Aspectos Gerais sobre Sistemas Elétricos de Potência

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PROF OZENIR DIAS ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Definição Um sistema elétrico de potência pode ser definido como um conjunto de equipamentos e instalações para a geração transmissão e distribuição de grandes blocos de energia elétrica Estrutura do SEP Prof Ozenir Dias 2 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP SEP são subdivididos em 3 grandes blocos Geração Responsável pela produção da energia elétrica Formado por Centrais Elétricas que convertem alguma forma de energia Em energia elétrica Transmissão Responsável pelo transporte da energia elétrica dos centros de geração aos centros de consumo Formado por Linhas de Transmissão Transformadores e etc Distribuição Realiza a distribuição da energia elétrica recebida do sistema de transmissão aos consumidores finais Formados por Transformadores de Distribuição Linhas de Distribuição Primária AT e Secundária BT etc Prof Ozenir Dias 3 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Geração de Energia Brasil Hidrelétrica 527 Itaipu 14 GW Belo monte 11 GW Tucuruí 837 GW Santo Antônio e Jirau 73 GW Balbina 250 MW Termoelétrica 19 Biomassa 74 Gás 81 Diesel 20 Carvão 15 Eólica 125 Nuclear 10 Solar 45 MMGD 102 Prof Ozenir Dias 4 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Geração de Energia Eólica 125 Aerogeradores Bahia 386 MW Piauí 716 MW 396 Futuro Bahia 5665 MW Bahia 465 MW OffShore UK 24 GW 6GW Brasil 3GW futuro Nuclear 1 Similar a termoelétrica Fissão nuclear Quebra do átomo de urânio Angra 1 e Angra 2 2 GW Angra 3 em construção Maior usina Japão 82 GW Já foi próximo de 16 da fonte de energia total do mundo Chernobil 4 GW Ucrânia Maior acidente nuclear da história Prof Ozenir Dias 5 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Geração de Energia Solar 45 MMGD 102 Tem grande crescimento todos os anos Maior parque do Brasil Piauí 575 MW 864 GW Futuro Maior parque do Mundo China 15 GW Pode ser utilizada em geração descentralizada Residências Mais de 515 Mil unidades Prof Ozenir Dias 6 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistema Elétrico de Potência SEP Linha de Transmissão Linhas de Transmissão LT são condutores através dos quais energia elétrica é transportada de um ponto transmissor a um terminal receptor Linhas aéreas e Linhas Subterrâneas São responsáveis pelo transporte de energia elétrica do ponto de geração até os locais de consumo Os sistemas de transmissão proporcionam à sociedade um benefício reconhecido por todos o transporte da energia elétrica entre os centros produtores e os centros consumidores Prof Ozenir Dias 7 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Transmissão de Energia Subestação Abaixadora Reduz o nível de tensão Subtransmissão 138 kV 69 kV e até 345 kV Próximo a zona urbana Indústrias Distribuição de Energia Subestação Abaixadora Reduz o nível de tensão 138 kV Dentro da cidade Indústrias Distribuição Primária Distribuição Secundária Prof Ozenir Dias 8 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Distribuição de Energia Sistema de distribuição Primária Alta tensão 138 kV Três fases Consumidores de grande porte Aéreas baratas Subterrâneas caras Sistema de distribuição secundária Baixa tensão 127220 Três fases Neutro Consumidores residenciais Aéreas baratas Subterrâneas caras Prof Ozenir Dias 9 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistemas Elétrico Brasileiro De onde é gerada a energia elétrica que chega até a lâmpada desta sala de aula Cerca de 80 anos a resposta seria diferente da de hoje O sistema operava isoladamente Atualmente o sistema elétrico brasileiro opera de forma interligada SIN Sistema Interligado Nacional Quadro Subsistemas Sul SudesteCentrooeste Nordeste e parte do Norte Conexão entre subsistemas via malha de transmissão Linhas de transmissão Transformadores Equipamentos com tensão superior a 230 kV Geração do SIN pelas bacias hidrográficas Prof Ozenir Dias 10 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistemas Elétrico Brasileiro Dados do SIN Geração de Energia Elétrica e Sistema de Transmissão httpwwwonsorgbrpaginassobreosinosistemaemnumeros Prof Ozenir Dias 11 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistemas Elétrico Brasileiro Malha de transmissão conecta o sistema de geração de cada subsistema Prof Ozenir Dias 12 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistemas Elétrico Brasileiro httpwwwonsorgbrpaginasenergiaagoracargaegeracao Prof Ozenir Dias 13 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistemas Elétrico Brasileiro Norte Prof Ozenir Dias 14 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Balanço de Energia httpwwwonsorgbrpaginasenergiaagorabalancodeenergia Prof Ozenir Dias 15 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Prof