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Ecologia, Ambiente e Engenharia Elétrica

Carlos Marcelo Pedrosohttp://www.eletrica.ufpr.br/pedroso

Introdução

� Ecologia, Ambiente e Engenharia Elétrica� Programa detalhado� Critérios de Avaliação

− Participação nas atividades (peso 3)�� 75% de presenças é obrigatório

− Apresentação de seminário (peso 7)�

− Nesta apresentação: todas os dados retirados do anuário estatístico do Ministério de Minas e Energia, exceto quando citado

OFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR FONTEOFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR FONTE1973 / 2005 1973 / 2005 -- %%

1973

Petróleo46,2%

Hidráulica1,8%

Gás Natural16,0%

Nuclear0,9%

Fontes Renováveis

10,6%

Outras0,1%

Carvão Mineral24,4%

6.128 106 tep

2005

Nuclear6,3%

Hidráulica2,2%

Fontes Renováveis10,0%

Petróleo35,0%

Gás Natural20,7%

Outras0,5%

Carvão Mineral25,3%

11.435 106 tep

OFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR REGIÃOOFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR REGIÃO1973 / 2005 1973 / 2005 -- %%

1973

OECD61,3%

China7,1%

Bunker Marítimo1,9%

África3,5%

América Latina3,7%Ásia (exceto

China)5,6%

Oriente Médio1,1%

Antiga União Soviética14,2%

Europa (exceto OECD)

1,6%

6.128 106 tep

2005

OECD48,5%

Ásia (exceto China)11,2%

África5,3%

Bunker Marítimo1,5%

América Latina4,4%

China15,2%

Europa (exceto OECD)

