Ecologia, Ambiente e Engenharia
Elétrica
Carlos Marcelo Pedroso
http://www.eletrica.ufpr.br/pedroso
Introdução



Ecologia, Ambiente e Engenharia Elétrica
Programa detalhado
Critérios de Avaliação

Participação nas atividades (peso 3)

75% de presenças é obrigatório

Apresentação de seminário (peso 7)

Nesta apresentação: todas os dados retirados do anuário
estatístico do Ministério de Minas e Energia, exceto quando
citado
OFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR FONTE
1973 / 2005 - %
1973
6.128 10 6 tep
Outras
0,1%
Carvão
Mineral
24,4%
Petróleo
46,2%
Fontes
Renováveis
10,6%
2005
11.435 10 6 tep
Hidráulica
1,8%
Nuclear
0,9%
Gás Natural
16,0%
Outras
0,5%
Carvão
Mineral
25,3%
Fontes
Renováveis
10,0%
Hidráulica
2,2%
Nuclear
6,3%
Petróleo
35,0%
Gás Natural
20,7%
OFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR REGIÃO
1973 / 2005 - %
2005
11.435 10 6 tep
América
Latina
4,4%
Ásia (exceto
China)
11,2%
África
5,3%
Bunker
Marítimo
1,5%
OECD
48,5%
China
15,2%
1973
6.128 106 tep
Ásia (exceto
China)
5,6%
América
Latina
África
3,7%
3,5%
Bunker
Marítimo
1,9%
Europa
(exceto OECD)
0,9%
China
7,1%
Europa
(exceto OECD)
1,6%
Antiga União
Soviética
14,2%
OECD
61,3%
Oriente Médio
1,1%
Antiga União
Soviética
8,6%
Oriente Médio
4,4%
ENERGIA E POPULAÇÃO NO MUNDO 2004
%
100
5,2
9,2
13,7
4,3
5,8
11,5
7,0
10,1
80
14,5
32,2
0,6
8,7
4,3
20,5
4,5
34,4
CHINA
EUROPA Ñ OECD
0,9
49,1
20
ÁSIA EXC. CHINA
13,4
12,8
40
AMÉRICAS
SUL&CENTRAL
13,7
0,9
60
ÁFRICA
2,9
RUSSIA ANTIGA
ORIENTE MÉDIO
18,3
0
DEMANDA
PRODUÇÃO
POPULAÇÃO
11.223 Mtep
11.213 Mtep
6.352 Mhab
OECD
EMISSÕES DE CO2 2004 – MUNDO
milhões t
14.000
12.911
Emissões mundiais
de CO2 = 26.583 Mt
12.000
10.000
8.000
6.000
4.769
4.000
907
814
922
BUNKER
1.183
ÁFRICA
2.000
AMÉRICAS
