Além de grandes hidroelétricas: como aproveitar as novas oportunidades tecnológicas

 

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A hidroeletricidade se desenvolveu no Brasil com projetos de grande porte das últimas décadas.  Com esses empreendimentos criamos expertise técnica, capacitação industrial e de engenharia de projetos. Foi possível construir um grande sistema de geração, transmissão e distribuição renovável de eletricidade no país.

Isso foi também resultado de uma evolução histórica das tecnologias de energia que favoreciam o desenvolvimento de soluções de grande porte e de geração centralizada, com baixo custo e onde a hidroeletricidade supria a carga de base do sistema elétrico nacional.

Muita coisa mudou.

Se até agora o Brasil se orgulha em ainda ter uma matriz energética com grande participação de fontes renováveis (já chegamos a ter mais de 85% de nosso consumo suprido através de hidroeletricidade), isso logo mais deixará de ser uma exclusividade. Quando vemos as projeções de produção futura de energia que estão sendo apresentadas por diversos países, notamos a crescente preocupação em reduzir a participação de fontes fósseis e a introdução em larga escala de fontes renováveis e eficiência energética.

Com a limitação de construção de hidroelétricas com reservatórios desde 2003, aliado a problemas climáticos, a intermitência desse tipo de geração tem que ser analisado novamente, juntamente com a possível entrada em larga escala de fontes como solar e eólica. Uma fundamental característica do sistema elétrico brasileiro era a sua capacidade de armazenar energia em reservatórios de água. Isso era o que nos permitia ter hidroeletricidade como nossa fonte principal  e a termoeletricidade como fonte complementar. Os reservatórios são  a nossa grande bateria dessa fonte renovável que são as hidroelétricas. Isso começou a se alterar com o crescimento da demanda tanto de água para abastecimento como de eletricidade, além das incertezas climáticas provocando cortes, backouts e aumentando a vulnerabilidade e segurança de fornecimento de energia no país.

É necessário elaborar estratégias para flexibilizar tanto a demanda como a oferta de eletricidade e incluir sistemas de armazenamento de energia. Aumentar a participação de energia solar e eólica nos ajudarão a manter mais energia estocada nos reservatórios, mas outras opções tecnológicas serão importantes.

Iremos publicar aqui uma série de artigos mostrando o estado da arte de tecnologias de energia, práticas, novos negócios que vem sendo experimentados na direção de tornar fontes renováveis e eficiência energética como elementos-chave de um moderno sistema energético que deverá contar com maior participação dos consumidores e maior interação com água e agricultura (o que se chama atualmente de nexus energia-água-alimentos).

Segue abaixo uma pequena descrição de um dos trabalhos que estamos fazendo atravé de uma colaboração com um grupo de pesquisa da Universidade Técnica de Munique. O texto foi escrito por Simon Herzog, pesquisador desse grupo que está trabalhando conosco durante este semestre na sua tese de doutorado. Ele descreve brevemente o seu tema de doutorado.

“Power generation in Brazil relies to approximately 70 % on large hydro power plants and to 20 % on fossil fuels. Other regenerative sources besides hydro power, mainly biomass, contribute further 8 %. Although enormous meteorological potentials for wind and sun, their share for electricity generation is less than 2 % at present. To face continuing growth of energy demand and to mitigate environmental impacts, wind and solar power could be applied in a much larger extend. A precondition for the integration of intermittent generation is a certain degree of flexibility in the energy system. Options for flexibility are storages, flexible generation and flexible demand as well as exchange with other regions. Considering Brazils present power infrastructure, solutions will be identified and evaluated for integration of wind and solar power. Main focus of this work is to determine by region capacities for wind, PV and storages by region taking into account the flexibility delivered by existing hydro power plants. To determine the storage demand, a linear energy system model for Brazil is used. This model consists of the five Brazilian macro regions North, Northeast, Central-West, Southeast and South. As input data for each region, the present generation capacities, specific demand profiles and meteorological potentials for renewables are used. In case of renewable generation, it is differentiated between large scale centralized generation and small scale decentralized generation. Limited exchange of electricity between the regions is possible. Load profiles for the system analysis are derived from statistical data. Historical weather data are used to determine cooling needs and generation of renewable energy. As competitors for new storages, load shifting and flexible hydro power stations are considered.”

Em breve teremos resultados interessantes da análise desenvolvida pelo Simon.

O assunto não se esgota aqui.

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Sobre Gilberto

Professor Titular em Sistemas Energéticos do Departamento de Energia, Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP (Universidade de Campinas), Pesquisador Sênior do Núcleo Interdisciplinar de Energia da UNICAMP (NIPE-UNICAMP). Diretor Executivo da International Energy Initiative-IEI, uma pequena, organização não-governamental internacional, independente e de utilidade pública conduzida por especialistas em energia, reconhecidos internacionalmente e com escritórios regionais e programas na América Latina, África e Ásia. O IEI é responsável pela edição do periódico Energy for Sustainable Development, da editora Elsevier.

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  1. Excelente abordagem. Existem algumas discussões acerca de priorizar os AHE’s com reservatório, em especial nos projetos do MT e MS. Acredito que ainda teremos um horizonte de mais hidroelétricas na matriz, um conjunto de 20 a 25 novos UHE’s até 2025 do qual grande parte está na bacia amazônica, onde não é simples implantar um empreendimento de porte e assim como escoar a energia para os principais centros de carga. Alternativas ganham mais espaço e trabalhos semelhantes ao do Simon tendem a enriquecer o tema colocado neste blog.

  2. Gilberto De Martino Jannuzzi, parabéns pela iniciativa. Adorei seu blog. Sou seu seguidor. Gosto muito da temática e acho que a trata com muita propriedade. Além do texto achei a forma de utilizar pinturas que faz como imagens uma ideia muito boa (desde que tenha haver com o tema). Estou na turma de blogs novos da EA2. Por isso, vou me atrever a fazer algumas sugestões construtivas. Vi que coloca alguns textos em inglês e acho que não caberia aqui. Neste texto aqui, por exemplo, acaba sem conclusão e sem você comentar o texto em inglês. Em alguns textos notei alguns pequenos problemas de formatação. Bem é isso, sou seu fã. Parabéns! Vamos tomar um café aqui na Unicamp quando estiver disponível. Att Hudson

  3. No Rio Grande do Sul a geração de energia eólica está tomando conta do nosso litoral, e visto que em nossa região ainda prevaleciam as termoelétricas, altamente poluentes, podemos dizer que estamos evoluindo.

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