Ozenir Dias 16 Sistema Interligado Nacional SIN Características dos Subsistemas SECO Maior demanda do país Importador de outros submercados e países vizinhos Grande capacidade de armazenamento em reservatórios S Grande variabilidade de armazenamento Importante supridor para região SECO Também importa energia do SECO NE Importador ou exportador Potencial de exportação de energia para SECO no período de ponta crescente mercado de demanda N Exportador de energia principalmente para o período de ponta durante 9 meses do ano ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Prof Ozenir Dias 17 Sistema Interligado Nacional SIN Características do SIN Operação otimizada e coordenada Integração entre as regiões Integração entre bacias hidrográficas Possibilidade de explorar a diversidade hidrológica das regiões Integração Hidrotérmica Complementação termelétrica se a hidrologia não for favorável Geração termelétrica é mais cara Ganho de 22 de energia disponível em relação a um sistema não integrado ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Prof Ozenir Dias 18 Sistema Interligado Nacional SIN Vantagens Ganho em energia disponível para ser consumida Minimização de riscos de interrupção no fornecimento de energia Maior confiabilidade do sistema Diminuição de custos operativos e preço de energia elétrica Aproveitamento hidrológico de outras regiões Outros usos para os reservatórios controle de cheias navegação irrigação etc Desvantagens Propagação de problemas técnicos Perdas proporcionais à distâncias das linhas de transmissão ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistemas Isolados Sistemas Isolados Geral Não estejam conectados ao SIN A Geração de Energia Elétrica é destinada especificamente ao consumo em determinado local Até 2013 O estado do Amazonas por completo era isolado do SIN Hoje Manaus Iranduba Manacapuru Presidente Figueiredo Rio preto da Eva Parintins e Itacoatiara fazem parte do SIN O restante das cidades operam em sistemas isolados com geração predominante de termoelétricas A conexão das 6 cidades do Amazonas foi realizada via linha de transmissão Tucuruí Macapá Manaus de aproximadamente 1800 km de extensão em 500 kV Previsão de interligação para Parintins e Itacoatiara em 2023 Começaram a opera em 17jun através da conexão ao linhão Desativaram usinas térmicas Futuro Itapiranga Silves e Humaíta Prof Ozenir Dias 19 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Prof Ozenir Dias 20 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistemas Isolados Dados referente a 2018 Empresa de pesquisas energéticas EPE Maior parte dos sistemas isolados encontramse na região norte Destaque para o estado do Amazonas com 95 sistemas e Roraima com 86 Existem sistemas com pequenas comunidades população de 15 habitantes até cidades maiores como Parintins Cerca de 100 mil habitantes Boa VistaRR única capital ainda não conectada ao SIN Prof Ozenir Dias 21 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Sistemas Isolados Amazonas Prof Ozenir Dias 22 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Prof Ozenir Dias 23 Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro O setor elétrico passou por transformações na década de 90 Setor elétrico delicado O Estado não tem mais condições de investir no setor e suas empresas estavam endividadas Privatizações se apresentaram como uma das soluções do setor Plano Nacional de Desestatização PND do Setor Elétrico Lei n 8031 O setor elétrico atual teve sua base conceitual estabelecida pelo projeto de Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro RESEB em 19941995 Principal medida foi a desverticalização do Setor As atividades de Geração Transmissão Distribuição e Comercialização de energia foram separadas As regras foram estabelecidas individualmente assim como a forma de relacionamento entre as atividades Leis 8987 e 9074 de 1995 estabelecem Necessidade de licitação de novos empreendimentos Criação da figura do PIE Produtor Independente de Energia Determinação do Livre acesso aos sistemas de Transmissão e Distribuição Liberdade para os grandes consumidores escolherem seus supridores de energia surgimento do Mercado Livre O setor elétrico é composto por empresas independentes que atuam nos segmentos de geração transmissão distribuição e comercialização ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Prof Ozenir Dias 24 Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro Lei 9427 de 26121996 cria a ANEEL Agência Reguladora de Energia Elétrica Missão de proporcionar condições favoráveis ao desenvolvimento do mercado de energia elétrica com o equilíbrio entre os agentes e com o melhor resultado para a sociedade O Decreto 2335 de 06101997 constitui a estrutura da ANEEL e aprova seu Regimento Resolução ANEEL 94 de 30031998 define limites de concentração nas atividades