NR10 - Sistemas Eletricos de Potencia

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES

SEP SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA

Intersafety-SMS Diviso de Treinamentos

NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 1. Conceituao Bsica - Funo do Sistema eltrico de potncia - Gerao de energia - Linhas de transmisso - Distribuio de energia eltrica 2. Gerao de Energia Eltrica - Energia hdrica - Energia trmica - Energia nuclear - Energia elica - Energia solar ou fotovoltaica - Energia maremotriz - Biomassa - Gs natural - Energia geotrmica - Clula combustvel - Trabalho 3. Linhas de Transmisso - Tenses de transmisso - Padronizao - Materiais utilizados - Cabos condutores - Isoladores e ferramentas - Ferragens e acessrios - Estruturas das linhas de transmisso - Disposio dos condutores - Dimenses das estruturas - Classificao das estruturas - Cabos pra-raios - Escolha do traado - Projeto 4. Caractersticas de Transmisso de Energia em Corrente alternada e Corrente contnua 5. Condutncia de Disperso e Efeito Corona - Perdas nos isoladores - Efeito Corona - Formao dos eflvios de corona - Previso do desempenho das linhas quanto formao de corona - Gradiente de potencial na superfcie dos condutores - Anlise quantitativa das manifestaes do efeito corona - Radiointerferncia - Rudos acsticos - Perdas de energia por corona

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 6. Linhas de Distribuio - Estudo das cargas eltricas - Introduo - Classificao das cargas - Curvas de carga (Diagrama de Cargas) - Modelos de cargas eltricas - Composio de cargas - Materiais utilizados - Dimensionamento de uma linha de distribuio - Escolha do traado - Projeto 7. Redes de Distribuio - Materiais utilizados - Iluminao pblica - Dimensionamento de uma RD - Apresentao e anlise de projeto de uma RD

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 1. Conceituao Bsica a) b) c) d) e) 1.1 Rede de Distribuio Rede de Sub-transmisso Rede de Transmisso Linhas de Interligao Gerao ou Produo

Funo do Sistema Eltrico de Potncia

Integrao dos Sistemas Regionais a) Possibilidades de intercmbio de energia entre os diversos sistemas de acordo com as disponibilidades e necessidades diferenciadas. O excesso de energia disponvel em um dos sistemas em certas ocasies absorvido por outro que se encontra temporariamente com escassez que a devolver em seguida, quando inverte a situao de disponibilidade hdrica. b) Possibilidade de construo de centrais maiores e mais eficientes e economicamente mais viveis em cada sistema isoladamente. c) Aumento de capacidade de reserva global das instalaes de gerao para casos de acidentes em alguma central dos sistemas componentes. d) Aumento da confiabilidade de abastecimento em situaes anormais eu de emergncia. e) Possibilidade de um despacho de carga nica e mais eficiente com alto grau de automatizao e otimizao. f) Possibilidade de manuteno de um rgo de alta categoria, em conjunto de rateio de despesas, e conseqentemente menor incidncia sobre os custos de cada sistema. A. Linhas de Transmisso So linhas que operam com as tenses mais elevadas do sistema, tendo como funo principal o transporte de energia entre os centros de produo e centros de consumo, como tambm a interligao de centros de produo e mesmo sistemas independentes. Em geral, so terminadas em subestaes abaixadoras regionais onde a tenso reduzida a nvel para o incio da distribuio a granel pelas linhas de sub-transmisso. Em um mesmo sistema pode haver, e em geral h, linhas de transmisso em dois ou mais nveis de tenso. B. Linhas de Sub-Transmisso Normalmente operam em tenses inferiores quelas dos sistemas de transmisso, no sendo no entanto incomum operarem com uma tenso tambm existente nestes. Sua funo a distribuio a granel da energia transportada pelas linhas de transmisso. Nascem nos barramentos das subestaes abaixadoras locais. Das subestaes regionais saem diversas linhas de sub-transmisso tomando rumos diversos. Em um sistema possvel tambm haver dois ou mais nveis de tenso de sub-transmisso, como ainda um sub-nvel de sub-transmisso.

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C. Linhas de Distribuio Primria So linhas de tenso suficientemente baixas para ocuparem vias pblicas e suficientemente elevadas para assegurarem boa regulao, mesmo para potncias razoveis. s vezes desempenham o papel de linhas de sub-transmisso em pontas de sistemas. D. Linhas de Distribuio Secundrias Operam com as tenses mais baixas do sistema e em geral seu comprimento no excede 200 a 300 metros. Sua tenso apropriada para uso direto em mquinas, aparelhos e lmpadas. No Brasil esto em uso sistemas de 220/127 v (fase-fase e fase-neutro) e 380/220 v, derivveis de sistemas trifsicos com neutro, e o sistema 220/110 v derivvel de sistema monofsico.

230 KV 200 MW

138 KV 40 MW

13,8 KV

69KV - 10MW 69KV - 10MW

Transmisso

Sub transmisso

Sub transmisso

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2. Gerao de Energia Eltrica Fontes de Energia De todas as diferentes formas de energia (as principais foras que a originam e as suas energias derivadas), a energia geralmente classificada segundo as suas fontes. Utilizando a acepo mais comum energia como capacidade de produzir trabalho pode-se distinguir trs grupos de fontes de energia, conforme tabela abaixo.

Fontes Geradoras de Energia Convencionais Petrleo Gs Natural Carvo Hidroeletricidade Biomassa No Convencionais ou Alternativas Mars Ventos Ondas Xisto Geotrmica Fisso nuclear Solar (produo de calor e/ou eletricidade) Exticas Energia solar (produzida no interior do Sol) Calor dos oceanos Fuso nuclear

Caractersticas das Principais Fontes Geradoras de Energia Fonte ObtenoMatria resultante de transformaes qumicas de fsseis animais e vegetais. Extrado em reservas martimas ou continentais.

Usos

Vantagens

Desvantagens

Petrleo

Gs Natural

Produo de Domnio da um recurso esgotvel. energia eltrica. tecnologia para Libera dixido de carbono na Matria-prima da explorao e refino. atmosfera, poluindo o gasolina e do diesel Facilidade de ambiente e colaborando para e de outros transporte e o aumento da temperatura. produtos como distribuio. plstico, borracha sinttica, ceras, tintas, gs e asfalto. Ocorre na natureza Aquecimento; com Pode ser utilizado um recurso esgotvel.. A associado ou no ao bustvel para nas formas gasosa e construo de gasodutos e petrleo. A presso nas gerao de lquida; existe um metaneiros (navios especiais) reservas impulsiona o eletricidade, grande nmero de para o transporte e gs para a superfcie, veculos, caldeiras reservas. distribuio requer altos onde coletado em e fornos; matriainvestimentos. tubulaes. prima de derivados Influencia na formao de do petrleo. chuva cida e na alterao climtica.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Fonte ObtenoReatores nucleares produzem energia trmica por fisso (quebra) de tomos de urnio. A energia produzida aciona um gerador eltrico.

Usos

Vantagens

DesvantagensNo h tecnologia para tratar o lixo nuclear. A construo dessas usinas cara e demorada. H riscos de contaminao nuclear.

Nuclear

Hidroeletricidade

Carvo mineral

Elica

Solar

Biomassa

A energia liberada pela queda de grande quantidade de gua represada move uma turbina que aciona um gerador eltrico. Mteria que resulta das transformaes qumicas de grandes florestas soterradas. Extrado em minas subterrrneas ou a cu descoberto em bacias sedimentares. O movimento dos ventos Produo de energia Grande captado por hlices eltrica. potencial para ligadas a uma turbina que Movimentao de gerao de aciona um gerador moinhos. energia eltrica. eltrico. No influi no efeito estufa. No ocupa reas de produo agrcola. Lminas ou painis Produo de energia No poluente. recobertos com material eltrica.. No influi no semicondutor capturam a Aquecimento. efeito estufa. luminosidade recebida do No precisa de Sol para gerar corrente turbinas ou eltrica. geradores para a produo de energia eltrica. A matria orgnica Aquecimento. fonte decomposta em caldeiras Produo de energia renovvel. Sua ou em biodigestores. O eltrica.. Produo ao sobre o processo gera gs e vapor de biogs ou gs efeito estufa que aciona uma turbina e natural (metano). pode ser move um gerador equilibrada: o eltrico. gs carbnico liberado durante a queima absorvido no ciclo de produo.

Produo de energia As usinas eltrica. Fabricao podem ser de bombas instaladas em atmicas. locais prximos aos centros de consumo. No emite poluentes que influem sobre o efeito estufa. Produo de energia No emite eltrica. poluentes. A produo controlada. No influencia no efeito estufa. Produo de energia Domnio da eltrica. tecnologia de Aquecimento. aproveitamento. Matria-prima de Facilidade de fertilizantes. transporte e distribuio.

Inundao de grandes reas, deslocamento de populaes. A construo dessas usinas tambm cara e demorada. Influencia na formao da chuva cida devido liberao de poluentes como dixido de carbono (CO2) e enxofre (SO2) e xidos de nitrognio durante a combusto. Exige investimentos para transmisso da energia gerada. Produz poluio sonora. Interfere nas transmisses de rdio e TV.

Exige investimentos iniciais de relativa monta para o seu aproveitamento.

Exige investimentos iniciais para o seu aproveitamento.

Base de dados: Almanaque Abril - CD Rom, 1999

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Uso das Fontes de Energia

Fonte Energtica

% do uso mundial

% do uso no Brasil (2000)

Problemas associados

Fssil Carvo Petrleo Gs natural 27,0 39,8 23,2 4,9 33,3 2,7

Poluio do solo e da gua, pela minerao e processamento; poluio atmosfrica pela emisso de gases e partculas na combusto. Principais responsveis pelo efeito estufa.

