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ADILMAR RODRIGUEZ CARDOZO
ANTNIO BENETTI
EDIMAR DETOGNI ZANELATO
LUCIANO GAYA CARVALHO
PATRICK MILDEBERG
RHUAN PABLO
SANNDY MARQUES MENDONA
WELLINGTON ANDRELINO
WENITON FAMILIA DE OLIVEIRA
Energia Hidrulica e PCHs
Energia Hidrulica e PCHs
AGENDA
Energia Hidrulica
Hidreltricas
PCHs
Viso geral sobre o funcionamento de uma Hidroeltrica
Vantagens e Desvantagens
Principais Unidades
Futuro
Consideraes
Questionrio
Energia Hidrulica e PCHs Energia Hidrulica
Energia Hidrulica, tambm conhecida como energia hdrica ou hidreltrica, aquela obtida atravs do aproveitamento da energia potencial gravitacional e cintica das correntes de gua em rios, mares ou quedas dgua. considerada uma fonte de energia renovvel e limpa.
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Energia Hidrulica e PCHs Energia Hidrulica
Surgiu no Sculo XIX;
Substituiu a fora animal;
No Brasil, a primeira foi criada por D. Pedro II em Diamantina com potencia de 0,5 kW;
No incio (1950), concentravam-se mais no litoral.
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Energia Hidrulica e PCHs Energia Hidrulica
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Energia Hidrulica e PCHs Energia Hidrulica
FONTE: Balano Energtico Nacional 2014, ano base 2013;
Potencial energtico tecnicamente aproveitvel
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Energia Hidrulica e PCHs Energia Hidrulica
FONTE: EPE, Balano Energtico Nacional 2014, ano base 2013;
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O potencial total mundial hidrulico da ordem de 200 mil TWh por ano, o que equivale a duas vezes o consumo mdio anual de energia primria no mundo (BOYLE, 1996). O potencial hidreltrico brasileiro situa-se ao redor de 260 GW. Contudo apenas 68% (176,8GW)desse potencial foi inventariado.
Energia Hidrulica e PCHs Energia Hidrulica
FONTE: Centrais Eletricas Brasileiras Eletrobrs. Sistema de informao do potencial eltrico brasileiro SIPOT. Rio de Janeiro, abr 2003
Potencial Hidreltrico Brasileiro
Principais rios que cortam o ES
Nem todo potencial aproveitado; Estima-se que apenas do potencial pode ser aproveitado; Perde-se com a evaporao, topografia, manuteno, atrito, converso; 40% apenas aproveitado, na pratica;
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Energia Hidrulica e PCHs Energia Hidrulica
Distribuio da gerao de Energia Eltrica
FONTE: Balano Energtico Nacional 2014, ano base 2013;
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Energia Hidrulica e PCHs Hidreltrica X PCH X CGH
CGH - Central Geradora Hidreltrica - unidade geradora de energia com potencial hidrulico igual ou inferior a 1 MW (um megawatt), normalmente com barragem somente de desvio. PCH - Pequena Central Hidreltrica - toda usina hidreltrica de pequeno porte cuja capacidade instalada seja superior a 1MW (um megawatt) e at 30MW (trinta megawatts) e cuja rea do reservatrio no seja maior que 13 km, conforme Resoluo n 652 de 09 de dezembro de 2003. UHE - Usina Hidreltrica de Energia toda usina hidreltrica cuja capacidade instalada seja superior a 30MW (trinta megawatts), que possua reservatrio maior que 13 km .
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Energia Hidrulica e PCHs PCHs
A PCH Rio dos ndios tem potncia instalada de 8 MW e capacidade para gerar 35 milhes de kWh/ano. O empreendimento custou R$ 42 milhes e uma sociedade entre a Creral de Erechim, Central Eltrica Caibi de Santa Catarina e Electra-Power de Curitiba.
