maremotrizesbull Haacute alguns anos somente poucos locais do mundo eram
considerados propiacutecios para aproveitamentos maremotrizes
bull Atualmente mais locais jaacute satildeo considerados
Locais inicialmente considerados com potencialidade de aproveitamento maremotriz
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mares satildeo resultantes da movimentaccedilatildeo horizontal das massas de aacutegua durante o processo de variaccedilatildeo das mareacutes
bull As tecnologias utilizadas na exploraccedilatildeo das correntes de mareacutes ainda se encontram em uma escala preacute-comercial e diferentes conceitos tecnoloacutegicos tem sido discutidos
bull Eacute uma das alternativas mais promissora
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Correntes de Mareacutes
bull As correntes de mareacutes satildeo de natureza intermitente pois ocorrem de acordo com as variaccedilotildees de mareacutes no litoral
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Correntes de Mareacutes
bull Um atlas para energia de correntes e ondasfoi desenvolvido em UK (UK Department of Trade and Industry 2004)
bull Similares estimativas foram publicadas para
ndash Comunidade Econocircmica Europeia
ndash Canadaacute
ndash China
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Correntes de Mareacutes
bull De especial interesse em UK Irlanda Grecia Franccedila e Italia
bull Mais de 106 siacutetios promissoacuterios foramidentificados na maioria em UK
bull Usando as tecnologias atuais esses siacutetios tem um potencial estimado em 48 TWhano (017 EJano)
bull China estimou uma capacidade de 14 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Correntes de Mareacutes
Outros siacutetios comercialmente atraente tem sidoidentificados em
o Coreia
o Canadaacute
o Japatildeo
o Filipinas
o Nova Zelacircndia
o Ameacuterica do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Caacutelculos
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fluiacutedo Densidade (kgm3)
Ar 1225
Aacutegua 1000
Aacutegua do mar 1024
119864119888 =120588 times 119860 times 1199073
2
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Aproveitamento das Mareacutes
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Aproveitamento das MareacutesDois modos
bull Conversatildeo da energia potencial barragem para criar um reservatoacuteriohavendo desniacutevel entre estuaacuterio e reservatoacuterio
bull Conversatildeo da energia cineacutetica das correntes de mareacute
Turbina de correntes em Strangford Loch Irlanda do Norte
Reino Unido
Esquema de uma usina maremotriz que utiliza energia
potencial
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Gradiente de mareacuteFuncionamento em efeitos simples ou duplo
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na enchente (flood)
bullSimples efeito ndash geraccedilatildeo na vazante (ebb)
bullDuplo efeito ndash geraccedilatildeo na enchente e vazante
bullCom ou sem bombeamento
bullUm ou mais reservatoacuterios (simple multiple basin)
Geraccedilatildeo maremotriz em enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Geraccedilatildeo simples - vazante
bull A geraccedilatildeo em mareacute vazante com efeito simples eacute a melhor escolha emtermos de produccedilatildeo de energia eleacutetrica e simplicidade de operaccedilatildeo
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Geraccedilatildeo simples - enchente
bull Na geraccedilatildeo em mareacute enchente o enchimento do reservatoacuterio ocorre pelaturbinagem e o esvaziamento efetua-se com as comportas abertas Aeficiecircncia eacute menor porque durante as maiores quedas o niacutevel doreservatoacuterio se eleva mais rapidamente o que torna a reduzir a quedadisponiacutevel
Representaccedilatildeo temporal da geraccedilatildeo em mareacute vazante
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Duplo Efeito
bull Na geraccedilatildeo de duplo efeito a energia eacute produzida durante ambas asmareacutes enchente e vazante Neste caso podem ser empregadas turbinasreversiacuteveis natildeo-reversiacuteveis com sistemas de canais e comportas ou aindaduas seacuteries de turbinas natildeo-reversiacuteveis
Fig 20 ndash Paracircmetros de otimizaccedilatildeo para operaccedilatildeo de duplo efeito
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Com bombeamento
Esquema de geraccedilatildeo na vazante (a) Efeito simples no esvaziamento e (b) efeito duplo
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Aproveitamentos Maremotrizes
bull A geraccedilatildeo em mareacute enchenteproduz menor geraccedilatildeo
bull A aacuterea do reservatoacuterio ouestuaacuterio diminui com o aumentoda profundidade levando aosseguintes resultados
ndash O niacutevel da aacutegua noreservatoacuterio aumenta a taxamaior
ndash A vazatildeo pelas turbinas eacutemenor que no outro caso
Comparaccedilatildeo entre os volumes uacuteteis em geraccedilatildeo vazante e
enchente
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Aproveitamentos Maremotrizes
bull Potecircncia Extraiacutevel
bull Ondendash P potecircncia extraiacutevel (kW)ndash η eficiecircncia da conversatildeo hidraacuteulica - eleacutetricandash ρ densidade da aacutegua do mar (kgm3)ndash g aceleraccedilatildeo gravitacional (ms2)ndash H altura da queda drsquoaacutegua (m)ndash Q vazatildeo turbinada (m3s)
P = hrgHQ
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Gradiente de Mareacute Tecnologia madura
bull Usina de La Rance
bull 240 MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Usina Maremotriz de Annapolis Royal Canadaacute
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bullBaia de Fundy Canadaacute
bullMaiores amplitudes de mareacute do mundo chegando a 16 m
Potencial Nominal instalada 20 MW
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Usina Maremotriz de Kislaya Guba -Russia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Situada no litoral do mar de Barents Ruacutessia
Em operaccedilatildeo desde 1968
Potecircncia instalada de 400kW
Usina para fins experimentais
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Usina Maremotriz de Sihwa Lake ndashCoreacuteia do Sul
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Comissionada em 2011 tonando-se a maior usina maremotriz do mundo potecircncia instalada 254 MW 10 turbinas do tipo bulbo de
254 MW cada estimativa de geraccedilatildeo anual
5527 GWh periacuteodo de construccedilatildeo entre
2003 e 2010 custo de construccedilatildeo US$ 3551
mi (US$ 14miMW)
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Swansea Tidal Project - Wales
bull Novo Projeto no Paiacutes de Gales
ndash A construccedilatildeo de um lago artificial dentro da baia de Swansea com capacidade de geraccedilatildeo de 320 MW durante14 h por dia
ndash Impactos ambientais reduzidos devido ao natildeoacoplamento com a costa
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Swansea Project
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Swansea Project
Proposta de lago de mareacutes em Swansea Bay Reino Unido
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Swansea Project - Animaccedilatildeo
bull Tidal [AVI 480p XVID]avi
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Swansea Project
bull Em licenciamento ambiental
bull Em fase de articulaccedilatildeo financeira
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Siacutetios Promissoacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Vantagens ndash usinas de barragens
bull Alta previsibilidade
ndash Ao contraacuterio do vento as mareacutes satildeo previsiacuteveiscom antecedecircncia
bull Similaridade a turbinas de baixas quedas
ndash Tecnologia conhecida
bull Uso viaacuterio da barragem (ponte)
bull Alguns benefiacutecios ambientais
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
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102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Desvantagens
bull Alto investimento