Nuclear

7,3

0,6

Alto risco de acidentes e srios problemas com rejeitos.

Hidrulica

2,7

38,6

Grande impacto ambiental em funo das alteraes na paisagem e das grandes reas alagadas.

Biomassa Lenha Alcool 8,5 10,0

Desmatamento e monoculturas. Tem a vantagem de anular o efeito estufa, j que o replantio da cultura utilizada significa crescimento da rea verde.

Limpas permanentes Solar Elica Geotrmica maremotriz 1,4 -

Ainda enfrenta desafios tecnolgicos para o uso em grande escala. A oferta depende de condies geogrficas e a disponibilidade varivel.

Obs.: No inclui outras fontes renovveis, alm da hidrulica Balano Energtico Nacional - Ano 2.000

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2.1 Energia Hdrica

Energia Hidreltrica a energia proveniente do movimento das guas. Ela produzida por meio do aproveitamento do potencial hidrulico existente num rio, utilizando desnveis naturais, como quedas de gua, ou artificiais, produzidos pelo desvio do curso original do rio. Origem Normalmente constroem-se diques que represam o curso da gua, acumulandoa num reservatrio a que se chama barragem. Esse tipo de usina hidrulica denominado Usina com Reservatrio de Acumulao. Em outros casos, existem diques que no param o curso natural da gua, mas a obrigam a passar pela turbina de forma a produzir eletricidade, denominando-se Usinas a Fio de gua. Quando se abrem as comportas da barragem, a gua presa passa pelas lminas da turbina fazendo-a girar. A partir do movimento de rotao da turbina o processo repete-se, ou seja, o gerador ligado turbina transforma a energia mecnica em eletricidade. A energia eltrica 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. Desta forma, atravs de transformadores abaixadores, a energia tem sua tenso levada a nveis adequados para o consumo. Produo de Energia Hidreltrica A gua fica armazenada em um reservatrio para ser usada nos perodos de estiagem. Quando o reservatrio j est cheio, o excesso de gua jogada fora atravs do vertedouro ( perdendo assim acumulo de potncia);

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES A Turbina movida por um Jato de gua. Depois do uso, a gua continua o seu percurso rio abaixo; O gerador possui um eixo que movido por uma turbina; A Energia Eltrica produzida por um gerador, na casa de fora.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Vantagens e Desvantagens da Energia Hdrica Vantagens:

No emite poluentes; A produo controlada; No influencia no efeito estufa.

Desvantagens: Inundao de grandes reas, deslocamento de populaes; A construo dessas usinas tambm cara e demorada.

gua e Meio Ambiente As caractersticas fsicas e geogrficas do Brasil foram determinadas para implantao de um parque gerador de energia eltrica de base predominantemente hdrica. O Brasil um pas privilegiado em recursos hdricos, e altamente dependente da energia hdrica, cerca de 95% da energia eltrica brasileira provm de rios. O Brasil detm 15% das reservas mundiais de gua doce disponvel, porm s utiliza um quarto de seu potencial. E para alcanar a totalidade do potencial hdrico, seria necessrio explorar o potencial da Amaznia. A energia de origem hdrica hoje a segunda maior fonte de eletricidade no mundo. Construo de Reservatrios e seus Impactos As principais bacias hidrogrficas do Brasil foram reguladas pela construo de reservatrio, os quais isoladamente ou em cascata, constituem um importante impacto qualitativo e quantitativo nos principais ecossistemas de guas interiores. Os reservatrios de grande porte ou pequeno porte so utilizados para inmeras finalidades: hidroeletricidade, reserva de gua para irrigao, reserva de gua potvel, produo de biomassa (cultivo de peixes e pesca intensiva), transporte (hidrovias) recreao e turismo. Inicialmente, a construo de hidreltricas e a reserva de gua para diversos fins foi o principal propsito. Nos ltimos vinte anos, os usos mltiplos desses sistemas diversificaram-se, ampliando a importncia econmica e social desses ecossistemas

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES artificiais e, ao mesmo tempo, produzindo e introduzindo novas complexidades no seu funcionamento e impactos. Esta grande cadeia de reservatrios tem, portanto, um enorme significado econmico, ecolgico, hidrolgico e social; em muitas regies do Pas esses ecossistemas foram utilizados como base para o desenvolvimento regional. Em alguns projetos houve planejamento inicial e uma preocupao com a insero regional; em outros casos, este planejamento foi pouco desenvolvido. Entretanto, devido presses por usos mltiplos, estudos intensivos foram realizados com a finalidade de ampliar as informaes existentes e promover uma base de dados adequada que sirva como plataforma para futuros desenvolvimentos. Os impactos da construo de respresas so relativamente bem documentados para muitas bacias hidrogrficas. Estes impactos esto relacionados ao tamanho, volume, tempo de reteno do reservatrio, localizao geogrfica e localizao no continuum do rio. Os principais impactos detectados so: inundao de reas agricultveis; perda de vegetao e da fauna terrestres; interferncia na migrao dos peixes; mudanas hidrolgicas a jusante da represa; alteraes na fauna do rio; interferncias no transporte de sedimentos; aumento da distribuio geogrfica de doenas de veiculao hdrica; perdas de heranas histricas e culturais, alteraes em atividades econmicas e usos tradicionais da terra; problemas de sade pblica, devido deteriorao ambiental; problemas geofsicos devido a acumulao de gua foram detectados em alguns reservatrios; perda da biodiversidade, terrestre e aqutica; efeitos sociais por relocao;

Todas estas alteraes podem resultar de efeitos diretos ou indiretos. Reservatrios em cascata como os construdos nos rios Tiet, Grande, Paranapanema e So Francisco, produzem efeitos e impactos cumulativos, transformando inteiramente as condies biogeofsicas, econmicas e sociais de todo o rio.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Nem todos os efeitos da construo de reservatrios so negativos. Deve-se considerar tambm muitos efeitos positivos como: produo de energia: hidroeletricidade; reteno de gua regionalmente; aumento do potencial de gua potvel e de recursos hdricos reservados; criao de possibilidades de recreao e turismo; aumento do potencial de irrigao; aumento e melhoria da naegao e transporte; aumento da produo de peixes e na possibilidade de aquacultura; regulao do fluxo e inundaes; aumento das possibilidades de trabalho para a populao local.

(Fonte: guas Doces no Brasil - Capital Ecolgico, Uso e Conservao. 2. Edio Revisada eAmpliada. Escrituras. So Paulo - 2002. Organizao e Coordenao Cientfica: Aldo da C. Rebouas; Benedito Braga. Captulo 05 - Ecossistemas de guas Interiores. Jos Galizia Tundisi, Takako Matsumura Tundisi e Odete Rocha. Pginas 171 - 176).

Inventrio do Potencial Hidreltrico A natureza dotou cada regio do planeta com um nmero diferente de opes energticas. Alm disso, criou o desafio para descobr-las, avaliar o volume, desenvolver tcnicas para seu uso e empregar todo o seu potencial de utilizao econmica. O conhecimento dos recursos e reservas energticas fundamental para se planejar o desenvolvimento nacional. A cada ano, novas jazidas e novas tecnologias de aproveitamento de reservas energticas so descobertas. Estas fazem com que o volume total calculado dos recursos e reservas energticas nacionais seja acrescido. As fontes primrias foram classificadas, no territrio brasileiro, em convencionais (trmicas e hidreltricas) e no-convencionais. No horizonte dos prximos 20 anos, a termeletricidade poder ter uma participao de 10 a 15% nas fontes de energia eltrica, considerando que 35% do potencial hidreltrico brasileiro situa-se na amaznia, longe dos maiores centros consumidores: Sul e Sudeste. No poderamos falar em potencial hdrico brasileiro sem considerar a hidrografia. Os fatores que favorecem ou dificultam os aproveitamentos hidreltricos, que tm especial interesse nas anlises, so a diferena de nvel ou altura de queda e vazo ou descarga (volume de gua mdio anual por unidade de tempo: m3/s).

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(* MLLER, A. C.. Hidreltricas, meio ambiente e desenvolvimento. So Paulo: Makron Books, 1995)

Hidrografia Brasileira De acordo com o perfil longitudinal, pode-se encontrar rios brasileiros com caractersticas predominantes de plancie e de planalto. Como representantes exemplares dos rios de plancie temos o Amazonas, o Paraguai e na baixada maranhense, o Parnaba. Todos esses rios so navegveis em longas extenses, ainda que este recurso no esteja sendo plenamente explorado. Outros grandes rios so conhecidos pela declividade dos terrenos que drenam e enquadram-se entre os rios de planalto. Esses rios tm um perfil importante na avaliao do potencial hidreltrico. Destacam-se, nesses, o rio Paran e seus principais afluentes, Parnaba, Grande, Tiet, Paranapanema e Iguac, com desnvel das cabeceiras at o p da barragem de Itaipu; o Tocantins e seu afluente Araguaia, que desce das cabeceiras foz; o rio Uruguai e seus afluentes de curso perene, com desnvel at Paulo Afonso. O rio Amazonas tem a mais vasta bacia hidrogrfica do planeta, com cerca de 6.315.000 km2, a maior parte do territrio brasileiro (3.984.000 km2, da ordem de 63,1%). O amazonas e todos os seus afluentes tm uma vazo mdia anual calculada em 250 mil m3/s, para um potencial hidreltrico da ordem de 54.117.217 kW/ano. Comparativamente, o rio Paran, cuja vazo em Itaipu, 1,8 vez menor em potencial do Amazonas. A maior parte da capacidade hidreltrica brasileira foi inventariada, somando-se a energia hidreltrica que j vem sendo gerada que se espera obter nos empreendiemntos em construo e que poderiam gerar os aproveitamentos estudados no projeto bsico. Clculos precisos permitem referenciar o montante estimado dos demais recursos hdricos ainda no prospeccionados com maior rigor. (*) Usinas e Reservatrios Brasileiros No somente razes tcnicas que definem o porte das barragens. A deciso por uma grande, mdia ou pequena barragem depende do volume do corpo d`gua, suas caractersticas topo-altimtricas e de uma gama de consideraes, com as necessidades do mercado e oportunidades econmicas, aspectos polticos, avaliaes de ordem social e das fragilidades ambientais das localidades+ ao mximo aproveitamento do potencial de um curso d`gua. Algumas vezes so usos conciliados que estabelecem a cota mxima da elevao das guas: as barragens destinadas navegao e de apoio a esta, ou cujo fim a regularizao da vazo e controle de cheias, ou irrigao, aqicultura e muitos outros casos.