SUL&CENTRAL
2.499
2.313
265
ASIA
CHINA
EUROPA NÃO
OECD
RUSSIA ANTIGA
ORIENTE
MÉDIO
OECD
0
OS 5 MAIS EM ENERGIA, POPULAÇÃO E EMISSÕES 2004
%
100
52
80
OUTROS
49
OUTROS
52
OUTROS
48
47
OUTROS
OUTROS
60
ÍNDIA
40
AR.SAUDITA
RUSSIA
4
5
JAPÃO
5
ÍNDIA
5
RUSSIA
6
5
10
CHINA
20
BRASIL
ÍNDONÉSIA
USA
3
3
CHINA
14
USA
15
USA
14
ÍNDIA
17
21
CHINA
21
ALEMANHA
RUSSIA
4
5
ALEMANHA
ÍNDIA
JAPÃO
11.213 Mtep
DEMANDA(OIE)
11.223 Mtep
POPULAÇÃO
6.352 Mhab
5
JAPÃO
6
CHINA
13
CHINA
18
USA
25
USA
22
0
PRODUÇÃO
3
4
ELETRICIDADE
EMIS. CO2
15.985 TWh
26.583 Mt
DADOS MUNDIAIS DE PETRÓLEO – 2005
%
100
8,6
3,3
80
8,6
5,8
AMÉRICAS
SUL & CENTRAL
29,1
ÁSIA PACÍFICO
9,9
9,5
12,1
ÁFRICA
3,4
60
7,0
ORIENTE MÉDIO
31,0
61,9
24,7
40
EUROPA
21,6
20
30,2
11,7
0
16,8
5,0
RESERVAS
PRODUÇÃO
CONSUMO
1.201 Gbbl
81.088 kbbl/d
82.459 Kbbl/d
AMÉRICA NORTE
DADOS MUNDIAIS DE GÁS NATURAL – 2005
%
100
3,9
8,3
4,9
4,5
AMÉRICAS
SUL&CENTRAL
13,0
14,8
ÁSIA PACÍFICO
5,9
2,6
8,0
80
10,6
60
9,1
ÁFRICA
ORIENTE MÉDIO
40,1
38,4
40,8
EUROPA
40
20
0
35,6
27,2
28,2
PRODUÇÃO
CONSUMO
4,1
RESERVAS
179,8 Tm3
2.763 Mm3
2.750 Mm3
AMÉRICA NORTE
DADOS MUNDIAIS DE ENERGIA HIDRÁULICA – 2005
%
100
14,9
18,1
20,7
AMÉRICAS SUL
& CENTRAL
25,2
ÁSIA PACÍFICO
80
25,4
32,5
3,0
60
ÁFRICA
3,0
0,6
O. MÉDIO &
OCEANIA
0,6
12,1
40
32,4
2,0
28,2
EUROPA
17,2
20
18,1
23,7
22,4
0
POTENCIAL(2002)
15.900 TWh
CAPAC. INSTALADA
832 MW
GERAÇÃO
2.935 MWh
AMÉRICA
NORTE
DADOS MUNDIAIS DE CARVÃO MINERAL – 2005
%
100
2,2
1,6
0,7
32,7
80
56,3
57,0
60
AMÉRICAS
SUL&CENTRAL
ÁSIA PACÍFICO
5,6
0,0
ÁFRICA
40
31,6
0,0
4,9
3,4
0,3
ORIENTE MÉDIO
15,1
18,3
EUROPA
21,3
21,0
AMÉRICA NORTE
PRODUÇÃO
CONSUMO
20
28,0
0
RESERVAS
909,1 Gt
2.887 Mt
2.930 Mt
Matriz Energética Mundial
Fonte: Agência Internacional de Energia
Matriz Energética Brasileira



