O USO RACIONAL DA
ENERGIA
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Eng. Osório de Brito
Dezembro 2006
O QUE É ENERGIA ?
Energia: é aquilo que permite uma mudança na
configuração de um sistema, em oposição a uma
força que resiste a esta mudança (Maxwell, M –
Theory of Heat – 1872).
- Conservação da energia: ela não se cria nem se
destrói.
- Degradação da energia: os processos de conversão
energética são parcialmente irreversíveis.
DA FONTE AO USO FINAL
• Energia primária – como a energia se
apresenta na natureza.
• Energia secundária – como ela se
apresenta para consumo.
• Transporte – condução de sua condição de
energia primária para sua condição de
energia secundária.
DA FONTE AO USO FINAL
• Da energia primária para energia secundária
forma-se um fluxo uni-direcional – durante o
transporte alterações de forma acontecem.
• Pela Lei da Degradação da Energia – perdas
ocorrem no percurso: perde-se energia sob forma
de calor.
• Pela Lei da Conservação de Energia – parte
substancial do fluxo de energia transforma-se em
trabalho.
Jogando energia no lixo
Setor Elétrico
Setor Consumo
45%
15%
14 unidades de
energia
A NECESSIDADE DA
EFICIÊNCIA
• Eficiência no uso da energia = quando a Lei
de Conservação de Energia supera a Lei da
Degradação da Energia.
• Em outras palavras: quando é possível
maximizar a capacidade da energia de
produzir trabalho ao longo de todo o fluxo.
• Ou ainda: quando, durante todo o fluxo,
minimizam-se as perdas.
A ENERGIA COMO UM
VETOR
Até recentemente: três “mundos” mantinham-se
afastados entre si:
• o “mundo” do calor – comandado pelos
combustiveis fósseis, principalmente o óleo
combustivel.
• o “mundo” da eletricidade – responsável pela
iluminação, pela energia mecânica e por parte
considerável da produção de frio.
• o “mundo” dos transportes – comandado pelos
combustiveis fósseis, principalmente o diesel e a
gasolina.
COMO ERA A MATRIZ
ENERGÉTICA
• “Mundo” do calor: fontes primárias –
petroleo e seus derivados; lenha; resíduos
combustiveis.
• “Mundo” da eletricidade – quedas d´água;
derivados do petróleo.
• “Mundo” dos transportes – derivados do
petróleo.
INTRODUZ-SE O GAS NA
MATRIZ ENERGÉTICA
• O “mundo” da eletricidade abala-se: ela ganha um
concorrente pois o gas é canalizado, tem a
capacidade de gerar energia elétrica e passa a ser
entregue, como o é a eletricidade, na “casa” do
consumidor.
• O gas introduz-se no “mundo” dos transportes.
• No “mundo” do calor, o gas passa a concorrer,
também, com os derivados de petróleo.
• Conclusão: os três “mundos” não são mais
estanques: a energia passa a ser encarada como
um vetor específico.
OS VEÍCULOS ELÉTRICOS
Surgem os veículos elétricos:
• veículos totalmente elétricos;
• veículos elétricos híbridos.
• Os veículos elétricos híbridos são capazes
de gerar energia elétrica.
• Conclusão: concretiza-se o fim da
estanqueidade dos três “mundos”.
A REVOLUÇÃO NO SETOR
ELÉTRICO
• Antes: o Setor dividia-se em três blocos que se
interligavam entre si, num sentido único – da
geração para a distribuição (geração – transmissão
– distribuição).
• Antes: o Setor era monopolista e a energia elétrica
desconhecia um energético concorrente.
• Antes: o consumidor só podia adquirir sua energia
elétrica da distribuidora local.
A REVOLUÇÃO NO SETOR
ELÉTRICO
• Hoje: competição na geração.
• Hoje: a transmissão e a distribuição mantem-se
monopolistas porém obrigam-se a admitir
entrantes e cobram pedagio pelo uso de suas redes.