0,9% Antiga União Soviética8,6%

Oriente Médio4,4%

11.435 106 tep

ENERGIA E POPULAENERGIA E POPULAÇÇÃO NO MUNDO 2004ÃO NO MUNDO 2004%%

49,1

34,4

18,3

4,3

12,8

14,513,7

20,5

4,35,8

7,0

5,2 9,213,7

2,9

8,713,4

4,5

0,60,9

0,9

11,510,1

32,2

0

20

40

60

80

100

DEMANDA PRODUÇÃO POPULAÇÃO

OECD

RUSSIA ANTIGA

AMÉRICAS SUL&CENTRAL

CHINA

ORIENTE MÉDIO

EUROPA Ñ OECD

11.213 Mtep11.223 Mtep 6.352 Mhab

ÁSIA EXC. CHINA

ÁFRICA

2.313

265

4.769

2.499

907 814 9221.183

12.911

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

OR

IEN

TE

MÉ

DIO

ÁF

RIC

A

Emissões mundiaisde CO2 = 26.583 Mt

OE

CD

CH

INA

EU

RO

PA

NÃ

OO

EC

D

RU

SS

IA A

NT

IGA

AS

IA

AM

ÉR

ICA

SS

UL&

CE

NT

RA

L

BU

NK

ER

EMISSÕES DE COEMISSÕES DE CO22 2004 2004 –– MUNDOMUNDOmilhões tmilhões t

1521 21

25 22

18131714

14

5656

10

4535

5

345

4 3

484752 49 52

0

20

40

60

80

100

PRODUÇÃO DEMANDA(OIE) � POPULAÇÃO ELETRICIDADE EMIS. CO 2

11.213 Mtep

OUTROS OUTROSOUTROSOUTROSOUTROS

USAUSAUSAUSA

CHINA

CHINA

CHINA

CHINA

CHINA

USA

ÍNDIAÍNDIA

ÍNDIA

ÍNDIA RUSSIA

RUSSIARUSSIA

AR.SAUDITA JAPÃO

JAPÃO

JAPÃO

BRASILÍNDONÉSIA

ALEMANHA ALEMANHA

26.583 Mt15.985 TWh6.352 Mhab11.223 Mtep

OS 5 MAIS EM ENERGIA, POPULAOS 5 MAIS EM ENERGIA, POPULAÇÇÃO E EMISSÕES 2004ÃO E EMISSÕES 2004%%

5,0

16,8

30,211,7

21,6

24,761,9

31,07,0

9,5

12,1

3,39,9

29,1

8,6 8,6 5,8

3,4

0

20

40

60

80

100

RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO

AMÉRICA NORTE

ÁSIA PACÍFICO

AMÉRICASSUL & CENTRAL

ÁFRICA

ORIENTE MÉDIO

EUROPA

81.088 kbbl/d1.201 Gbbl 82.459 Kbbl/d

DADOS MUNDIAIS DE PETRDADOS MUNDIAIS DE PETRÓÓLEO LEO –– 20052005%%

4,1

27,2 28,2

35,6

38,440,8

40,1

10,69,1

8,05,9

8,313,0 14,8

3,9 4,9 4,5

2,6

0

20

40

60

80

100

RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO

AMÉRICA NORTE

ÁSIA PACÍFICO

AMÉRICASSUL&CENTRAL

ÁFRICA

ORIENTE MÉDIO

EUROPA

2.763 Mm3179,8 Tm3 2.750 Mm3

DADOS MUNDIAIS DE GDADOS MUNDIAIS DE GÁÁS NATURAL S NATURAL –– 20052005%%

18,123,7 22,4

17,2

32,428,2

12,1

32,5

25,4

25,2

18,1 14,920,7

2,0

0,60,6

3,03,0

0

20

40

60

80

100

POTENCIAL(2002) � CAPAC. INSTALADA GERAÇÃO

AMÉRICANORTE

ÁSIA PACÍFICO

AMÉRICAS SUL& CENTRAL

ÁFRICA

O. MÉDIO &OCEANIA

EUROPA

832 MW15.900 TWh 2.935 MWh

DADOS MUNDIAIS DE ENERGIA HIDRDADOS MUNDIAIS DE ENERGIA HIDRÁÁULICA ULICA –– 20052005%%

28,021,3 21,0

31,6

15,1 18,3

5,6

4,9

32,7

57,0 56,3

0,30,0

0,0

3,4

0,71,62,2

0

20

40

60

80

100

RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO

AMÉRICA NORTE

ÁSIA PACÍFICO

AMÉRICASSUL&CENTRAL

ÁFRICA

ORIENTE MÉDIO

EUROPA

2.887 Mt909,1 Gt 2.930 Mt

DADOS MUNDIAIS DE CARVÃO MINERAL DADOS MUNDIAIS DE CARVÃO MINERAL –– 20052005%%

Matriz Energética Mundial

Fonte: Agência Internacional de Energia

Matriz Energética Brasileira

� Energia Primária: fontes fornecidas pela natureza em sua forma direta (ex. petróleo, gás natural, carvão mineral, energia hidráulica, lenha, etc.)�

� Energia Secundária: transformada a partir de fontes secundárias (ex. disel, gasolina, eletricidade)�

� Centros de transformação: locais onde a energia primária é convertida em secundária.

Matriz Energética Brasileira

Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007

Matriz de oferta de energia elétrica

Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007

FATOR DE UTILIZAFATOR DE UTILIZAÇÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE ÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE GERAGERAÇÇÃO ELÃO ELÉÉTRICA PTRICA PÚÚBLICABLICA

y = 0,0007x + 0,52

y = 0,0018x + 0,1902

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,7019

70

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

HDRO

TERMOS.PÚBLICOS/NUCLEAR

Linear(HDRO) �

Linear(TERMOS.PÚBLICOS/NUCLEAR) �

FATOR DE UTILIZAFATOR DE UTILIZAÇÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE ÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE GERAGERAÇÇÃO ELÃO ELÉÉTRICA PTRICA PÚÚBLICABLICA

y = 0,0009x + 0,4818

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,9019

70

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

TOTALSERVIÇOPÚBLICO

NUCLEAR

Linear(TOTALSERVIÇOPÚBLICO) �

NorteP: 111,0 GW – 42,7%C.I: 9,3 GW – 12,7%OPERAÇÃO: 8,4%CONSTRUÇÃO: 1,0%

NordesteP: 25,0 GW – 10,0%

C.I: 10,9 GW – 14,9%OPERAÇÃO: 42,0%

CONSTRUÇÃO: 2,3%

SudesteP: 44,6 GW – 17,2%

C.I: 23,3 GW – 31,7%OPERAÇÃO: 52,2%

CONSTRUÇÃO: 1,9%

Centro-OesteP: 35,3 GW – 13,6%C.I: 9,9 GW – 13,5%OPERAÇÃO: 28,1%CONSTRUÇÃO: 2,7%

SulP: 43,1 GW – 16,6%

C.I: 20,0 GW – 27,2%OPERAÇÃO: 46,3%

CONSTRUÇÃO: 3,5%

Legenda Legenda

P: potencialP: potencial

C.I: capacidade instaladaC.I: capacidade instalada

P e C.I: % do BrasilP e C.I: % do Brasil

Op.&Cons.: % da RegiãoOp.&Cons.: % da Região

POTENCIAL HIDRELPOTENCIAL HIDRELÉÉTRICO BRASILEIRO POR REGIÃO TRICO BRASILEIRO POR REGIÃO -- 20062006

Total Brasil Total Brasil

P: 260,1 GWP: 260,1 GW

C.I: 73,4 GWC.I: 73,4 GW

CAPACIDADE INSTALADA DE GERACAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÇÃO ELÃO ELÉÉTRICA POR TRICA POR REGIÃO REGIÃO –– 20062006