Energia Primária: fontes fornecidas pela natureza
em sua forma direta (ex. petróleo, gás natural,
carvão mineral, energia hidráulica, lenha, etc.)
Energia Secundária: transformada a partir de
fontes secundárias (ex. disel, gasolina,
eletricidade)
Centros de transformação: locais onde a energia
primária é convertida em secundária.
Matriz Energética Brasileira
Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007
Matriz de oferta de energia elétrica
Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007
FATOR DE UTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE
GERAÇÃO ELÉTRICA PÚBLICA
0,70
y = 0,0007x + 0,52
0,60
HDRO
0,50
0,40
TERMO
S.PÚBLICO
S/NUCLEAR
0,30
Linear
(HDRO)
Linear
(TERMO
S.PÚBLICO
S/NUCLEAR)
0,20
0,10
y = 0,0018x + 0,1902
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0,00
FATOR DE UTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE
GERAÇÃO ELÉTRICA PÚBLICA
0,90
0,80
TOTAL
SERVIÇO
PÚBLICO
y = 0,0009x + 0,4818
0,70
0,60
0,50
NUCLEAR
0,40
0,30
Linear
(TOTAL
SERVIÇO
PÚBLICO)
0,20
0,10
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0,00
POTENCIAL HIDRELÉTRICO BRASILEIRO POR REGIÃO - 2006
Norte
P: 111,0 GW – 42,7%
C.I: 9,3 GW – 12,7%
OPERAÇÃO: 8,4%
CONSTRUÇÃO: 1,0%
Nordeste
P: 25,0 GW – 10,0%
C.I: 10,9 GW – 14,9%
OPERAÇÃO: 42,0%
CONSTRUÇÃO: 2,3%
Centro-Oeste
P: 35,3 GW – 13,6%
C.I: 9,9 GW – 13,5%
OPERAÇÃO: 28,1%
CONSTRUÇÃO: 2,7%
Legenda
P: potencial
C.I: capacidade instalada
P e C.I: % do Brasil
Op.&Cons.: % da Região
Total Brasil
P: 260,1 GW
C.I: 73,4 GW
Sudeste
P: 44,6 GW – 17,2%
C.I: 23,3 GW – 31,7%
OPERAÇÃO: 52,2%
CONSTRUÇÃO: 1,9%
Sul
P: 43,1 GW – 16,6%
C.I: 20,0 GW – 27,2%
OPERAÇÃO: 46,3%
CONSTRUÇÃO: 3,5%
CAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÃO ELÉTRICA POR
REGIÃO – 2006
Norte
C.I.T: 12,6 GW – 13,0%
HIDRO: 9,3 GW – 12,7%
TERMO: 3,2 GW – 15,4%
C.I.T: 14,3
HIDRO: 10,9
TERMO: 3,3
EÓLICA: 0,1
Centro-Oeste
C.I.T: capacidade instalada
total
Hidro: 73,4 GW
Termo: 21,0 GW
%: do Brasil
Nuclear: 2,0 GW
Eólica: 0,2 GW
14,8%
14,9%
15,8%
29,0%
C.I.T: 34,8 GW – 36,0%
HIDRO: 23,3 GW – 31,7%
TERMO: 9,5 GW – 45,5%
EÓLICA: 0,0 GW – 0,4%
NUCLEAR: 2,0 GW – 100%
Total Brasil
C.I.T: 96,6 GW
–
–
–
–
Sudeste
C.I.T: 11,4 GW – 11,8%
HIDRO: 9,9 GW – 13,5%
TERMO: 1,5 GW – 7,1%
Legenda
Nordeste
GW
GW
GW
GW
C.I.T: 23,5
HIDRO: 20,0
TERMO: 3,4
EÓLICA: 0,2
GW
GW
GW
GW
–
–
–
–
Sul
24,3%
27,2%
16,2%
70,6%
OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR ORIGEM
(TWh)
500
400
IMPORTAÇÃO
300
AUTOPRODUTORES
200
CENTRAIS EL.
SERV. PÚBLICO
100
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0
OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR FONTE
(TWh)
500
HIDRÁULICA
400
OUTRAS
300
URÂNIO
200
CARVÃO
MINERAL
GÁS NATURAL
100
DERIVADOS DE
PETRÓLEO
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0
CONSUMO FINAL DE ELETRICIDADE POR SETOR
(TWh)
400
RESIDENCIAL
300
COMERCIAL E
PÚBLICO
TRANSPORTES
200
AGROPECUÁRIO
100
INDUSTRIAL E
ENERGÉTICO
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0
Fontes de Energia Renovável