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Na maioria da vezes, os custos so os fatores restritivos. Esses custos so tanto os da obra, diretos, como os indiretos e associados, relativos aos aspectos socioambientais, de implantao de usos mltiplos e promoo do desenvolvimento regional, por exemplo. As diferenas socioambientais entre as pequenas e grandes barragens, no fundo, sero na escala e na intensidade de impactos causados sobre o ecossistema primitivo. Quanto maior o vulto da obra hidrulica construda, tanto maior a modificao das condies naturais anteriores. Essas modificaes tm sua maior expresso durante a formao do reservatrio, mas no se restringem a esse perodo em somente rea fsica alagada.(*) Potencial Hidreltrico do Estado do Esprito Santo Sistema ESCELSA EG Potncia N de (kV) (MW) Geradores 6,3 4,16 4,16 6,9 4,16 4,16 13,8 6,3 30 4,5 4,5 25 7,9 1,99 131 15 2 2 2 2 2 1 3 3 Tipo Turbina Kaplan Francis Francis Francis Francis Francis Kaplan FrancisEixo Horizontal

Ano 1965 1909 2001 1912 1920 1974 1959

Usina Usina Hidreltrica Suia Pequena Central Hidreltrica Jucu Pequena Central Hidreltrica Viosa Pequena Central Hidreltrica So Joo Pequena Central Hidreltrica Fruteiras Pequena Central Hidreltrica Alegre Usina Hidreltrica Mascarenhas Usina Hidreltrica Rio Bonito

Queda d`gua (m) 240,00 60,50 63,88 259,40 200,50 75,90 22,00 159,00

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2.2 Energia Trmica

Usina Termeltrica Instalao que produz energia eltrica a partir da queima de carvo, leo combustvel ou gs natural em uma caldeira projetada para esta finalidade especfica. Funcionamento de uma Usima Termeltrica O funcionamento das centrais termeltricas semelhante, independentemente do combustvel utilizado. O combustvel armazenado em parques ou depsitos adjacentes, de onde enviado para a usina, onde ser queimado na caldeira. Esta gera vapor a partir da gua que circula por uma extensa rede de tubos que revestem suas paredes. A funo do vapor movimentar as ps de uma turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de um gerador que produz a energia eltrica. Essa energia transportada por linhas de alta tenso aos centros de consumo. O vapor resfriado em um condensador e convertido outra vez em gua, que volta aos tubos da caldeira, dando incio a um novo ciclo.

A gua em circulao que esfria o condensador expulsa o calor extrado da atmosfera pelas torres de refrigerao, grandes estruturas que identificam essas centrais. Parte do calor extrado passa para um rio prximo ou para o mar. Para minimizar os efeitos contaminantes da combusto sobre as redondezas, a central dispe de uma chamin de grande altura (algumas chegam a 300 m) e de alguns precipitadores que retm as cinzas e outros resduos volteis da combusto. As cinzas so recuperadas para aproveitamento em processos de metalurgia e no campo da construo, onde so misturadas com o cimento. Como o calor produzido intenso, devido as altas correntes geradas, importante o resfriamento dos geradores. O hidrognio melhor veculo de resfriamento que o ar;

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES como tem apenas um quatorze avos da densidade deste, requer menos energia para circular. Recentemente, foi adotado o mtodo de resfriamento lquido, por meio de leo ou gua. Os lquidos nesse processamento so muito superiores aos gases, e a gua 50 vezes melhor que o ar. A potncia mecnica obtida pela passagem do vapor atravs da turbina - fazendo com que esta gire - e no gerador - que tambm gira acoplado mecanicamente turbina - que transforma a potncia mecnica 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 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. A descrio anterior refere-se s centrais clssicas, uma vez que existe, ainda que em fase de pesquisa, outra gerao de termeltricas que melhorem o rendimento na combusto do carvo e diminuam o impacto sobre o meio ambiente: so as centrais de combusto de leito fluidificado. Nessas centrais, queima-se carvo sobre um leito de partculas inertes (por exemplo, de pedra calcria), atravs do qual se faz circular uma corrente de ar que melhora a combusto. Uma central nuclear tambm pode ser considerada uma central termeltrica, onde o combustvel um material radioativo que, em sua fisso, gera a energia necessria para seu funcionamento. Vantagens e Desvantagens Vantagens: Podem ser construdas onde so mais necessrias, economizando assim o custo das linhas de transmisso; Produz energia eltrica a partir da queima de carvo, leo combustvel ou gs natural.

Desvantagens: Alto preo do combustvel; Impactos ambientais, como poluio do ar, aquecimento das guas, o impacto da construo de estradas para levar o combustvel at a usina,...

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2.3 Energia Nuclear

a quebra, a diviso do tomo, tendo por matria prima minerais altamente radioativos, como o urnio (descoberto em 1938). A energia nuclear provm da fisso nuclear do urnio, do plutnio ou do trio ou da fuso nuclear do hidrognio. energia liberada dos ncleos atmicos, quando os mesmos so levados por processos artificiais, a condies instveis. A fisso ou fuso nuclear so fontes primrias que levam diretamente energia trmica, energia mecnica e energia das radiaes, constituindo-se na nica fonte primria de energia que tem essa diversidade na Terra. Como forma trmica de energia primria, foram estudadas as aplicaes da energia nuclear para a propulso naval militar e comercial, a nucleoeletricidade, a produo de vapor industrial, o aquecimento ambiental e a dessalinizao da gua do mar. Apesar de polmica, a gerao da energia nucleoeltrica responsvel pelo atendimento de 18% das necessidades mundiais de eletricidade. So as aplicaes da cincia e tecnologia nucleares que resultam em benefcios mais significativos, de amplo alcance e de maior impacto econmico e social.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Energia nuclear se refere a energia consumida ou produzida com a modificao da composio de ncleos atmicos. Alm de ser a fora que arma a Bomba Atmica, a Bomba de Hidrognio e outras armas nucleares, a energia nuclear tambm tem utilidade na gerao de eletricidade em usinas de vrios pases do mundo. vista por muitos como fonte de energia barata e limpa; mas por causa do perigo da radiao emitida na produo desta energia e da radioatividade dos materiais utilizados, outros sentem que ela pode no ser uma energia alternativa vivel para o uso de combustvel fssil ou energia solar. Este tipo de energia tambm utilizado na medicina, na produo de marca-passos para doentes cardacos.

Como o Funcionamento de uma Usina Nuclear 1) Os tomos so quebrados numa mquina chamada reator, emitindo uma grande quantidade de calor; 2) 3) 4) A caldeira aquecida com a fisso nuclear; O vapor produzido pela caldeira; A turbina movida por um Jato de Vapor sob forte presso. Depois do uso, o vapor jogado fora na atmosfera; 5) 6) O gerador possui um eixo que movido pela Turbina; A Energia Eltrica produzida pelo Gerador.

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Energia Nuclear e Meio Ambiente Durante a Segunda Guerra Mundial a energia nuclear demonstrou sua potencialidade de causar danos, como ocorreu nas cidades de Hiroshima e Nagasaki. A energia nuclear traz benefcios para a sociedade, como a utilizao das radiaes em mltiplas aplicaes na medicina, indstria, agropecuria e meio ambiente. Cada um desses usos insere esta energia em um determinado campo de acontecimentos. Assim que o uso medicinal a insere no ambiente hospitalar e o uso na produo de energia eltrica, no mbito das relaes de moradia e de iluminao pblica, por exemplo. Em cada um desses ambientes h uma potencialidade de danos e risco com algumas peculiaridades. Os problemas ambientais esto relacionados com os acidentes que ocorrem nas usinas e com o destino do chamado lixo atmico - os resduos que ficam no reator, local onde ocorre a queima do urnio para a fisso do tomo. Por conter elevada quantidade de radiao, o lixo atmico tem que ser armazenado em recipientes metlicos protegidos por caixas de concreto, que posteriormente so lanados ao mar. Os acidentes so devidos liberao de material radioativo de dentro do reator, ocasionando a contaminao do meio ambiente, provocando doenas como o cncer e tambm morte de seres humanos, de animais e de vegetais. Isso no s nas reas prximas usina, mas tambm em reas distantes, pois ventos e nuvens radioativas carregam parte da radiao para reas bem longnquas, situadas a centenas de quilmetros de distncia. Usinas Nucleares do Brasil Angra I Para atender as possveis necessidades futuras, em 1972 foi iniciada a construo de Angra I, mas s em 1985 a usina entrou em operao comercial. Em 1999 alcanou um fator de disponibilidade de 96% e uma gerao bruta de 3.976.943 Mwh. Angra I tem 657 MW de potncia. Funciona com reator de gua pressurizada, moderado e refrigerado a gua com prdio de conteno. Foi construda na praia de Itaorna em Angra dos Reis - Rio de Janeiro, e mesmo obedecendo aos mais exigentes padres internacionais de segurana, ainda h muita polmica. Alm de programas de segurana, testes peridicos de rotina garantem a proteo contra acidentes com liberao de radioatividade para o meio ambiente.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Angra II Em junho de 2000, Angra II teve seu reator entrou em fisso, com potncia de 1.309 Mw. O IBAMA - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais, responsvel pelo licenciamento ambiental de emreendimentos industriais de grande porte. Para conceder a Licena de Operao de Angra II, foi exigido que fossem preparados o EIA e o RIMA. O Estudo de Impacto Ambiental compreende na descrio do projeto e suas alternativas, nas etapas de planejamento, construo, operao, desativao (se for o caso), delimitao e o diagnstico ambiental da rea de influncia, a indentificao, medio e a valorao dos impactos, a comparao das alternativas e a previso da situao futura, a elaborao do Relatrio de Impacto Ambiental - RIMA. Angra III A ELETROBRS e o MME (Ministrio de Minas e Energia) decidiram que a usina Angra III ir entrar em funcionamento em 2006, com potncia de 1.309 Mw. A usina de Angra III atender as regies sul/sudeste e centro-oeste. Segundo os especialistas do setor energtico a paralizao da construo da Usina Nuclear de Angra 3 devido crise energtica. A ELETRONUCLEAR est efetuando estudos tcnicos e de viabilidade econmica de Angra 3. Vantagens e Desvantagens Vantagens: As usinas podem ser instaladas em locais prximos aos centros de consumo; No emite poluentes que influem sobre o efeito estufa.

