ELETRONORTE A ELETRONORTE E O PLANEJAMENTO DE GRANDES REDES ELÉTRICAS José Henrique Machado Fernandes CEPEL – RIO DE JANEIRO – 28/10/2004 1 ELETRONORTE ÍNDICE 1. Introdução 2. Brasil - Fatores Energéticos Decisivos 3. Fatores Condicionantes da Transmissão 4. Grandes Sistemas Estudados Interligações Norte-Sul I. II e III Complexo Hidrelétrico de Belo Monte Interligação Tucuruí-Macapá-Manaus Interligação Mato Grosso- Rondônia 5. Programas Utilizados 2 ELETRONORTE Area de Operação ÁREA DE OPERAÇÃO DA ELETRONORTE - 59,8% do Território Nacional; - 100% da Amazônia Legal; - 9 estados das regiões Norte, Nordeste e Centro-Oeste; - População: 22,5 milhões de habitantes; - Clima Equatorial/tropical; USA BRAZIL JAPAN - Economia baseda na exploração de madeira, agricultura, gado e indústria metalurgica. 3 ELETRONORTE Eletronorte Sta. Elena de Uairén SE Sta Elena Centrais Elétricas do Norte do Brasil S. A Suriname Guiana Francesa Guiana Boa Vista ÁREA DE ATUAÇÃO DA ELETRONORTE MAPA ELETROGEOGRÁFICO GERAL Venezuela Amapá 30/04/03 AMAPÁ Tart arugalzinho Serra do Navio Jari M an aca pu ru Ir an du ba 04 20Marac á 2003 Mac apá UTE Santana Belém Laranjal UHE Balbina Utinga Guamá 2004 Santarém (Celpa) Ita co atia ra Parque Tér mico Cametá Altamira MARANHÃO UHE UHE B elo Monte Tucuruí (2009) Rurópolis Transamaz ônica Itaituba (Celpa) Marabá 09 Pe ru 20 UHE Samuel P. Bueno 20 04 USINAS E SUBESTAÇÕES EX IS TENTE FUTURO Usina Térmica Usina Hidrelétr ica FUTURO 750 kV 500 kV 230 kV Subestação Cidade 138 kV 69 kV 34,5 kV Sorriso 2003 Gurupí (FURNAS) Lucas R.Verde (CE MAT) UHE Tupiratins (2009) PIAUÍ Bo l ívi Cuiabá a UHE Lajeado Palmas BAHIA N. Mutum Sudeste Nobres UHE Jauru UHE Manso PCH Alto Ja uru UHE Cuiabá 2005 Gu aporé LINHAS DE TRANSMISSÃO EX IS TENTE P CH P te . Pe dra (20 03 ) Vilhena LEGENDA MATO GROSSO Sinop Ji-Par aná R. Moura 09 Miracema Jaru 04 20 Guajará Mirim ru UHE S.Quebrada 2003 4 200 Abunã RONDÔNIA Teresin P. Dutra (Chesf) 2003 (Chesf (2010) P. Franc o Tocantinópolis B. Esperança 2 (2009) 009 (20 09 (CHESF) UHE Estreit o ) Colinas (2009) R. Gonç alv es (CHESF) 20 TOCANT INS Ariquemes Rio Branco Pe PIEs Termonorte Jauru 2003 200 4 U TE B ar ro Ve rm e lho UTEs RioA cre, Rio Branco I, Rio Branco II 2011 ACRE UTE Rio Madeira Porto Velho 2004 2009 AMAZONAS Miranda Coelho N Peritoró 20 03 (2005) São Luís Imperatriz 201 0 20 06 Carajás A çailândia 2004 20 05 PARÁ Santa Maria Castanhal 04 2008 20 Vila do Co nde 2005 Ca rir i 2004 20 04 mb ia Co lô 2004 Manaus UH E C. Nunes UH E Sto. Ant ônio (Projeto Jari) RORAIMA AMAZONAS P re sid en te F igu eir ed o Área Atendida pela Eletronorte PROGRAMA DE EXPANSÃO DE REFERÊNCIA - 2003/2012 Calçoene Coxipó 2 UTE Cuiabá 00 4 2005 GOIÁS C. Magalhães (2007) UHE C. Magalhães Itiquira II UHE Itiquira I D.F. Goiânia B. Do Peixe Cáceres UHE Ponte de Pedra (2004) Ribeirãozinho Rondonópolis Intermediária MINAS G ERAIS 2005 Rio Verde (Furnas ) Quirinópolis It umbiara UHE Itumbiara (Furnas ) UHE C. Dourada (CELG) 4 ELETRONORTE • 4 Hidrelétricas em operação: 5.530 MW instalados; • 11 Termelétricas em operação: 1.107 MW instalados; • 9.000 Km de linhas de transmissão (230/500kV) em operação; • 48 subestações e 16.697 MVA de transformação; • US$ 16 bilhões de investimentos já realizados; • Atendimento de energia elétrica das Regiões Norte, Centro-Oeste e Nordeste. 5 ELETRONORTE Estados Rondônia Acre Amapá Roraima Mato Grosso Pará Amazonas Maranhão Tocantins UHE MW 216 70 4.995 250 - TOTAL 5.530 UTE MW 301 54 99 62 591 - L.T km 850 381 477 257 1.600 2.800 220 2.000 500 1.107 9.000 Pop. Atend. hab 873.000 310.000 475.000 219.000 1.800.000 4.550.000 1.700.000 4.370.000 932.000 15.229.000 Pop. total hab 1.028.000 454.000 513.000 301.000 2.234.000 4.900.000 2.400.000 4.470.000 965.000 17.265.000 6 ELETRONORTE BRASIL - FATORES ENERGÉTICOS DECISIVOS • Grande potencial energético a ser explorado; • Futuras grandes usinas hidrelétricas localizadas na região Norte; principalmente • Futuras grandes usinas hidrelétricas localizadas longe dos grandes centros de consumo de energia; • As regiões brasileiras tem diferentes ciclos hidrológicos; 7 ELETRONORTE BRASIL - FATORES ENERGÉTICOS DECISIVOS • A diversidade hidrológica leva a grandes interligações entre os sistemas geradores • As interconexões dos sistemas geradores garantem um ganho energético para o Sistema Elétrico Brasileiro; • As interligações elétricas com países vizinhos e o uso do gás natural aumentam os ganhos energéticos. 