NorteC.I.T: 12,6 GW – 13,0%HIDRO: 9,3 GW – 12,7%TERMO: 3,2 GW – 15,4%

NordesteC.I.T: 14,3 GW – 14,8%

HIDRO: 10,9 GW – 14,9%TERMO: 3,3 GW – 15,8%EÓLICA: 0,1 GW – 29,0%

SudesteC.I.T: 34,8 GW – 36,0%

HIDRO: 23,3 GW – 31,7%TERMO: 9,5 GW – 45,5%EÓLICA: 0,0 GW – 0,4%

NUCLEAR: 2,0 GW – 100%

Centro-OesteC.I.T: 11,4 GW – 11,8%HIDRO: 9,9 GW – 13,5%TERMO: 1,5 GW – 7,1%

SulC.I.T: 23,5 GW – 24,3%

HIDRO: 20,0 GW – 27,2%TERMO: 3,4 GW – 16,2%EÓLICA: 0,2 GW – 70,6%

Legenda Legenda

C.I.T: capacidade instalada C.I.T: capacidade instalada totaltotal

%: do Brasil%: do Brasil

Total Brasil Total Brasil

C.I.T: 96,6 GWC.I.T: 96,6 GW

Hidro: 73,4 GWHidro: 73,4 GW

Termo: 21,0 GWTermo: 21,0 GW

Nuclear: 2,0 GWNuclear: 2,0 GW

EEóólica: 0,2 GWlica: 0,2 GW

OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELOFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉÉTRICA POR ORIGEMTRICA POR ORIGEM(TWh)(TWh) ��

0

100

200

300

400

500

1970

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

IMPORTAÇÃO

AUTOPRODUTORES

CENTRAIS EL.SERV. PÚBLICO

OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELOFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉÉTRICA POR FONTETRICA POR FONTE(TWh)(TWh) ��

0

100

200

300

400

500

1970

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

HIDRÁULICA

OUTRAS

URÂNIO

CARVÃOMINERAL

GÁS NATURAL

DERIVADOS DEPETRÓLEO

CONSUMO FINAL DE ELETRICIDADE POR SETORCONSUMO FINAL DE ELETRICIDADE POR SETOR(TWh)(TWh) ��

0

100

200

300

40019

70

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

RESIDENCIAL

COMERCIAL EPÚBLICO

TRANSPORTES

AGROPECUÁRIO

INDUSTRIAL EENERGÉTICO

Fontes de Energia Renovável

� Hidráulica� Produtos da cana de açúcar� Lenha e carvão vegetal

Energia hidráulica

� Criação do sistema após seca entre 1951 e 1956 (capacidade instalada então de 3500MWh)�

� Criação da barragem de furnas � Margem de segurança de barragens dimensionada

para 5 anos de estiagem� Integração de linhas de transmissão para

compensar regimes de chuvas irregulares no território nacional

� Problema ambiental: grandes áreas alagadas

OFERTA INTERNA DE BIOENERGIAOFERTA INTERNA DE BIOENERGIA(% (% -- dados em tep)dados em tep) ��

0%

20%

40%

60%

80%

100%19

70

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

OUTRASPRIMÁRIAS

PRODUTOSDA CANA

LENHA ECARVÃOVEGETAL

Energia não renovável

Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007

MATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA RENOVMATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA RENOVÁÁVEL 2006VEL 2006(%)(%) ��

PRODUTOS DA CANA32%

HIDRÁULICA E ELETRICIDADE

33%

LENHA E CARVÃO VEGETAL

28%

OUTRAS RENOVÁVEIS

7%

101,9 milhões tep (45,1% da OIE BR, de

226,1 milhões tep) �

Energias não renováveis

� Principais:− Petróleo e gás − Carvão

Produção de petróleo (fonte: ANP) �

Consumo de petróleo (fonte ANP)

