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.

Fontes Renováveis de Energia

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 de Energia

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

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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)

Fontes Renováveis de Energia

Fonte: Balanço Energético Nacional (2015)

Matriz Elétrica Brasileira

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Fontes Renováveis de Energia

Fonte: Balanço Energético Nacional (2015)

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Fontes Renováveis de Energia

Fonte: Balanço Energético Nacional (2015)

Capacidade Instalada (MW)

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Fontes Renováveis de Energia

Fonte: Balanço Energético Nacional (2015)

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Fontes Renováveis de Energia

Fonte: Balanço Energético Nacional (2015)

Evolução da Energia Eólica

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Fontes Renováveis de Energia

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.

Fontes Renováveis de Energia

Energia dos Ventos (Eólica)

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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.

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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

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Dinamarca

Ceará

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

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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.

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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.

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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.

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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.

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

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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.

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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: pedro.phvr@gmail.com