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Energias do Futuro: prospecção tecnológica

O Brasil possui um grande desafio nas próximas décadas para buscar soluções para atender os crescentes requisitos de serviços de energia e, ao mesmo tempo, satisfazer critérios de economicidade, segurança de suprimento, saúde pública, garantia de acesso universal e sustentabilidade ambiental. Esses critérios implicam em significativos esforços em P&D que deverão ser iniciados imediatamente e com esforços continuados nos próximos anos para que possamos garantir que a esperada demanda de energia em 2030-2050 possa ser feita de maneira sustentável e de acordo com os princípios assinados na COP 21 em Paris.Futuro

Hoje vou re-publicar um post antigo sobre um estudo que fizemos em 2008. Coloco aqui o Relatório referente a um projeto de pesquisa que fizemos para o Centro de Gestão e Estudos Estratégicos – CGEE, órgão vinculado ao Ministério da Ciência e Tecnologia.

O estudo teve como objetivo realizar uma revisão do estado da arte das
principais tecnologias de energia tendo como horizonte os períodos de 2030 e 2050 a partir de uma extensa revisão da literatura recente tanto no âmbito nacional como internacional. Foram também analisadas, a partir da literatura existente, as tendências apontadas com relação à evolução do consumo de energia, e uma análise sobre desafios e oportunidades para o setor energético em áreas consideradas de interesse público.

Muita coisa ainda continua atual, mas como continuamos a trabalhar no tema procurarei atualizar alguns grupos de tecnologias que vem demonstrando extraordinários progressos nos últimos anos como solar e tecnologias de armazenamento de energia.

O estudo encontra-se no link abaixo:
Jannuzzi, Gilberto M., P. H. M. Sant’Ana, e R. D. M. Gomes. 2008. “Energias do Futuro”. Brasília: CGEE – Centro de Gestão e Estudos Estratégicos.
http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.2344.1760.

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.