PRODUPRODUÇÇÃO E CARGA PROCESSADA DE PETRÃO E CARGA PROCESSADA DE PETRÓÓLEO (Brasil)LEO (Brasil)(milhões de m(milhões de m3)3) ��

0

20

40

60

80

100

12019

70

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

PRODUÇÃO

CARGAPROCESSADA

RESERVAS DE PETRRESERVAS DE PETRÓÓLEO E PRODULEO E PRODUÇÇÃO POR UF (2006)ÃO POR UF (2006) ��

AmazonasR: 15,4 106 m³ (0,8%) P: 2,1 106 m³ (2,1%)

Totais BrasilTotais Brasil

R: 1.936,6 10R: 1.936,6 106 6 mm³³

P: 100,2 10P: 100,2 106 6 mm³³

BahiaR: 38,8 106m³ (2,0%) P: 2,5 106m³ (2,5%)

CearáR: 11,9 106 m³ (0,6%) P: 0,6 106 m³ (0,6%) Rio Grande do Norte

R: 54,5 106 m³ (2,8%) P: 3,8 106 m³ (3,8%)

AlagoasR: 1,9 106 m³ (0,1%) P: 0,5 106 m³ (0,5%)

ParanáR: 1,0 106 m³ (0,1%) P: 0,5 106 m³ (0,5%)

Santa CatarinaR: 1,1 106 m³ (0,1%)

Espírito SantoR: 214,1 106 m³ (11,0%) P: 3,6 106 m³ (3,6%)

Rio de JaneiroR: 1.552,0 106 m³ (80,0%) P: 84,2 106 m³ (84,0%)

São PauloR: 3,8 106 m³ (0,2%) P: 0,1 106 m³ (0,1%)

Legenda Legenda

R: reservas provadasR: reservas provadas

P: produP: produ çção ão

% : sobre o BR % : sobre o BR

SergipeR: 42,1 106 m³ (2,2%) P: 2,3 106 m³ (2,3%)

CAPACIDADE INSTALADA DE REFINO POR UF (2006)CAPACIDADE INSTALADA DE REFINO POR UF (2006) ��

AmazonasCI: 45,9 10³ b/d (2,3%)

Total BrasilTotal Brasil

CI: 2.017 10CI: 2.017 10³³ b/db/d

BahiaCI: 323,0 10³ b/d (16,0%) �

CearáCI: 6,9 10³ b/d (0,3%) �

Minas GeraisCI: 150,9 10³ b/d (7,5%)

ParanáCI:188,7 10³ b/d (9,4%) � Rio de Janeiro

CI: 256,0 10³ b/d (12,7%) �

São PauloCI: 839,6 10³ b/d (41,6%)

Legenda Legenda

CI : capacidade CI : capacidade instaladainstalada

% : sobre o BR % : sobre o BR

Rio Grande do SulCI:205,7 10³ b/d (10,2%) �

ESTRUTURA DE REFINOESTRUTURA DE REFINO(% (% -- dados em tep)dados em tep) ��

0%

20%

40%

60%

80%

100%19

70

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

OUTROS

QUEROSENE

NAFTA

GLP

ÓLEOCOMBUSTÍVEL

GASOLINA

DIESEL

Etanol

� Álcool etílico ou etanol� Produzido a partir da cana de açucar� Gráfico com preço do barril do petroleo� Dados sobre produção do etanol no Brasil� Diminui a dependência do Brasil de derivados do

petroleo.� Cana de açucar: série histórica - centro nacional

de referência em biomassa cenbio

USOS DE PRODUTOS DA CANAUSOS DE PRODUTOS DA CANA(milhões tep)(milhões tep) ��

0

5

10

15

20

25

30

35

1970

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

PERDAS

OUTROS USOS

NÃO-ENERGÉTICO

PRODUÇÃO DEÁLCOOL

PRODUÇÃO DEAÇÚCAR

TRANSPORTE

USOS DO BAGAUSOS DO BAGAÇÇO DE CANAO DE CANA(milhões tep)(milhões tep) ��

0

5

10

15

20

25

30

1970

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002

2006

OUTRASINDÚSTRIAS

GERAÇÃOELÉTRICA

PRODUÇÃO DEAÇÚCAR

PRODUÇÃO DEÁLCOOL

Energia nuclear

� Angra 1 e 2� Angra 3 em construção� Problemas ambientais

− Risco de acidentes− O que fazer com o lixo

� reprocessamento gera plutônio� armazenamento é muito caro e a meia vida do material é

muito longa