8 ELETRONORTE POTENCIAL HIDRELÉTRICO BRASILEIRO 113 GW 43% 26 GW 11% 36 GW 14% 43 GW 16% TOTAL: 260 GW EM OPERAÇÃO: 72 GW (28 %) 42 GW 16% 9 ELETRONORTE FATORES CONDICIONANTES DA TRANSMISSÃO • Necessidade de longas linhas de transmissão; • Transmissão de grandes blocos de energia; • Desenvolvimento de alternativas que reduzam o custo do transporte de energia; • As linhas de transmissão passam por regiões ainda não adequadamente atendidas em energia elétrica; • As alternativas que permitem a inserção regional a custos competitivos trazem vantagens para a primeira interligação; • Restrições ambientais indicam a necessidade de que os corredores de energia sejam mais eficientes (MW/m2). 10 ELETRONORTE ESTRATÉGIAS PARA UM SISTEMA DE TRANSMISSÃO MAIS EFICIENTE • Desenvolvimento de linhas de grande capacidade de transporte, como linhas compactas e de feixe expandido; • Uso de equipamentos que permitam o transporte de grande quantidade de energia, com um mínimo de circuitos paralelos, como compensação série fixa; • Uso de equipamentos de controle de tensão e compensação série para tornar a tecnologia AC mais flexível; • Avaliar o uso de corrente contínua, uma opção a ser sempre analisada para transmissão a longas distâncias. 11 ELETRONORTE CASO EXEMPLO: 5000 MW TRANSPORTADO EM 500 kV 1. Linhas de tranmissão Convencional = SIL 1000 MW ~ 2. Linhas de transmissão Compacta = SIL 1250 MW ~ 3. 5 circuitos – 100% - 16,7 MW/m2 4 circuitos – 80% - 20,8 MW/m2 Linhas de transmissão Compacta e Compensação Série ~ 3 circuitos - 60% - 27,8 MW/m2 12 ELETRONORTE 4 Interligações Regionais 1. Norte–Sul I, II e III 2. Colinas-Sobradinho 3. Mato Grosso-Rondônia 4. Tucuruí-Macapá-Manaus 5. CHE Belo Monte 5 2 3 1 13 ELETRONORTE Sistema de Transmissão associado ao CHE Belo Monte 14 INTERLIGAÇÃO TUCURUÍ - MACAPÁ - MANAUS ELETRONORTE 244 km Laranjal 95 km 370 km Jurupari 370 km 257 km Itacoatiara 211 km Xingu 264 km 500 kV 230 kV 15 ELETRONORTE Planejamento da Expansão de Grandes Redes Elétricas 9 Faz uso intensivo de ferramentas computacionais para análise de sistemas elétricos; 9 Necessita de programas confiáveis e amigáveis; 9 A certeza da viabilidade técnica das alternativas de transmissão é fundamental para a conclusão dos estudos; 9 Em função dos vultuosos montantes de recursos financeiros envolvidos, os estudos de comparação de alternativas e otimização dos sistemas elétricos são de capital importância. 16 ELETRONORTE Programas Utilizados pela Eletronorte no Planejamento da Expansão dos Sistemas de Transmissão: ¾ Fluxo de potência (Anarede e Wanarede-Gráfico) ¾ Confiabilidade (NH2) ¾ Estabilidade Eletromecânica (Anatem) ¾ Curto–circuito (Anafas) 17 ELETRONORTE Estes programas tem atendido plenamente as equipes da Eletronorte, cabendo entretanto as sugestões das seguintes oportunidades de melhorias: 9 Não parar a manutenção de um programa até seu substituto esteja plenamente operacional; ( Wanarede–Gráfico) 9 Ser extremamente amigável com o usuário e com programas editores de texto; ( visual gráfico e intercâmbio de dados e resultados) 9 Manter versões sempre atualizadas em função de novas versões de sistemas operacionais; 18 ELETRONORTE Para onde vamos ? ¾ Mudança de sistema operacional para software livre ? ¾ Utilização de base única para diversos programas ? ¾ Entradas e Saídas dos programas com apresentação gráfica ? ¾ Como viabilizar estas mudanças em curto prazo ? 19