bull Poucos siacutetios propiacutecios no mundo
bull Geraccedilatildeo intermitente
bull Acumulaccedilatildeo de sedimentos dentro reservatoacuterio
ndash Acumulaccedilatildeo de poluentes na lama
bull Cacircmbios do ecosistema do estuaacuterio
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Protoacutetipos e Projetos de correntes de mareacutes
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Correntes de Mareacutes
bull Custos de instalaccedilatildeo reduzidos
bull Riscos ambientais miacutenimos
bull Embora seja o mesmo princiacutepio da geraccedilatildeo eoacutelica haacute
algumas vantagens
bull Densidade da aacutegua bem maior que a do ar
bull Alta previsibilidade das correntes de mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Correntes de Mareacutes
bull Projeto SeaGen S
bull Protoacutetipo de 16 MW instalado
no Reino Unido em 2008
bull Diacircmetro do rotor 16 m
bull Velocidade nominal 24 ms
bull Energia gerada jaacute eacute superior a 8
GWh
bull Novos projetos incluem a
instalaccedilatildeo de arrays comerciais
com turbinas de 20 m de
diacircmetro e 2 MW de potecircncia
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Eoacutelico + Corrente de mareacute
bull Integraccedilatildeo entre
geraccedilatildeo maremotriz e
geradores eoacutelicos off-
shore
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
SeaGen Turbines
bull SeaGen Turbine Animation (Marine CurrentTurbines)(720p_H264-AAC)mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Tidal Turbines
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Swan Turbines
bull Swanturbines Tidal Power[1]mp4
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Fazenda de Correntes em Anglesey -UK
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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90
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91
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97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
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bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
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bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
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UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
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Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
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bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
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Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
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Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
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Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
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88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
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Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
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Fazenda de Turbinas de Correntes Anglesey - UK
bull O sitio de Skerries ao largo da costa noroeste da Anglesey foi identificado como um possiacutevel local para uma fazenda de 10MW com turbinas SeaGen S de 2MW
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Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
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A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
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bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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88
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
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Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
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Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
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Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
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Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
91
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
92
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
93
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
94
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
95
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Geraccedilatildeo de Mareacutes no Brasil
Gradiente de mareacute
bull Concentrada nos Estados de MA PA e AP
bull Estimativas realizadas pela Eletrobraacutes (1980)
bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
bull Salinoacutepolis
bull Satildeo Joseacute de Pirabas
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
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Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
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bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
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bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
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bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
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bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
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Chile
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bull Energia Bruta Estimada 72 TW-hano
Potencial bruto estimado 27 GW
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A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
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bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
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potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
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bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
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bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
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bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
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Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
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Brasil
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Chile
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Valores meacutedios de variaccedilatildeo da mareacute no litoral brasileiro
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
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bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
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Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
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bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
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108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
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Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
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IEE ndash UFMA
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Os primeiros estudos de mapeamento do potencial maremotriz no Brasilforam realizados pela Eletrobras desde a deacutecada de 60 Os locais maisfavoraacuteveis satildeo no litoral do Maranhatildeo ao Amapaacute
AMAPAacutebull Maracaacute
PARAacutebull Algodoal
bull Maracanatilde
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A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
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bull Cumatilde
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bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
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Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