Desvantagens: No h tecnologia para tratar o lixo nuclear; A construo dessas usinas cara e demorada; H riscos de contaminao nuclear.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2.4 Energia Elica

A energia elica a energia obtida pelo movimento do ar (vento). uma abundante fonte de energia renovvel, limpa e disponvel em todos os lugares. Os moinhos de vento foram inventados na Prsia no sc. V. Eles foram usados para bombear gua para irrigao. Os mecanismos bsicos de um moinho de vento no mudaram desde ento: o vento atinge uma hlice que ao movimentar-se gira um eixo que impulsiona uma bomba (gerador de eletricidade). Origem dos ventos Os ventos so gerados pela diferena de temperatura da terra e das guas, das plancies e das montanhas, das regies equatoriais e dos plos do planeta Terra. A quantidade de energia disponvel no vento varia de acordo com as estaes do ano e as horas do dia. A topografia e a rugosidade do solo tambm tem grande influncia na distribuio de freqncia de ocorrncia dos ventos e de sua velocidade em um local. Alm disso, a quantidade de energia elica extravel numa regio depende das caractersticas de desempenho, altura de operao e espaamento horizontal dos sistemas de converso de energia elica instalados. A avaliao precisa do potencial de vento em uma regio o primeiro e fundamental passo para o aproveitamento do recurso elico como fonte de energia. Para a avaliao do potencial elico de uma regio necessrio a coleta de dados de vento com preciso e qualidade, capaz de fornecer um mapeamento elico da regio. As hlices de uma turbina de vento so diferentes das lminas dos antigos moinhos porque so mais aerodinmicas e eficientes. As hlices tem o formato de asas de avies e usam a mesma aerodinmica. As hlices em movimento ativam um eixo que est ligado caixa de mudana. Atravs de uma srie de engrenagens a velocidade do eixo de rotao aumenta. O eixo de rotao est conectado ao gerador de eletricidade que com a rotao em alta velocidade gera energia. Um aerogerador consiste num gerador eltrico movido por uma hlice, que por sua vez movida pela fora do vento. A hlice pode ser vista como um motor a vento, cuja a quantidade de eletricidade que pode ser gerada pelo vento depende de quatro fatores: Quantidade de vento que passa pela hlice;

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Dimenso da hlice; Dimenso do gerador; Rendimento de todo o sistema.

Ventos e Meio Ambiente A energia elica considerada a energia mais limpa do planeta, disponvel em diversos lugares e em diferentes intensidades, uma boa alternativa s energias no-renovveis. Impactos e Problemas Apesar de no queimarem combustveis fsseis e no emitirem poluentes, fazendas elicas no so totalmente desprovidas de impactos ambientais. Elas alteram paisagens com suas torres e hlices e podem ameaar pssaros se forem instaladas em rotas de migrao. Emitem um certo nvel de rudo (de baixa freqncia), que pode causar algum incmodo. Alm disso, podem causar interferncia na transmisso de televiso. O custo dos geradores elicos elevado, porm o vento uma fonte inesgotvel de energia. E as plantas elicas tm uma retorno financeiro a um curto prazo. Outro problema que pode se citado que em regies onde o vento no constante, ou a intensidade muito fraca, obtm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, h desperdcio de energia. Como o Funcionamento de uma Usina Elica 1) 2) 3) A hlice movida pelo vento; O Gerador possui um eixo que movido por uma enorme hlice; A Energia Eltrica produzida por um Gerador, na Casa de Fora.

Perspectivas futuras

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Na crise energtica atual, as perspectivas da utilizao da energia elica so cada vez maiores no panorama energtico geral, pois apresentam um custo reduzido em relao a outras opes de energia. Embora o mercado de usinas elicas esteja em crescimento no Brasil, ele j movimenta 2 bilhes de dlares no mundo. Existem 30 mil turbinas elicas de grande porte em operao no mundo, com capacidade instalada da ordem de 13.500 MW. A energia elica pode garantir 10% das necessidades mundiais de eletricidade at 2020, pode criar 1,7 milho de novos empregos e reduzir a emisso global de dixido de carbono na atmosfera em mais de 10 bilhes de toneladas. Os campees de uso dos ventos so a Alemanha, a Dinamarca e os Estados Unidos, seguidos pela ndia e a Espanha. No mbito nacional, o estado do Cear destaca-se por ter sido um dos primeiros locais a realizar um programa de levantamento do potencial elico, que j consumido por cerca de 160 mil pessoas. Outras medies foram feitas tambm no Paran, Santa Catarina, Minas Gerais, litoral do Rio de Janeiro e de Pernambuco e na ilha de Maraj. A capacidade instalada no Brasil de 20,3 MW, com turbinas elicas de mdio e grande portes conectadas rede eltrica. Vrios estados brasileiro seguiram os passos do Cear, iniciando programas de levantamento de dados de vento. Hoje existem mais de cem anemgrafos computadorizados espalhados pelo territrio nacional. Um mapa preliminar de ventos do Brasil, gerado a partir de simulaes computacionais com modelos atmosfricos mostrado na figura abaixo. Considerando o grande potencial elico do Brasil, confirmado atravs de estudos recentes, possvel produzir eletricidade a custos competitivos com centrais termoeltricas, nucleares e hidroeltricas, com custo reduzido. Vantagens e Desvantagens Vantagens: Grande potencial para gerao de energia eltrica; No influi no efeito estufa; No ocupa reas de produo agrcola; considerada a energia mais limpa do planeta.

Desvantagens:

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Exige investimentos para transmisso da energia gerada; Produz poluio sonora; Interfere nas transmisses de rdio e TV; Em regies onde o vento no constante, ou a intensidade muito fraca, obtm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, h desperdcio de energia.

> 8,5 m/s 7,0 a 8,5 m/s 6,0 a 7,0 m/s 5,0 a 60, m/s < 5,0 m/sCENTRO BRASILEIRO DE ENERGIA ELTRICA (resultados preliminares 2003)

Figura 1: Mapa das potencialidades elicas do Brasil. Dados da CBEE.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2.5 Energia Solar ou Fotovoltaica

Energia Solar e o Meio Ambiente O sol fonte de energia renovvel, o aproveitamento desta energia tanto como fonte de calor quanto de luz, uma das alternatias energticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novo milnio. A energia solar abundante e permanente, renovvel a cada dia, no polui e nem prejudica o ecossistema. A energia solar a soluo ideal para reas afastadas e ainda no eletrificadas, especialmente num pas como o Brasil onde se encontram bons ndices de insolao em qualquer parte do territrio. A Energia Solar soma caractersticas vantajosamente positivas para o sistema ambiental, pois o Sol, trabalhando como um imenso reator fuso, irradia na terra todos os dias um potencial energtico extremamente elevado e incomparvel a qualquer outro sistema de energia, sendo a fonte bsica e indispensvel para praticamente todas as fontes energticas utilizadas pelo homem. O Sol irradia anualmente o equivalente a 10.000 vezes a energia consumida pela populao mundial neste mesmo perodo. Para medir a potncia usada uma unidade chamada quilowatt. O Sol produz continuamente 390 sextilhes (390x1021) de quilowatts de potncia. Como o Sol emite energia em todas as direes, um pouco desta energia desprendida, mas mesmo assim, a Terra recebe mais de 1.500 quatrilhes (1,5x1018) de quilowatts-hora de potncia por ano. A energia solar importante na preservao do meio ambiente, pois tem muitas vantagens sobre as outras formas de obteno de energia, como: no ser poluente, no influir no efeito estufa, no precisar de turbinas ou geradores para a produo de energia eltrica, mas tem como desvantagem a exigncia de altos investimentos para o seu aproveitamento. Para cada um metro quadrado de coletor solar instalado evitase a inundao de 56 metros quadrados de terras frteis, na construo de novas usinas hidreltricas. Uma parte do milionsimo de energia solar que nosso pas recebe durante o ano poderia nos dar 1 suprimento de energia equivalente a: 54% do petrleo nacional 2 vezes a energia obtida com o carvo mineral 4 vezes a energia gerada no mesmo perodo por uma usina hidreltrica.