Hidráulica
Produtos da cana de açúcar
Lenha e carvão vegetal
Energia hidráulica





Criação do sistema após seca entre 1951 e 1956
(capacidade instalada então de 3500MWh)
Criação da barragem de furnas
Margem de segurança de barragens dimensionada
para 5 anos de estiagem
Integração de linhas de transmissão para
compensar regimes de chuvas irregulares no
território nacional
Problema ambiental: grandes áreas alagadas
OFERTA INTERNA DE BIOENERGIA
(% - dados em tep)
100%
OUTRAS
PRIMÁRIAS
80%
60%
PRODUTOS
DA CANA
40%
LENHA E
CARVÃO
VEGETAL
20%
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0%
Energia não renovável
Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007
MATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA RENOVÁVEL 2006
(%)
HIDRÁULICA E
ELETRICIDADE
33%
101,9 milhões tep
(45,1% da OIE BR, de
226,1 milhões tep)
OUTRAS
RENOVÁVEIS
7%
PRODUTOS DA
CANA
32%
LENHA E CARVÃO
VEGETAL
28%
Energias não renováveis

Principais:


Petróleo e gás
Carvão
Produção de petróleo (fonte: ANP)
Consumo de petróleo (fonte ANP)
PRODUÇÃO E CARGA PROCESSADA DE PETRÓLEO (Brasil)
(milhões de m3)
120
100
80
PRODUÇÃO
60
40
CARGA
PROCESSADA
20
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0
RESERVAS DE PETRÓLEO E PRODUÇÃO POR UF (2006)
Ceará
R: 11,9 106 m³ (0,6%)
P: 0,6 106 m³ (0,6%)
Rio Grande do Norte
R: 54,5 106 m³ (2,8%)
P: 3,8 106 m³ (3,8%)
Amazonas
R: 15,4 106 m³ (0,8%)
P: 2,1 106 m³ (2,1%)
Bahia
R: 38,8 106m³ (2,0%)
P: 2,5 106m³ (2,5%)
Alagoas
R: 1,9 106 m³ (0,1%)
P: 0,5 106 m³ (0,5%)
Sergipe
R: 42,1 106 m³ (2,2%)
P: 2,3 106 m³ (2,3%)
Legenda
R: reservas provadas
R: 214,1 106 m³ (11,0%)
P: 3,6 106 m³ (3,6%)
P: produção
% : sobre o BR
Totais Brasil
R: 1.936,6
Paraná
R: 1,0 106 m³ (0,1%)
P: 0,5 106 m³ (0,5%)
Rio de Janeiro
R: 1.552,0 106 m³ (80,0%)
P: 84,2 106 m³ (84,0%)
106 m³
P: 100,2 106 m³
Espírito Santo
Santa Catarina
R: 1,1 106 m³ (0,1%)
São Paulo
R: 3,8 106 m³ (0,2%)
P: 0,1 106 m³ (0,1%)
CAPACIDADE INSTALADA DE REFINO POR UF (2006)
Ceará
CI: 6,9 10³ b/d (0,3%)
Amazonas
CI: 45,9 10³ b/d (2,3%)
Bahia
CI: 323,0 10³ b/d (16,0%)
Legenda
Minas Gerais
CI : capacidade
instalada
CI: 150,9 10³ b/d (7,5%)
% : sobre o BR
Paraná
Total Brasil
Rio de Janeiro
CI:188,7 10³ b/d (9,4%)
CI: 256,0 10³ b/d (12,7%)
CI: 2.017 10³ b/d
Rio Grande do Sul
CI:205,7 10³ b/d (10,2%)
São Paulo
CI: 839,6 10³ b/d (41,6%)
ESTRUTURA DE REFINO
(% - dados em tep)
100%
OUTROS
80%
QUEROSENE
NAFTA
60%
GLP
40%
ÓLEO
COMBUSTÍVEL
GASOLINA
20%
DIESEL
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0%
Etanol






Álcool etílico ou etanol
Produzido a partir da cana de açucar
Gráfico com preço do barril do petroleo
Dados sobre produção do etanol no Brasil
Diminui a dependência do Brasil de derivados do
petroleo.
Cana de açucar: série histórica - centro nacional
de referência em biomassa cenbio
USOS DE PRODUTOS DA CANA
(milhões tep)
35
PERDAS
30
OUTROS USOS
25
20
NÃOENERGÉTICO
15
PRODUÇÃO DE
ÁLCOOL
10
PRODUÇÃO DE
AÇÚCAR
5
TRANSPORTE
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0
USOS DO BAGAÇO DE CANA
(milhões tep)
30
OUTRAS
INDÚSTRIAS
25
20
GERAÇÃO
ELÉTRICA
15
PRODUÇÃO DE
AÇÚCAR
10
PRODUÇÃO DE
ÁLCOOL
5
2006
2002
1998
1994
1990
1986
1982
1978
1974
1970
0
Energia nuclear



Angra 1 e 2
Angra 3 em construção
Problemas ambientais


Risco de acidentes
O que fazer com o lixo


reprocessamento gera plutônio
armazenamento é muito caro e a meia vida do material é
muito longa