Fonte: FECOERGS, em http://www.fecoergs.com.br/pagina.php?cont=noticiasDet.php&sel=8&id=16678
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Energia Hidrulica e PCHs PCHs
Tambm conhecida como Celan (Central Eltrica Anhanguera S.A.), a PCH Anhanguera trabalha com trs turbinas, com potncia instalada de 22,68 MW, gerando 120.000.000 KWh/ano, o suficiente para abastecer uma cidade com cerca de 50 mil habitantes. A usina resultado da parceria entre a Volkswagen do Brasil, a SEBAND e a Pleuston.
Fonte: Volkswagen Brasil, em http://www.vwbr.com.br/ImprensaVW/page/Pequena-Central-Hidreletrica.aspx
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Energia Hidrulica e PCHs UHE
Composio: 1) Reservatrio ou lago; 2) Barragem; 3) Vertedouro; 4) Conduto forado; 5) Casa de Fora (Turbina e Gerador); 6) Canal de fuga; 7) Subestao;
Funcionamento A gua captada no lago formado pela barragem conduzida at a casa de fora atravs
de canais, tneis e/ou condutos metlicos. Aps passar pela turbina hidrulica, na casa de fora, a gua restituda ao leito natural do rio, atravs do canal de fuga.
Dessa forma, a potncia hidrulica transformada em potncia mecnica quando a gua passa pela turbina, fazendo com que esta gire, e, no gerador - que tambm gira acoplado mecanicamente turbina - a potncia mecnica transformada em potncia
eltrica.
A energia assim gerada levada atravs de cabos ou barras condutoras dos terminais do gerador at o transformador elevador, onde tem sua tenso (voltagem) elevada para adequada conduo, atravs de linhas de transmisso, at os centros de consumo.
Da, atravs de transformadores abaixadores, a energia tem sua tenso levada a nveis adequados para utilizao pelos consumidores.
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Energia Hidrulica e PCHs UHE
Usina de Marimbondo 1.440 MW
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Energia Hidrulica e PCHs UHE
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Energia Hidrulica e PCHs PANORAMA ATUAL
Tipo Qtd Pot. Outorgada (kW) Pot. Fiscalizada (Kw) %
CGH 490 312.949 314.846 0,23
PCH 473 4.791.962 4.770.509 3,53
UHE 201 87.308.965 84.544.838 62,51
Fonte: ANEEL, http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/capacidadebrasil.cfm
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Energia Hidrulica e PCHs UHE
Sistema Furnas de Energia
17 usinas hidreltricas e 2 termeltricas, totalizando uma potncia de 12.621,42 MW.
Usinas Hidreltricas: Usina Baguari - 140 MW Usina de Corumb - 375 MW Usina de Funil - 216 MW Usina de Furnas - 1.216 MW Usina de Itumbiara - 2.082 MW Usina Foz do Chapec - 855 MW Usina Luiz C. B. Carvalho (Estreito) - 1.050 MW Usina de Manso - 212 MW Usina de Marimbondo - 1.440 MW Usina Mascarenhas de Moraes (Peixoto) - 476 MW Usina de Peixe Angical - 452 MW Usina de Porto Colmbia - 320 MW Usina de Serra da Mesa - 1.275 MW Usina Serra do Faco - 212,58 MW Usina Retiro Baixo - 82 MW Usina de Simplcio/Anta - 333,7 MW Usina de Santo Antnio - 1.128,2 MW
Usinas Termeltricas:
Usina de Campos - 30 MW Usina de Santa Cruz Fonte: FURNAS, http://www.furnas.com.br/hotsites/sistemafurnas/pqgeracao.asp
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Energia Hidrulica e PCHs UHE
Usina de Marimbondo 1.440 MW
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Energia Hidrulica e PCHs UHE
Usina de Marimbondo 1.440 MW
DADOS TCNICOS: BARRAGEM: Tipo: argila, seo homognea Altura mxima: 94 m Volume total: 14.400.000 m RESERVATRIO: rea inundada: 438 km Volume total: 6,150 bilhes m Volume til: 5,26 bilhes m ESTRUTURA DE CONCRETO: TOMADA DGUA: Comportas: Tipo - lagarta Quantidade - 8 Fabricantes: Bardella (Brasil) e Sorefame (Portugal) VERTEDOURO: Comportas: Tipo - segmento Quantidade - 9 Fabricante: ATB (Brasil e Itlia)