Energia Solar Fototrmica Est diretamente ligado na quantidade de energia que um determinado corpo capaz de absorver, sob a forma de calor, a partir da radiao solar incidente no mesmo. A utilizao dessa forma de energia implica saber capt-la e armazen-la. Os coletores solares so equipamentos que tem como objetivo especfico de se utilizar a energia solar fototrmica.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Os coletores solares so aquecedores de fludos (lquidos ou gasosos) e so classificados em coletores concentradores e coletores planos em funo da existncia ou no de dispositivos de concentrao da radiao solar. O fludo aquecido mantido em reservatrios termicamente isolados at o seu uso final (gua aquecida para banho, ar quente para secagem de gros, gases para acionamento de turninas, etc.). Os coletores solares planos so largamente utilizados para aquecimento de gua em residncias, hospitais, hotis etc. devido ao conforto proporcionado e reduo do consumo de energia eltrica. Arquitetura Bioclimtica A Arquitetura Bioclimtica o estudo que visa harmonizar as concentraes ao clima e caractersticas locais, pensando no homem que habitar ou trabalhar nelas, e tirando partido da energia solar, atravs de correntes convectivas naturais e de microclimas criados por vegetao apropriada. a adoo de solues arquitetnicas e urbansticas adaptadas s condies especficas (clima e hbitos de consumo) de cada lugar, utilizando a energia que pode ser diretamente obtida das condies locais. Beneficia-se da luz e do calor provenientes da radiao soalr incidente. A inteno do uso da luz solar, que implica em reduo do consumo de energia para iluminao, condiciona o projeto arquitetnico quanto sua orientao espacial, quanto s dimenses de abertura das janelas e transparncia na cobertura das mesmas. A inteno de aproveitamento do calor provenientes do sol implica seleo do material adequado (isolante ou no conforme as condies climticas) para paredes, vedaes e coberturas superiores, e orientao espacial, entre outros fatores. A arquitetura bioclimtica no se restringe a caractersticas arquitetnicas adequadas. Preocupa-se, tambm, com o desenvolvimento de equipamentos e sistemas que so necessrios ao uso da edificao (aquecimento de gua, circulao de ar e de gua, iluminao, conservao de alimentos entre outros) e com o uso de materiais de contedo energtico to baixo quanto possvel. Energia Solar Fotovoltaica A Energia Solar Fotovoltaica a energia da converso direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico). O efeito fotovoltaico o aparecimento de uma diferena de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, produzida pela absoro da luz. A clula fotovotaica a unidade fundamental do processo de converso. Atualmente o custo das clulas solares um grande desafio para a indstria e o principal empecilho para a difuso dos sistemas fotovoltaicos em larga escala. A tecnologia fotovoltaica est se tornando cada vez mais competitiva, tanto porque seus custos eso decrescendo, quanto porque a avaliao dos custos das outras formas de gerao est se tornando mais real, levando em conta fatores que eram anteriormente ignorados, como a questo dos impactos ambientais.

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O atendimento de comunidades isoladas tem impulsionado a busca e o desenvolvimento de fontes renovveis de energia. No Brasil, por exemplo, 15% da populao no possui acesso energia eltrica. Coincidentemente, esta parcela da populao vive em regies onde o atendimento por meio da expanso do sistema eltrico convencional economicamente invivel. Trata-se de ncleos populacionais esparsos e pouco densos, tpicos das regies Centro-Oeste, Nordeste e Norte. No Brasil a gerao de energia eltrica por converso fotovoltaica teve um impulso notvel, atravs de projetos privados e governamentais, atraindo interesse de fabricantes pelo mercado brasileiro. A quantidade de radiao incidente no Brasil outro fator muito significativo para o aproveitamento da energia solar. Perspectivas Futuras Atlas Solarimtrico O mercado brasileiro de aquecimento solar teve seu crescimento em nmeros considerveis nos meados da dcada de 70 com a crise do petrleo. O Brasil possui um grande epotencial energtico solar, mas quase em todo territrio invivel a instalao e manuteno de instrumentos de medio solar. O aproveitamento racional da energia solar no sentido de produzir instalaes bem dimensionadas e economicamente viavis s possvel a partir de informaes solarimtricas consistentes da regio em questo. Em 1995, atravs do Grupo de Trabalho de Energia Solar (GTES), foram estabelecidas, dentro do contexto solarimetria, duas propostas de trabalho que se seguiram com o apoio da instituio: O Atlas Solarimtrico do Brasil publicado em agosto de 1997 pelo Grupo de Pesquisas em Fontes Alternativas (FAE/UFPE) e o Atlas de Irradiao Solar do Brasil publicado em outubro de 1998 pelo Laboratrio de Energia Solar (Lab Solar/UFSC) e Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE). O primeiro est representando por mapas mensais contendo isolinhas das medidas de insolao e radiao global, fundamentais na compilao de dados histricos disponveis em todas as estaes terrestres existentes no Pas. A segunda proposta trata-se da aplicao e adaptao para o Brasil de um modelo fsico alemo utilizando imagens de satlites e est respresentado por mapas mensais contendo valores pontuais da radiao global. Os avanos e esforos realizados na rea de solametria vem trazendo resultados significativos e muitas informaes. importante analisar que a qualidade de tais dados, depende dos alcances e limites tcnicos de cada modelo. Vrios outros projetos esto sendo implantados na rea de solametria, e muitos deles apoiados pela Cresesb (Centro de Referncia para Energia Solar e Elica Srgio de

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Salvo Brito) e pela CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Eltrica), segue alguns deles: Aquecimento Solar Aquecimento Solar para Residencia de Baixa Renda - Ilha do Mel - PR Instalaes de Aquecedores Solares em Belo Horizonte MG Sistema de Bombeamento Fotovoltaico Sistema de bombeamento fotovoltaico para irrigao - Capim Grosso Bahia Sistema de bombeamento fotovoltaico para piscicultura - Valente Bahia Sistema de bombeamento fotovoltaico para consumo comunitrio - Interior do Cear Sistema de Bombeamento Fotovoltaico no Estado do Rio Grande do Norte Sistema de bombeamento fotovoltaico em Caic RN Sistema de Bombeamento Fotovoltaico em uma Comunidade Indgena - Rio Mapuera PA Sistema de Bombeamento Fotovoltaico em Japi - RN Cercas Eletrificadas com Energia Solar Cercas Eletrificadas estimulam a produo de caprinos em Valente Bahia Aplicaes Comunitrias Eletrificao Fotovoltaica na Comunidade de Boa Sorte - Correguinho MS Sistema de Eletrificao Comunitria no CEAR Eletrificao Fotovoltaica em Escola Rural - So Joo da Barra RJ Energizao da Comunidade Cu do Mapi - com Energia Solar Fotovoltaica Iluminao Pblica e Energizao do Posto da Polcia Florestal - Regio do Pantanal MT Sistema de Eletrificao Fotovoltaica em Creche - Currais Novos RN Sistema de Eletrificao Fotovoltaica em Escola - Carnaba RN Sistema de Telefonia Pblica utilizando Energia Fotovoltaica - Macei AL

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Eletrificao Fotovoltaica Residencial Sistema de Eletrificao Rural no CEAR Sistema de Eletrificao Residencial em PERNAMBUCO Eletrificao Fotovoltaica no Municpio de Araripina PE Eletrificao Fotovoltaica em Casas Populares - So Joo da Barra RJ Sistemas Hdricos Sistema Hbrido (solar- elico-diesel) a ser implantado em Joanes PA Sistema Hbrido para Estaes Remotas de Telecomunicao - Serra de Bocaina MG Sistema Hbrido para Servios Bancrios - Posse - GO Aplicaes Diversas Sistema Fotovoltaico da Estao Ecolgica da Juria - Itatins - Grajana - So Paulo Sistema Fotovoltaico do Parque Ecolgico Porto Saupe Bahia Sistema Fotovoltaico para Estaes Remotas de Telecomunicao - Bonfim MG Posto telefnico Mvel utilizando Energia Solar - Braslia - DF Radiao Solar: Captao e Converso O nosso planeta, em seu movimento anual em torno do Sol, descreve em trajetria elptica um plano que inclinado de aproximadamente 23,5o com relao ao plano equatorial. Esta inclinao responsvel pela variao da elevao do Sol no horizonte em relao mesma hora, ao longo dos dias, dando origem s estaes do ano e dificultando os clculos da posio do Sol para uma determinada data, como pode ser visto na figura . A posio angular do Sol, ao meio dia solar, em relao ao plano do Equador (Norte positivo) chamada de Declinao Solar ( ). Este ngulo, que pode ser visto na figura 2.1.1, varia, de acordo com o dia do ano, dentro dos seguintes limites: -23,45 23,45 A soma da declinao com a latitude local determina a trajetria do movimento aparente do Sol para um determinado dia em uma dada localidade na Terra.

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Figura 2.5.1 - rbita da Terra em torno do Sol, com seu eixo N-S inclinado de um ngulo de 23,5o. A radiao solar que atinge o topo da atmosfera terrestre provm da regio da fotosfera solar que uma camada tnue com aproximadamente 300 km de espessura e temperatura superficial da ordem de 5800 K. Porm, esta radiao no se apresenta como um modelo de regularidade, pois h a influncia das camadas externas do Sol (cromosfera e coroa), com pontos quentes e frios, erupes cromosfricas, etc.. Apesar disto, pode-se definir um valor mdio para o nvel de radiao solar incidente normalmente sobre uma superfcie situada no topo da atmosfera. Dados recentes da WMO (World Meteorological Organization) indicam um valor mdio de 1367 W/m2 para a radiao extraterrestre. Frmulas matemticas permitem o clculo, a partir da "Constante Solar", da radiao extraterrestre ao longo do ano, fazendo a correo pela rbita elptica. A radiao solar radiao eletromagntica que se propaga a uma velocidade de 300.000 km/s, podendo-se observar aspectos ondulatrios e corpusculares. Em termos de comprimentos de onda, a radiao solar ocupa a faixa espectral de 0,1m a 5m, tendo uma mxima densidade espectral em 0,5m, que a luz verde. atravs da teoria ondulatria, que so definidas para os diversos meios materiais, as propriedades na faixa solar de absoro e reflexo e, na faixa de 0,75 a 100m, correspondente ao infra-vermelho, as propriedades de absoro, reflexo e emisso.

