15a introdução a geração

Geração de Energia Elétrica

Energia Renovável

Prof. Pedro Venske

Meio pelo qual é possível gerar energia elétrica a partir de uma fonte deenergia “inesgotável”, ou seja, capaz de se regenerar.

Fontes Renováveis de Energia

O que são “Fontes Renováveis Energia”?

Prof. Pedro Venske

Fontes que apresentam taxas de reposição equivalentes às de suautilização, podendo ocorrer artificialmente ou naturalmente.


O que são “Fontes Renováveis Energia”?

Fontes Renováveis X Fontes Não Renováveis

ArtificiaisNaturais

Sol

Mar

Ventos

Calor da Terra

Queima de Lenha

Queima da Biomassa

Petróleo e seus derivados

Gás Natural

Carvão Mineral

Urânio

REGENERAM

NÃO SE REGENERAM

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Rios


Fontes Renováveis X Fontes Não Renováveis

Mínimo impacto ambiental durantea geração.

Maior impacto ambiental durante a geração.

Elevado custo de implantação(Hidrelétricas, parques eólicos, células fotovoltaicas..)

Baixo custo (relativo) de implantação(Termoelétricas – gás, carvão).

Principal fonte de energia no Brasil (Hidrelétricas).

Alto custo de Produção.Baixo custo de Produção.

Principal fonte de energia no Mundo.

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Características

Fontes Renováveis de Energia Prof. Pedro Venske

Matriz Elétrica Mundial

Diminuição de Renováveis na Matriz

Queda de 3,7% devido àscondições hidrológicas.

Compensação com aumentoda geração térmica (maiscaro e mais poluente)

Fonte: Balanço Energético Nacional (2015)



Matriz Elétrica Brasileira

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Capacidade Instalada (MW)

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Evolução da Energia Eólica

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Energia Solar-Térmica (Heliotérmica)

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Energia calorífica do sol para produzir eletricidade.

Coletores solares esféricos refletem a irradiação solar, concentrando-a em umadeterminada região com água, de modo que possibilite elevar substancialmentesua temperatura a ponto de produzir vapor, consequentemente, energia elétrica.


Energia dos Ventos (Eólica)

Prof. Pedro Venske

Construção da primeira turbina eólica (aerogerador) no fim do século XIX

Atualmente, já existem grandes centrais geradoras (parque eólicos) comcapacidade de centenas de MW. Em Washington (USA) encontra-se o maiorparque eólico do mundo (300 MW)

No Brasil, estima-se um potencial de 140 GW em energiaeólica. A maior parte encontrada no litoral.


Um importante parâmetro para estudos de energia eólica para geração de eletricidade é a Potência de Vento (W)

Área do rotor

Velocidade do vento

Densidade do ar

Existe um controle da velocidade das pásquando o vento supera 12-15 m/s.

Usualmente, a geração elétrica se inicia comventos da ordem de 2,5 – 3 m/s


Dinamarca

Ceará


Usina híbrida de Pernambuco (Tacaratu/PE)Fotovoltaico: 11 MWHeólico: 80 MWEstimado 340 GWh/ano (250 mil residências)


Energia Hidráulica

Geradores Hidrocinéticos: Turbinas capazes de aproveitar a correnteza do fluxo normal de um curso d’água (rios), sem necessidade de construção de barragens.Frequentemente, a velocidade da correnteza é suficiente para geração elétrica. Caso contrário, é feito o estreitamento da seção, aumentando a velocidade do fluxo d’água.


Turbinas Hidráulicas acionadas pelo movimento das marés ou ondas.

Energia Oceânica

Energia das Marés: Aproveita a variação do nível do mar que ocorre todos os dias a cada 12 horas.

Centrais com reservatório: Regime intermitente, acumulando água do marem reservatório (barragem). Quando a maré sobe, o reservatório é enchido.Quando a maré baixa, a água sai do reservatório por um canal, movimentandouma turbina conectada a um sistema de geração de eletricidade.


Centrais sem reservatório: não necessitam de barragens, pois suasturbinas são montadas no fundo do oceano, próximo da costa.

Mínimo impacto ambiental, pois não há necessidade de construção dabarragem que serve de reservatório.


Sistema de Coluna de Água Oscilante (CAO): Localizado na costa, consiste deuma estrutura oca, em concreto, parcialmente submersa, aberta na partefrontal exposta às ondas por baixo da linha d’água. O movimento alternado dasondas gera uma pressão que força o ar a se deslocar pela abertura, onde estálocalizada uma turbina.

Energia das Ondas: Formada a partir da interação dos ventos com asuperfície do mar, apresenta intermitência e variações sazonais semelhantesa energia eólica.


Ilha do Pico, Açores – 400 kW (1999) Ilha de Islay, Escócia – 500 kW (2000)


PELAMIS: Dispositivo de conversão de energia das ondas articulado, semi-submerso, desenvolvido em 1998 na Escócia. Com o movimento oscilante dasondas incidentes, ocorre oscilações nos módulos cilíndricos em torno das juntasque os unem, pressurizando o óleo contido nelas, o qual é forçado a passar pormotores hidráulicos, acionando geradores de eletricidade.

Um protótipo de 150 m foi construído em 2004, com potência de 750 kW, e ligado a rede elétrica do Reino Unido.


Energia Geotérmica

Energia obtida a partir do calor proveniente do interior da Terra.

Centrais Geotérmicas: aproveitamento direto de fluídos geotérmicos a altas temperaturas (>150 ºC) para produção de energia elétrica

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Geração de Eletricidade

Energia Renovável

Prof. Msc. Pedro Venskee-mail: [email protected]

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