CASA DE FORA: Tipo: coberta Unidades geradoras: quantidade - 8 rotao: 100 rpm potncia nominal: 180 MW Turbinas: Tipo - Francis de eixo vertical Dimetro do rotor - 6,500 m Fabricantes: Consrcio Voith (Brasil e Alemanha), Neyrpic (Frana), (Frana) e MEP (Brasil) Geradores: Freqncia - 60 Hz Tenso nos terminais: 13,8 kV Fabricante - Asea (Brasil e Sucia) Transformadores: 26 (operao mais reserva) Tipo - monofsico Capacidade total em operao - 1519,92 MVA Relao de transformao: 13,8/525 kV Fabricante: Tusa (Brasil)
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
TURBINAS A turbina hidrulica possui uma grande variedade de formas e tamanhos, efetua a transformao da energia hidrulica em energia mecnica. TIPOS DE TURBINAS
Pelton; Francis; Kaplan; Bulbo;
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
PELTON
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
PELTON
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
FRANCIS
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
FRANCIS
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
FRANCIS
Rotor da turbina 1 U.H.E Belo Monte.
320 toneladas; A maior j construda no Brasil; Ao inoxidvel; 9m de dimetro; 5m de altura;
Fonte: Blog Belo Monte, http://blogbelomonte.com.br/2015/01/15/gigante-pelos-rios-da-amazonia/
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
KAPLAN
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
BULBO
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Energia Hidrulica e PCHs Turbinas
BULBO
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Energia Hidrulica e PCHs GERADOR
Dispositivo utilizado para a converso da energia mecnica, qumica ou outra forma de energia em energia eltrica. Gerador sncrono.
Rotor Estator
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Energia Hidrulica e PCHs GERADOR
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Energia Hidrulica e PCHs GERADOR
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Energia Hidrulica e PCHs FRABRICANTES
TURBINAS Alstom Power Generation
E-mail: br.power@crn.alstom.com Site: www.power.alstom.com
Voith Site: http://voith.com/br Andritz Hydro Site: http://www.andritz.com/ nica empresa a possuir todas a etapas de produo no Brasil.
GERADORES Voith Site: http://voith.com/br Alstom Power Generation
E-mail: br.power@crn.alstom.com Site: www.power.alstom.com
MONITORAMENTO
GE General Eletric Company Site: http://www.ge-mcs.com/pt/bently-nevada-application-solutions/hydro-
turbine-condition-monitoring.html
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Energia Hidrulica e PCHs Vantagens e Desvantagens
Vantagens Custo do combustvel para gerao nulo;
No poluente;
Energia renovvel
Contribui com o armazenamento de gua potvel;
Promove a segurana energtica e a estabilidade dos preos;
Tecnologia plenamente desenvolvida;
Desvantagens Alto custo de construo;
Impactos ambiental e social, como: Destruio da vegetao natural;
Realocao da populao ribeirinha;
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Energia Hidrulica e PCHs Futuro
O mix energtico do Brasil continua evoluindo, com os biocombustveis tomando parte do mercado de petrleo nos transportes e com as renovveis substituindo o carvo e a hidreltrica na gerao de energia. No entanto, o petrleo (36%) ainda continuar sendo o combustvel dominante, seguido pela hidreltrica (30%) em 2035.
Em 2035, os combustveis fsseis sero responsveis por 52% do
consumo de energia no Brasil (em comparao com uma mdia global de 81%), enquanto a participao das energias renovveis subir para 10%, a hidreltrica manter sua fatia de 30%, os biocombustveis respondero por 7% e energia nuclear por apenas 1%.