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Figura 2.5.2 - Distribuio espectral da radiao solar. A energia solar incidente no meio material pode ser refletida, transmitida e absorvida. A parcela absorvida d origem, conforme o meio material, aos processos de fotoconverso e termoconverso.

Radiao Solar a Nvel do Solo De toda a radiao solar que chega s camadas superiores da atmosfera, apenas uma frao atinge a superfcie terrestre, devido reflexo e absoro dos raios solares pela atmosfera. Esta frao que atinge o solo constituda por um componente direta (ou de feixe) e por uma componente difusa.

Figura 2.5.3 - Componentes da radiao solar ao nvel do solo Notadamente, se a superfcie receptora estiver inclinada com relao horizontal, haver uma

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES terceira componente refletida pelo ambiente do entorno (solo, vegetao, obstculos, terrenos rochosos, etc.). O coeficiente de reflexo destas superfcies denominado de "albedo". Antes de atingir o solo, as caractersticas da radiao solar (intensidade, distribuio espectral e angular) so afetadas por interaes com a atmosfera devido aos efeitos de absoro e espalhamento. Estas modificaes so dependentes da espessura da camada atmosfrica, tambm identificada por um coeficiente denominado "Massa de Ar" (AM), e, portanto, do ngulo Zenital do Sol, da distncia Terra-Sol e das condies atmosfricas e meteorolgicas. Devido alternncia de dias e noites, das estaes do ano e perodos de passagem de nuvens e chuvosos, o recurso energtico solar apresenta grande variabilidade, induzindo, conforme o caso, seleo de um sistema apropriado de estocagem para a energia resultante do processo de converso. Observa-se que somente a componente direta da radiao solar pode ser submetida a um processo de concentrao dos raios atravs de espelhos parablicos, lentes, etc. Consegue-se atravs da concentrao, uma reduo substancial da superfcie absorvedora solar e um aumento considervel de sua temperatura.

Figura 2.5.4 - Trajetria dos raios de Sol na atmosfera e definio do coeficiente de "Massa de Ar" (AM). Efeito fotovoltaico

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES O efeito fotovoltaico d-se em materiais da natureza denominados semicondutores que se caracterizam pela presena de bandas de energia onde permitida a presena de eltrons (banda de valncia) e de outra onde totalmente "vazia" (banda de conduo). O semicondutor mais usado o silcio. Seus tomos se caracterizam por possuirem quatro eltrons que se ligam aos vizinhos, formando uma rede cristalina. Ao adicionarem-se tomos com cinco eltrons de ligao, como o fsforo, por exemplo, haver um eltron em excesso que no poder ser emparelhado e que ficar "sobrando", fracamente ligado a seu tomo de origem. Isto faz com que, com pouca energia trmica, este eltron se livre, indo para a banda de conduo. Diz-se assim, que o fsforo um dopante doador de eltrons e denomina-se dopante n ou impureza n.

Figura 2.5.5 - Corte transversal de uma clula folovoltaica Se, por outro lado, introduzem-se tomos com apenas trs eltrons de ligao, como o caso do boro, haver uma falta de um eltron para satisfazer as ligaes com os tomos de silcio da rede. Esta falta de eltron denominada buraco ou lacuna e ocorre que, com pouca energia trmica, um eltron de um stio vizinho pode passar a esta posio, fazendo com que o buraco se desloque. Diz-se portanto, que o boro um aceitador de eltrons ou um dopante p.

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Figura 2.5.6 - Efeito fotovoltaico na juno pn Se, partindo de um silcio puro, forem introduzidos tomos de boro em uma metade e de fsforo na outra, ser formado o que se chama juno pn. O que ocorre nesta juno que eltrons livres do lado n passam ao lado p onde encontram os buracos que os capturam; isto faz com que haja um acmulo de eltrons no lado p, tornando-o negativamente carregado e uma reduo de eltrons do lado n, que o torna eletricamente positivo. Estas cargas aprisionadas do origem a um campo eltrico permanente que dificulta a passagem de mais eltrons do lado n para o lado p; este processo alcana um equilbrio quando o campo eltrico forma uma barreira capaz de barrar os eltrons livres remanescentes no lado n. Se uma juno pn for exposta a ftons com energia maior que o gap, ocorrer a gerao de pares eltron-lacuna; se isto acontecer na regio onde o campo eltrico diferente de zero, as cargas sero aceleradas, gerando assim, uma corrente atravs da juno; este deslocamento de cargas d origem a uma diferena de potencial ao qual chamamos de Efeito Fotovoltaico. Se as duas extremidades do "pedao" de silcio forem conectadas por um fio, haver uma circulao de eltrons. Esta a base do funcionamento das clulas fotovoltaicas. Tipos de Clulas As clulas fotovoltaicas so fabricadas, na sua grande maioria, usando o silcio (Si) e podendo ser constituida de cristais monocristalinos, policristalinos ou de silcio amorfo.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Componentes de um sistema fotovoltaico Um sistema fotovoltaico pode ser classificado em trs categorias distintas: sistemas isolados, hbridos e conectados a rede. Os sistemas obedecem a uma configurao bsica onde o sistema dever ter uma unidade de controle de potncia e tambm uma unidade de armazenamento.

Figura 2.5.7 - Configurao bsica de um sistema fotovoltaico. Sistemas Isolados Sistemas isolados, em geral, utiliza-se alguma forma de armazenamento de energia. Este armazenamento pode ser feito atravs de baterias, quando se deseja utilizar aparelhos eltricos ou armazena-se na forma de energia gravitacional quando se bombeia gua para tanques em sistemas de abastecimento. Alguns sistemas isolados no necessitam de armazenamento, o que o caso da irrigao onde toda a gua bombeada diretamente consumida ou estocadas em reservatrios. Em sistemas que necessitam de armazenamento de energia em baterias, usa-se um dispositivo para controlar a carga e a descaga na bateria. O "controlador de carga" tem como principal funo no deixar que haja danos na bateria por sobrecarga ou descarga profunda. O controlador de carga usado em sistemas pequenos onde os aparelhos utilizados so de baixa tenso e corrente contnua (CC). Para alimentao de equipamentos de corrente alternada (CA) necessrio um inversor. Este dispositivo geralmente incorpora um seguidor de ponto de mxima potncia necessrio para otimizao da potncia final produzida. Este sistema usado quando se deseja mais conforto na utilizao de eletrodomsticos convencionais.

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Figura 2.5.8 - Diagrama de sistemas fotovoltaicos em funo da carga utilizada. Sistemas Hbridos Sistemas hbridos so aqueles que, desconectado da rede convencional, apresenta vrias fontes de gerao de energia como por exemplo: turbinas elicas, gerao diesel, mdulos fotovoltaicos entre outras. A utilizao de vrios formas de gerao de energia eltrica torna-se complexo na necessidade de otimizao do uso das energias. necessrio um controle de todas as fontes para que haja mxima eficincia na entrega da energia para o usurio.

Figura 2.5.9 - Exemplo de sistema hbrido. Em geral, os sistemas hbridos so empregados para sistemas de mdio a grande porte vindo a atender um nmero maior de usurios. Por trabalhar com cargas de corrente contnua, o sistema hbrido tambm apresenta um inversor. Devido a grande complexindade de arranjos e multiplicidade de opes, a forma de otimizao do sistema torna-se um estudo particular para cada caso.

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Sistemas Interligados Rede Estes sistemas utilizam grandes nmeros de painis fotovoltaicos, e no utilizam armazenamento de energia pois toda a gerao entregue diretamente na rede. Este sistema representa uma fonte complementar ao sistema eltrico de grande porte ao qual esta conectada. Todo o arranjo conectado em inversores e logo em seguida guiados diretamente na rede. Estes inversores devem satisfazer as exigncias de qualidade e segurana para que a rede no seja afetada.

Figura 2.5.10 - Sistema conectado rede.

Curiosidades Uma energia garantida durante os prximos 6.000 milhes de anos. Dentre as formas de aproveitamento energtico da energia solar, destacam-se a biomassa, a energia elica, a energia solar fotovoltaica (que a produo de energia eltrica partir do Sol) e a energia solar trmica, que tem seu principal uso como fonte de calor para o aquecimento de gua atravs de aquecedores solares. O Sol, fonte de vida e origem dos outros modos de energia que o homem usou desde o comeo da Histria, pode satisfazer todas nossas necessidades, se aprendermos a aproveitar de um modo racional a luz que continuamente derrama no planeta. Tem brilhado no cu a aproximadamente cinco mil milhes de anos, e calcula-se que ainda no chegou nem a metade de sua existncia. No Brasil em cada metro quadrado de solo, irradia em um ano aproximadamente 1.500 quilowatt-hora de energia. Esta energia pode ser transformada em outras formas teis como, por exemplo, em eletricidade.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES preciso tirar vantagem por todos os meios possveis desta inesgotvel fonte de energia que pode nos tornar independente do petrleo ou de outras alternativas menos seguras, mais caras, com preos atrelados ao dlar. Porm, ainda existem problemas a superar. preciso lembrar de esta energia sujeita a flutuaes e variaes. Por exemplo, a radiao menor no inverno, quando mais precisamos dela. muito importante continuar buscando tecnologia de recepo, acumulao e distribuio da energia solar. Durante o presente ano, o Sol irradiar na Terra quatro mil vezes mais energia que do que vamos consumir. O Brasil, possui os mais elevados ndices mundiais dessa fonte de energia. A incidncia solar na rea do Distrito Federal, corresponde a produo energtica de 162 Itaipus, conforme dados da ABRAVA.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2.6 Energia Maremotriz