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Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
MARANHAtildeObull Mutuoca
bull Turiaccedilu
bull Lenccediloacuteis
bull Mangunccedilaacute
bull Cumatilde
bull Satildeo Joseacute
bull Tubaratildeo
bull Bacanga
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
A Geraccedilatildeo Maremotriz no Brasil
bull Principais informaccedilotildees relacionadas ao Maranhatildeo
LocalAltura da mareacute (m)
Aacuterea da baiacutea (Kmsup2)
potecircncia extraiacutevel (MW)
Energia (GWh)
Baiacutea de Turiaccedilu 47 616 3402 9114
Baia dos Lenccediloacuteis 47 316 1745 4675
Baia de Cumatilde 4 232 928 2486
Baia de Satildeo Joseacute 43 451 2084 5585
Baia do Bacanga 4 15 60 160
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Correntes de Mareacutes
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Perfil 3D - Baia de Satildeo Marcos(cedido pelo LHiCEA-UFMA)
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
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86
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87
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88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
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90
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Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
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Maquete eletrocircnica
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00 m e max 20 m
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bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
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bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
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Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
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Chile
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bull De acordo com estudos preliminares o Brasil apresenta um potencial eletromaremotrizbastante significativo principalmente na costa do Maranhatildeo Paraacute e Amapaacute
bull Esse potencial energeacutetico eacute da ordem de 72 TWhano o equivalente a 168 do consumo nacional do Brasil em 2008 de acordo com dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional (EPE 2009)
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Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
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Brasil
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vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
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bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
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bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
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superior a 50 anos
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bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
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Brasil
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Chile
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99
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
100
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
101
Usina Piloto do Bacanga Escaneamento Digital 3D
102
Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
107
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
bull Valor do MWh no mercado spot R$ 13000
108
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
bull Geraccedilatildeo estimadaano 30466 MWh
bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
109
Comentaacuterios Finais
Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
bull INCT em Energias Oceacircnicas - INEOF
Comentaacuterios Finais
UK
bull Trabalhos pesquisas e protoacutetipos
Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
bull Importante potencial a ser mapeado
bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Obrigadoosaavedraieeeorg
IEE ndash UFMA
Projeto Usina do Bacanga
84
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
85
Barragem do Bacanga Memoacuteria Fotograacutefica
86
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
87
Usina Piloto do Bacanga Nova Concepccedilatildeo
88
Usina Piloto do Bacanga Mediccedilotildees de Mareacutes
89
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
90
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
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96
Usina Piloto do Bacanga Levantamento Batimeacutetrico
97
Usina Piloto do Bacanga Potencial Teoacuterico
98
Potencial Teoacuterico Estimado
Aproveitamento Pleno ( ateacute +4 m - IBGE) 145 GWha
Aproveitamento Parcial (ateacute +2 m ndash IBGE) 6782 GWha
Reduccedilatildeo de 535
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Maquete eletrocircnica
Uso da Energia Maremotriz para Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
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bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
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bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
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bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
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bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
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bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
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Brasil
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bull Custo de O amp Mano asymp R$ 20000000MW
bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
bull Payback simples Custo Estimado (Receita ndash OampM) = 12 anos
bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
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Energias Oceacircnicas
bull Grande espaccedilo para inovaccedilotildees tecnoloacutegicas
bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
bull Eacute necessaacuterio preparar recursos humanos
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Brasil
bull Recursos para PampD em energias oceacircnicas prioridade e estrateacutegia
Chile
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bull Investimentos estrateacutegicos necessaacuterios
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bull Potecircncia extraiacutevelbull Potecircncia instalada de 10 MWbull Geraccedilatildeo efeito simplesbull Assume-se a existecircncia da barragem construiacuteda dotada de
vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
00 m e max 20 m
bull Custos abrangendo somente as intervenccedilotildees paraimplementaccedilatildeo da usina de geraccedilatildeo eleacutetrica
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bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
proacuteximos
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bull Custo estimadobull R$ 20 milhotildeesbull Custo MW instalado R$ 2 milhotildees (similar a uma PCH)bull Disponibilidade descontiacutenua mas previsiacutevelbull Natildeo haacute geraccedilatildeo quando os niacuteveis ReservatoacuteriondashMar estatildeo
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bull Receita aproximadaano 30466130 = R$36 milhotildees
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bull Custo de OampMano 20000010 = R$ 2 milhotildees
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bull Vale destacar que a vida uacutetil de usinas maremotrizes eacute
superior a 50 anos
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Energias Oceacircnicas
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bull Energia estrateacutegica
bull No futuro proacuteximo a matriz energeacutetica incluiraacute importante parcela de EO
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vertedourosbull Assume-se a restriccedilatildeo de cota do reservatoacuterio como sendo min
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