de Geração e Distribuição Lei 9648 de 27051998 cria o MAE Mercado Atacadista de Energia atual CCEE e o ONS Operador Nacional do Sistema Elétrico ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro Para o perfeito funcionamento do Sistema Elétrico Brasileiro há uma estrutura do setor Prof Ozenir Dias 25 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro EPE Empresa de pesquisas energéticas Empresa Pública Federal Faz o planejamento da expansão do setor elétrico em sua capacidade de geração e transmissão Estudos e pesquisas do lado da oferta e da demanda Estudos de viabilidade técnica econômica para os empreendimentos de geração transmissão de energia elétrica Principais resultados são reproduzidos no balanço energético nacional BEN e no plano nacional energético PNE Prof Ozenir Dias 26 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro EPE Exemplo Atendimento à Região Metropolitana de Manaus Solução de Curto Prazo Prof Ozenir Dias 27 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro Dados EPE Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2018 Panorama do consumo de energia elétrica referente ao ano de 2017 Prof Ozenir Dias 28 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Prof Ozenir Dias 29 Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica Autarquia em regime especial vinculada ao Ministério de Minas e Energia MME Regula e fiscaliza as atividades de geração transmissão distribuição e comercialização de energia elétrica Concede permite e autoriza instalações e serviços de energia elétrica Homologação das tarifas e reajustes tarifários de energia G T D de modo a remunerar o serviço de forma adequada e que viabilize a estrutura para manter o serviço e que viabilize a estrutura para manter o serviço com qualidade e que crie incentivos para eficiência Promove atividades de outorgas de concessão permissão e autorização de empreendimentos e serviços de energia elétrica por delegação do Governo Federal Assegura a universalização e a qualidade adequada dos serviços prestados Prodist procedimentos de distribuição Normatiza e padroniza as atividades técnicas relacionadas ao funcionamento e desempenho dos sistemas de distribuição de energia elétrica Prodist serviu como base para criação dos documentos técnicos das concessionárias de distribuição ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica Prof Ozenir Dias 30 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Prof Ozenir Dias 31 Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro ONS Operador Nacional do Sistema O ONS é o órgão responsável pela coordenação e controle da operação das instalações de geração e transmissão de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional SIN e pelo planejamento da operação dos sistemas isolados do país sob a fiscalização e regulação da Agência Nacional de Energia Elétrica Aneel É uma organização privada de direito civil sem fins lucrativos O ONS desenvolve uma série de estudos e ações exercidas sobre o sistema e seus agentes proprietários para gerenciar as diferentes fontes de energia e a rede de transmissão de forma a garantir a segurança do suprimento contínuo em todo o país com os objetivos de a promover a otimização da operação do sistema eletroenergético visando ao menor custo para o sistema observados os padrões técnicos e os critérios de confiabilidade estabelecidos nos Procedimentos de Rede aprovados pela Aneel b garantir que todos os agentes do setor elétrico tenham acesso à rede de transmissão de forma não discriminatória e c contribuir de acordo com a natureza de suas atividades para que a expansão do SIN se faça ao menor custo e vise às melhores condições operacionais futuras O ONS é composto por membros associados e membros participantes que são as empresas de geração transmissão distribuição consumidores livres importadores e exportadores de energia Também participam o Ministério de Minas e Energia MME e representantes dos Conselhos de Consumidores ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro ONS Operador Nacional do Sistema Prof Ozenir Dias 32 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro Centrais Elétricas Brasileiras SA Eletrobras Sociedade de economia mista e capital aberto sob controle acionário do Governo brasileiro Atua como holding dividida em Geração Transmissão e Distribuição Foi criada em 1962 para coordenar todas as empresas do setor elétrico Com a reestruturação do setor em 1990 suas responsabilidades foram reduzidas Criação da Aneel ONS EPE e CCEE Holding de um sistema de empresas composto por Chesf Eletronorte Eletronuclear CGT Eletrosul Furnas Amazonas GT Eletropar Empresas de Transmissão CEPEL Centro de Pesquisas de Energia Elétrica Metade do capital de Itaipu Binacional Prof Ozenir Dias 33 ASPECTOS GERAIS SOBRE SEP Estrutura do Setor Elétrico Brasileiro Prof Ozenir Dias 34