As ondas do mar possuem energia cintica devido ao movimento da gua e energia potencial devido sua altura. Energia eltrica pode ser obtida se for utilizado o movimento oscilatrio das ondas. O aproveitamento feito nos dois sentidos: na mar alta a gua enche o reservatrio, passando atravs da turbina, e produzindo energia eltrica, na mar baixa a gua esvazia o reservatrio, passando novamente atravs da turbina, agora em sentido contrrio ao do enchimento, e produzindo energia eltrica. A desvantagem de se utilizar este processo na obteno de energia que o fornecimento no contnuo e apresenta baixo rendimento. As centrais so equipadas com conjuntos de turbinas bolbo, totalmente imersas na gua. A gua turbinada durante os dois sentidos da mar, sendo de grande vantagem a posio varivel das ps para este efeito. No entanto existem problemas na utilizao de centrais de energia das ondas, que requerem cuidados especiais: as instalaes no podem interferir com a navegao e tm que ser robustas para poder resistir s tempestades mas ser suficientemente sensveis para ser possvel obter energia de ondas de amplitudes variveis. Esta energia proveniente das ondas do mar. O aproveitamento energtico das mars obtido atravs de um reservatrio formado junto ao mar, atravs da construo de uma barragem, contendo uma turbina e um gerador. A maioria das instalaes de Centrais de energia das ondas existentes so de potncia reduzida, situando-se no alto mar ou junto costa, e para fornecimento de energia eltrica a faris isolados ou carregamento de baterias de bias de sinalizao. As instalaes de centrais de potncia mdia, apenas tem interesse econmico em casos especiais de geometria da costa. O nmero de locais no mundo em que esta situao ocorre reduzido. As mars so o resultado da combinao de foras produzidas pela atrao do sol e da lua e do movimento de rotao da Terra leva subida e descida da gua dos oceanos e mares: as mars. Os movimentos verticais da gua dos oceanos, associados subida e descida das mars acompanhado num movimento horizontal, denominado por correntes das mars. Estas correntes tem uma periodicidade idntica das oscilaes verticais. Efeitos das zonas terrestres (bacias hidrogrficas e baas, estreitos e canais) provocam restries a estes movimentos peridicos podendo da resultar elevadas amplitudes ou elevadas velocidades da corrente da mar. Nos pases como a Frana, o Japo e a Inglaterra este tipo de energia gera eletricidade. No Brasil, temos cidades com grandes amplitudes de mars, como So Lus - Baa de So Marcos, no Maranho - com 6,8 metros e em Tutia com 5,6 metros. Mas nestas regies, infelizmente, a topografia do litoral no favorece a construo econmica de reservatrios, o que impede seu aproveitamento.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Curiosidades: Em Portugal h uma central na ilha do Pico nos Aores. A central do tipo de coluna de gua oscilante, com uma turbina Wells de eixo horizontal qua aciona um gerador eltrico de velocidade varivel, com a potncia de 400 kW. Na Europa foi construda uma central de produo de energia das mars em La Rance (Frana), a 10 km da desembocadura do rio Rance no Canal da Mancha. Neste local a amplitude da mar de 13 metros. As turninas da central funcionam quando enche e quando esvazia o esturio do rio Rance. Est em funcionamento desde 1966 e produz cerca de 550 GWh anualmente. O Centro de Cincia e Tecnologia da Marinha do Japo estuda formas de obter energia das ondas do mar. Para tanto, comeou a testar em julho um gerador flutuante que atende pelo estranho nome de Baleia Poderosa. uma balsa que foi ancorada na entrada de uma baa com sua frente apontada para a direo das ondas, mede 50 metros de comprimento por 30 de largura e 12 de profundidade, e dividida internamente em trs compartimentos, todos cheios de ar. Trata-se de um sistema engenhoso que converte a energia das ondas em energia pneumtica. O balano das ondas faz com que o nvel da gua no interior das cmaras suba e desa sem parar, fazendo-as funcionar como pistes gigantes. Quando o nvel do mar sobe, a gua comprime o ar que afunilado na direo de uma turbina, movendo suas ps e gerando 110 kW de eletricidade.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2.7 Biomassa

Atravs da fotossntese, as plantas capturam energia do sol e transformam em energia qumica. Esta energia pode ser convertida em eletricidade, combustvel ou calor. As fontes orgnicas que so usadas para produzir energias usando este processo so chamadas de biomassa. Os combustveis mais comuns da biomassa so os resduos agrcolas, madeira e plantas como a cana-de-acar, que so colhidos com o objetivo de produzir energia. Em condies favorveis a biomassa pode contribuir de maneira significante para com a produo de energia eltrica. O pesquisador Hall, atravs de seus trabalhos, estima que com a recuperao de um tero dos resduos disponveis seria possvel o atendimento de 10% do consumo eltrico mundial e que com um programa de plantio de 100 milhes de hectares de culturas especialmente para esta atividade seria possvel atender 30% do consumo. A produo de energia eltrica a partir da biomassa, atualmente, muito defendida como uma alternativa importante para pases em desenvolvimento e tambm outros pases. No Brasil cerca de 30% das necessidades energticas so supridas pela biomassa sob a forma de: Lenha para queima direta nas padarias e cermicas; Carvo vegetal para reduo de ferro gusa em fornos siderrgicos e combustvel alternativo nas fbricas de cimento do norte e do nordeste; No sul do pas queimam carvo mineral, lcool etlico ou lcool metlico para fins carburantes e para industria qumica; O bagao de cana e outros resduos combustveis so utilizados para gerao de vapor para produzir eletricidade, como nas usinas de acar e lcool, que no necessitam de outro combustvel, pelo contrrio ainda sobra bagao para a indstria da celulose.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Biomassa e Eletricidade A tabela abaixo demonstra a situao de empreendimentos termeltricos no Brasil, classificando por fonte e situao. O bagao de cana e o licor negro esto entre as fontes mais importantes, nos setores sucro-alcooleiro e de papel e celulose, respectivamente, alm de diversos tipos de sistemas hbridos com combustveis fsseis. O Plano Decenal de Expanso 2000/2009 estima o potencial tcnico de cogerao nestes dois setores em 5.750 MW, com um potencial de mercado de pouco mais de 2.800 MW, em 2009. Combustvel Potncia (MW)

Bagao de cana Biomassa Biomassa e bagao de cana Biomassa e leo combustvel Lenha picada Licor negro Licor negro e biomassa Lixo urbano Lixo Urbano e gs natural leo diesel e biomassa Total Sistemas de Cogerao da Biomassa

391,15 82,75 4,00 8,80 5,31 310,18 142,90 26,30 600,00 70,20 1.633,59

Os sistemas de cogerao, que permitem produzir simultaneamente energia eltrica e calor til, configuram a tecnologia mais racional para a utilizao de combustveis. Este o caso das indstrias sucro-alcooleira e de papel e celulose, que alm de demandar potncia eltrica e trmica, dispem de combustveis residuais que se integram de modo favorvel ao processo de cogerao. A cogerao usada em grande escala no mundo, inclusive com incentivos de governos e distribuidoras de energia. Usinas de Acar e lcool A produo eltrica nas usinas de acar e lcool, em sistemas de cogerao que usam o bagao de cana como combustvel, uma prtica tradicional deste segmento, em todo o Mundo. O que diferencia seu uso, a eficincia com que o potencial do bagao aproveitado.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES No Brasil, maior produtor mundial de cana-de-acar, a cogerao nas usinas de acar e lcool tambm uma prtica tradicional, produzindo-se entre 20 a 30 kWh por tonelada de cana moda, como energia eltrica e mecnica, esta ltima usada no acionamento direto das moendas. A cogerao com bagao ir certamente melhorar a economicidade da produo sucroalcooleira, aumentando a competitividade do lcool carburante. O bagao volumoso, de difcil transporte, implicando em gasto adicional, tornando a gerao de eletricidade na prpria regio da usina mais barata. Mais econmica gerar eletricidade associada gerao de calor de processo para uso na usina, conservando-se energia. A forma mais eficiente e limpa de gerar energia eltrica com bagao atravs de tecnologias modernas, como a Integrated Gasification Combined Cicle (IGCC). O processo gaseifica o bagao e o gs produzido alimenta a cmara de combusto de uma turbina a gs. Esta tecnologia possibilita o aproveitamento integral da cana-de-acar. Indstria de Papel e Celulose Do mesmo modo que na indstria sucro-alcooleira, a produo de papel e celulose apresenta interessantes perspectivas para a produo combinada de energia eltrica e calor til, tendo em vista suas relaes de demanda de eletricidade e vapor de baixa/mdia presso e a disponibilidade de combustveis residuais de processo, como o licor negro e as cascas e resduos da biomassa. Vantagens e desvantagens A utilizao de biomassa para produo de energia, tanto eltrica como em forma de vapor, em caldeiras ou fornos j uma realidade no Brasil. O uso da madeira para a gerao de energia apresenta algumas vantagens e desvantagens, quando relacionadas com combustveis a base de petrleo. Vantagens: Baixo custo de aquisio; No emite dixido de enxofre; As cinzas so menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes de combustveis fsseis; Menor corroso dos equipamentos (caldeiras, fornos); Menor risco ambiental; Recurso renovvel; Emisses no contribuem para o efeito estufa. Desvantagens: Menor poder calorfico;

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Maior possibilidade de gerao de material particulado para a atmosfera. Isto significa maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos para remoo de material particulado; Dificuldades no estoque e armazenamento.