• Hoje: criaram-se os comercializadores capazes de
intermediar a aquisição da energia.
• Hoje: criaram-se os consumidores livres, com o
direito de adquirir a sua energia de quem lhe
oferecer as melhores condições de preço e de
qualidade.
The Economist
5/08/00
O Que é Geração
Distribuída ?
Geração Central
C
G
T
C
D
C
Características :
• Economias de escala
•Monopólio “natural”
C
Geração
Distribuída
G
C
C
T
D
C
C
O FUTURO DA DEMANDA
Futuro do
atendimento
da demanda
de ee
Cenário GC
Grandes usinas
Linhas extensas
Recursos
Governo
“anos 60/70”
Recursos
Privados
Cenário GD
EE e Reservas e
geradas junto
das cargas
Economia de escopo: cogeração
GC
GD
58
100
159
59
Geração
Central
Caldeira
9
Demanda:
50 u calor
35 u ee
7
35
Cogeração
50
15
100
CO-GERAÇÃO
Combustível
Equipamento de
Co-geração
Iluminação,
motores etc
Vapor, água
Quente/fria, ar
condicionado etc
A GD HOJE NO RIO DE
JANEIRO: REDE GLOBO
Rede Globo de Televisão
A CO-GERAÇÃO SOBRE
RODAS
Eletrabus
Água
fria
Prius / Toyota
30 x 106 veículos
c/ 20 - 30 kW
~ 750 GW !!!!
Água
quente
A EFICIÊNCIA NO USO FINAL
• Lâmpadas eficientes: menor consumo e
maior iluminamento.
• Geladeiras etiquetadas pelo PROCEL.
• Legislação brasileira já prevê criação de
procedimentos e de parâmetros eficientes: já
existe para motores.
• Em industria e no comércio: as ESCOs
RACIONALIZAÇÃO DO USO
DA ENERGIA
• Busca da eficiência no uso da energia: redução do
seu custo; aumento da produtividade.
• Repercussão na rede de distribuição: liberação de
uma fatia de energia; “geração virtual”.
ESCO E CONTRATO DE
PERFORMANCE
• ESCO – Empresa de Serviço de Conservação de
Energia: vive de explorar a racionalização do uso
da energia nas empresas.
• Contrato de Performance: instrumento de trabalho
das ESCOs.
CONTRATOS DE
PERFORMANCE
Seja E a economia gerada;
G o gasto com energia antes da realização
do trabalho da ESCO;
P o gasto após a realização do trabalho:
G = P+E
O contratante paga P à concessionária e a
ESCO retém E para se remunerar e para
pagar os financiamentos obtidos.
O PAPEL DA BIOMASSA DA
CANA
Importante resíduo combustível:
eis a potencialidade presente no segmento
sucro-alcooleiro:
• Excedentes vendáveis possíveis em
2010/2011: 10 mil MW.
• Hoje, 4 mil MW já poderiam estar sendo
ofertados.
OUTRAS FORMAS DE
GERAÇÃO DISTRIBUÍDA
• Outras biomassas: madeira; resíduos da
agro-indústria (casca de arroz, côco etc);
papel; gases residuais da siderurgia.
•
•
•
•
Energia solar.
Energia eólica.
Lixo urbano.
Esgoto sanitário.
TRANSIÇÃO PREVISTA
• Base brasileira caminha para a hidrotermeletricidade.
• Tendência altista dos custos de eletricidade,
notadamente dos custos de transmissão.
• Ampliação da competição: os consumidores
caminharão para serem “consumidores livres”.
• Ampliação das ações dos comercializadores.
TRANSIÇÃO PREVISTA
• Geração de uma política energética na qual
a energia deixará de ser encarada
segmentadamente.
• Busca da eficiência com o fito de preservar
os investimentos e reduzir a necessidade de
novos.
• Aparecimento dos carros elétricos
ocasionando influências no Setor Elétrico.
• Apoio ao uso econômico de outras fontes.