O consumo de energia eltrica no Brasil dever mais do que duplicar
at o ano de 2030, avalia o Ministrio de Minas e Energia (MME, 2007), o que significa um forte crescimento em termos absolutos.
Fonte: http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/Energy-Outlook/Energy_Outlook_2035_booklet.pdf
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Energia Hidrulica e PCHs Futuro
Tipo Qtd Pot. Outorgada (kW) %
CGH 1 848 0
PCH 39 428.739 1,96
UHE 11 15.269.142 69,86
Empreendimentos em construo
Tipo Qtd Pot. Outorgada (kW) %
CGH 42 28.149 0,2
PCH 132 1.903.877 13,22
UHE 4 447.000 3,1
Empreendimentos no iniciados
Fonte: ANEEL, http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/capacidadebrasil.cfm
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Energia Hidrulica e PCHs Futuro
Belo Monte
Localizao Rio Xingu, Par
Gerao Mxima 11.233,1 MW
Casa de fora principal
Casa de fora complementar
11.000MW 233,1 MW
18 Turbinas Francis
6 Turbinas Bulbo
Gerao Mdia 4.500 MW
rea Alagada 516 km
Previso de inaugurao Novembro/ 2015 (Barragem)
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Energia Hidrulica e PCHs Consideraes
Apesar do crescente investimento em energias alternativas
questo realizados no Brasil, a energia proveniente das guas continua sendo a principal de fonte brasileira. Isto devido ao grande conhecimento na rea e as excelentes condies de relevo e hidrografia, que tornam o Brasil uns dos mais propcios pases a instalao de hidreltricas.
Porm, o aumento da instabilidade climtica acarreta a necessidade de aumentar os investimentos nas demais fontes alternativas e renovveis, para que assim nosso sistema energtico torne-se slido e confivel.
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Energia Hidrulica e PCHs Questionrio
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1 Cite um dos motivos para que o Brasil possua uma grande quantidade de energia proveniente de hidreltricas. R. Devido ao relevo favorvel, pois a diferena de altura em relao ao nvel do mar favorece a criao de barragens, aumentando assim a energia cintica necessria para a gerao de energia. Junto a isso a vasta oferta hdrica, com rios volumosos. 2 Quais as principais caractersticas que definem uma usina como PCH ou UHE? R. PCH, devem produzir de 1 a 30 MW e possurem reservatrio de no mximo 13km, j as UHE produzem acima de 30 MW e possuem reservatrio maiores que 13 km.
Energia Hidrulica e PCHs Questionrio
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3 Qual a maior usina hidreltrica nacional? a) Belo Monte. b) Itaip; c) Tucuru; d) Furnas; 4 Qual o tipo de turbina hidrulica mais utilizada e porqu? R. A turbina tipo FRANCIS a mais utilizada, devido a sua versatilidade de adaptar-se a vrias alturas de represas, podendo ser utilizada tanto em PCHs quando em UHEs. O seu custo de produo e manuteno tambm a favorece perante as demais utilizadas na gerao de energia hidrulica
Energia Hidrulica e PCHs Bibliografia
http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/04-Energia_Hidraulica(2).pdf http://www.furnas.com.br/ https://www.itaipu.gov.br http://www.cerpch.unifei.edu.br/fabricantes-de-turbinas-hidraulicas.html http://www.portalpch.com.br/ http://abrapch.com.br/ http://pt.wikipedia.org/wiki/Turbina_hidr%C3%A1ulica http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/Energy-
Outlook/Energy_Outlook_2035_booklet.pdf http://www.aneel.gov.br/area.cfm?idArea=429&idPerfil=2
http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/capacidadebrasil.cfm
https://www.youtube.com/watch?v=luRvmokd7O0 https://www.youtube.com/watch?v=HzQPNpP55xQ https://www.youtube.com/watch?v=nGN-2JLFyMs http://www.blogbelomonte.com.br/wp-
content/uploads/2011/12/Cartilha_portugues_.pdf
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