Alm das citadas acima, existem algumas vantagens indiretas, como o caso de madeireiras que utilizam os resduos do processo de fabricao (serragem, cavacos e pedaos de madeira) para a prpria produo de energia, reduzindo, desta maneira, o volume de resduo do processo industrial. Algumas das desvantagens podem ser compensadas atravs de monitoramento de parmetros do processo. Para o controle do proceso de combusto devem ser monitorados o excesso de ar, CO e, para instalaes de grande porte, tambm, deve existir o monitoramento da densidade colorimtrica da fumaa por um sistema on-line instalado na chamin. Esses controles do processo de combusto so medidas para impedir a gerao de poluentes e, assim chamadas indiretas. As Medidas Indiretas visam reduzir a gerao e o impacto de poluentes sem aplicao de equipamentos de remoo. O uso de equipamentos de remoo uma medida direta que visa remover aquela parte de poluentes impossveis de remover com as medidas indiretas. Portanto, deve-se, sempre que possvel, tentar implantar as medidas indiretas antes de aplicar as diretas. Medidas Indiretas no Controle de Poluio do ar:

Impedir a gerao de poluente Diminuir a quantidade gerada Diluio atravs de chamin alta Adequada localizao da fonte

Medidas Diretas no Controle de Poluio do ar:

Ciclones e multiciclones Lavadoras Lavador venturi Filtro de tecido Precipitadores eletrostticos Adsorvedores Incineradores de gases Condensadores

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES 2.8 Gs natural

O gs natural uma mistura de hidrocarbonetos leves, que temperatura ambiente e presso atmosfrica, permanece no estado gasoso. um gs inodoro e incolor, no txico e mais leve que o ar. O gs natural uma fonte de energia limpa, que pode ser usada nas indstrias, substituindo outros combustveis mais poluentes, como leos combustveis, lenha e carvo. Desta forma ele contribui para reduzir o desmatamento e diminuir o trfego de caminhes que transportam leos combustveis para as indstrias. As reservas de gs natural so muito grandes e o combustvel possui inmeras aplicaes em nosso dia-a-dia, melhorando a qualidade de vida das pessoas. Sua distribuio feita atravs de uma rede de tubos e de maneira segura, pois no necessita de estocagem de combustvel e por ser mais leve do que o ar, dispersa-se rapidamente na atmosfera em caso de vazamento. Usando o gs natural, voc protege o meio ambiente e colabora para acabar com a poluio. Origem uma energia de origem fssil, resultado da decomposio da matria orgnica fssil no interior da Terra, encontrado acumulado em rochas porosas no subsolo, freqentemente acompanhado por petrleo, constituindo um reservatrio. Gs Natural e o Meio Ambiente Por estar no estado gasoso, o gs natural no precisa ser atomizado para queimar. Isso resulta numa combusto limpa, com reduzida emisso de poluentes e melhor rendimento trmico, o que possibilita reduo de despesas com a manuteno e melhor qualidade de vida para a populao. A composio do gs natural pode variar bastante, predominando o gs metano, principal componente, etano, propano, butano e outros gases em menores propores. Apresenta baixos teores de dixido de carbono, compostos de enxofre, gua e contaminantes, como nitrognio. A sua combusto completa, liberando como produtos o dixido de carbono e vapor de gua, sendo os dois componentes no txicos, o que faz do gs natural uma energia ecolgica e no poluente. O gs natural caracteriza-se por sua eficincia, limpeza e versatilidade. utilizado em indstrias, no comrcio, em residncias, em veculos. altamente valorizado em conseqncia da progressiva conscientizao mundial da relao entre energia e o meio ambiente. As especificaes do gs para consumo so ditadas pela Portaria n. 41 de 15 de abril de 1998, emitida pelo Agncia Nacional do Petrleo, a qual agrupou o gs natural em 3 famlias, segundo a faixa de poder calorfico. O gs comercializado no Brasil enquadrase predominantemente no grupo M (mdio), cujas especificaes so:

Poder calorfico superior (PCS) a 20 C e 1 atm: 8.800 a 10.200 kcal/m3 Densidade relativa ao ar a 20 C: 0,55 a 0,69

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Enxofre total: 80 mg/m3 mximo H2S: 20 mg/m3 mximo CO2: 2 % em volume mximo Inertes: 4 % em volume mximo O2: 0,5 % em volume mximo Ponto de orvalho da gua a 1 atm: -45 C mximo Isento de poeira, gua condensada, odores objetveis, gomas, elementos formadores de goma hidrocarbonetos condensveis, compostos aromticos, metanol ou outros elementos slidos ou lquidos.

Aplicaes O gs natural, aps tratado e processado, utilizado largamente em residncias, no comrcio, em indstrias e em veculos. Nos pases de clima frio, seu uso residencial e comercial predominantemente para aquecimento ambiental. J no Brasil, esse uso quase exclusivo em coco de alimentos e aquecimento de gua. Na indstria, o gs natural utilizado como combustvel para fornecimento de calor, gerao de eletricidade e de fora motriz, como matria-prima nos setores qumico, petroqumico e de fertilizantes, e como redutor siderrgico na fabricao de ao. Na rea de transportes, utilizado em nibus e automveis, substituindo o leo diesel, a gasolina e o lcool. Vantagens do Gs Natural baixo impacto ambiental: o gs um combustvel ecolgico. Sua queima produz uma combusto limpa, melhorando a qualidade do ar, pois substitui formas de energias poluidoras como carvo, lenha e leo combustvel. Contribui ainda para a reduo do desmatamento. - facilidade de transporte e manuseio: Contribui para a reduo do trfego de caminhes que transportam outros tipos de combustveis. No requer estocagem, eliminando os riscos do armazenamento de combustveis. - vetor de atrao de investimentos: A disponibilidade do gs atrai novas empresas, contribuindo para a gerao de empregos na regio. - segurana: Por ser mais leve do que o ar, o gs se dissipa rapidamente pela atmosfera em caso de vazamento. Esta a grande diferena em relao ao gs de cozinha (GLP) que, por ser mais pesado que o ar, tende a se acumular junto ao ponto de vazamento, facilitando a formao de mistura explosiva.

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Impactos e Problemas Por ser um combustvel fssil, formado a milhes de anos, trata-se de uma energia no renovvel, portanto finita. O gs natural apresenta riscos de asfixia, incndio e exploso. Por outro lado, existem meios de controlar os riscos causados pelo uso do gs natural. Por ser mais leve que o ar, o gs natural tende a se acumular nas partes mais elevadas quando em ambientes fechados. Para evitar risco de exploso, devem-se evitar, nesses ambientes, equipamentos eltricos inadequados, superfcies superaquecidas ou qualquer outro tipo de fonte de ignio externa. Em caso de fogo em locais com insuficincia de oxignio, poder ser gerado monxido de carbono, altamente txico. A aproximao em reas onde ocorrerem vazamentos s poder ser feita com uso de aparelhos especiais de proteo respiratria cujo suprimento de ar seja compatvel com o tempo esperado de interveno, controlando-se permanentemente o nvel de explosividade. Os vazamentos com ou sem fogo devero ser eliminados por bloqueio da tubulao alimentadora atravs de vlvula de bloqueio manual. A extino do fogo com extintores ou aplicao de gua antes de se fechar o suprimento de gs poder provocar graves acidentes, pois o gs pode vir a se acumular em algum ponto e explodir. O que um Gasoduto? O gasoduto uma rede de tubulaes que lea o gs natural das fontes produtoras at os centros consumidores. O gasoduto Bolvia-Brasil transporta o gs proveniente da Bolvia para atender os Estados de Mato Grosso do Sul, So Paulo, Paran, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Transporta grandes volumes de gs, possui tubulaes de dimetro elevado, opera em alta presso e somente se aproxima das cidades para entregar o gs s companhias distribuidoras, constituindo um sistema integrado de transporte de gs. O gs comercializado atravs de contatos de fornecimento com as Companhias Distribuidoras de casa Estado, detentoras da concesso de distribuioo. A TBG (Transportadora Brasileira Gasoduto Bolvia-Brasil S/A), proprietria do gasoduto, responsvel pelo transporte do gs at os pontos de entrega (Companhias Distribuidoras).

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NR-10 - SEGURANA NO SISTEMA ELTRICO DE POTNCIA (SEP) E EM SUAS PROXIMIDADES Como funciona uma Rede de Distribuio As redes de distribuio transportam volumes menores de gs natural a menores presses, com tubulaes de dimetros menores que do gasoduto. E esta rede que recebe o gs nos gasodutos e o leva at as indstrias e aos centros urbanos e por fim, at a sua casa. A rede de gs natural to importante e segura quanto as redes de energia eltrica, telefone, gua ou fibra tica e contribuem para facilitar a vida das pessoas e impulsionar o comrcio e as indstrias. O Gs Natural uma Energia Segura? Totalmente. Alm de segura ecologicamente correta As redes de distribuio so enterradas e protegidas com plcas de concreto, faixas de segurana e sinalizao. H algumas medidas de segurana utilizadas nas obras: materiais: na fabricao dos dutos foram utilizados materiais especiais, de grande resistncia e durabilidade. As soldas so inspecionadas atravs de um rigoroso controle de qualidade. vlvulas de bloqueio: so instaladas ao longo da rede com o objetivo de interromper o fluxo de gs, em caso de um eventual vazamento. Em trechos urbanos so instalados a cada 1 km. proteo das tubulaes: as tubulaes so enterradas, no mnimo, a 1 metro de profundidade. Nas travesias, a tubulao revestida por um tubo protetor contra as cargas externas. Em reas urbanas, as placas de concreto so instaladas sobre a tubulao, para proteg-la de impactos decorrentes de escavaes. controle de corroso: contra o ataque corrosivo do solo, as tubulaes so protegidas por um sistema conhecido por proteo catdica. sinalizao: a finalidade alertar sobre a presena da rede de gs. A sinalizao subterrnea consta de