Geração na ponta

Como o custo da potência elétrica varia de acordo com a curva de demanda de carga e a correspondente disponibilidade de energia elétrica, a aplicação de unidades de geração distribuída no suprimento de cargas nos períodos de pico de demanda implicaria na redução dos custos com energia elétrica para diversos clientes industriais que contratam energia por demanda. As principais tecnologias utilizadas nesta forma de aplicação da GD são os motores de combustão interna, as turbinas a gás e micro turbinas.

2.3.4.

Geração na base

A geração distribuída pode ser aplicada como uma forma de geração na base para fornecer parte da principal potência requerida pela carga e ao mesmo tempo servir de suporte para a rede na melhoria do perfil de tensão do sistema, reduzindo perdas e aumentando a qualidade da energia. As principais tecnologias utilizadas nesta forma de aplicação da GD são os motores de combustão interna, as turbinas a gás e micro turbinas.

2.3.5.

Co-geração

A co-geração é uma forma de aplicação da geração distribuída muito eficiente. Nela o calor dissipado no processo de conversão do combustível em eletricidade é reaproveitado sob diversas formas em processos industriais como, por exemplo, na produção de eletricidade novamente, aquecimento ou resfriamento. As principais tecnologias utilizadas nesta forma de aplicação da GD são os motores de combustão interna, as turbinas a gás, micro turbinas e as células a combustíveis.

2.4.

Vantagens

A utilização da geração distribuída (GD) no sistema elétrico pode trazer diversas vantagens. Por se localizarem próximas às cargas ou até mesmo no próprio consumidor, a utilização de unidades de GD contribuem para a redução de perdas elétricas na rede em que está conectada e para o aumento da confiabilidade do sistema e da qualidade da energia disponibilizada aos consumidores.

A geração de energia elétrica através de GD é uma forma das distribuidoras atenderem o aumento da demanda de energia adiando investimentos e custos necessários para a ampliação da capacidade das suas subestações. Outra grande vantagem que a utilização de GD traz para as distribuidoras é a redução dos custos na transmissão.

A GD também é de grande utilidade para as distribuidoras no provimento de serviços ancilares como o suporte de reativo, estabilidade para a rede, reserva girante, entre outras.

As fontes e tecnologias aplicadas em GD, descritas no item anterior, têm como principal benefício a diminuição do impacto ambiental na geração de energia elétrica, contribuindo para a “limpeza” e diversificação da matriz elétrica. Outro grande benefício é que as tecnologias aplicadas em GD permitem que suas unidades sejam modulares, de tamanho pequeno e de instalação menos complexa. Tanto o menor impacto ambiental quanto o pequeno porte fazem com que o tempo de construção e implantação de unidades de GD seja muito menor que o de unidades centrais, como no caso das usinas hidrelétricas de energia (UHE).

A instalação de unidades de GD em local onde a geração central é impraticável ou o sistema de transmissão é deficiente, contribui para a universalização da energia elétrica, trazendo benefícios tanto para a sociedade quanto para o governo.

2.5.

Desvantagens

A desregulamentação do setor elétrico e os incentivos do governo para a diversificação e universalização da energia elevaram o interesse pela geração distribuída (GD) através de Produtores Independentes de Energia (PIE) e Autoprodutores de Energia (APE). Com isso o número de empresas envolvidas no

setor elétrico pode aumentar significativamente, elevando a complexidade na coordenação, planejamento e operação do sistema elétrico [2].

A inclusão de unidades de GD dificulta o planejamento e a operação do sistema elétrico, pois requer complexos estudos para avaliação de características operacionais do sistema como perdas, perfil de tensão, estabilidade, confiabilidade, controle e proteção das redes elétricas. Também são necessários outros estudos de engenharia e de viabilidade econômica como a melhor tecnologia aplicada, a melhor localização, o número e a capacidades das unidades.

Outra desvantagem é que os custos das tecnologias aplicadas em GD ainda são muito altos, apesar de estarem diminuindo gradativamente com os avanços tecnológicos, principalmente na eletrônica de potência, e com os incentivos do governo para a utilização de fontes renováveis.

2.6.

Geração no Brasil

De acordo com [21], o Brasil possui no total 2.178 empreendimentos em operação, gerando 106.503.538 kW de potência, conforme a Tabela 2.3. Está prevista para os próximos anos uma adição de 37.600.048 kW na capacidade de geração do País, proveniente de 164 empreendimentos atualmente em construção e mais 443 outorgados, de acordo com a Tabela 2.4 e Tabela 2.5, respectivamente.

Tabela 2.3: Capacidade de geração de energia elétrica no Brasil até Dez/2009.

Empreendimentos em Operação Tipo Quantidade Potência (kW) %

CGH 307 173.373 0,16 EOL 36 602.284 0,57 PCH 356 2.947.962 2,77 SOL 1 20 0 UHE 164 75.458.244 70,9 UTE 1.312 25.314.655 23,8 UTN 2 2.007.000 1,88 Total 2.178 106.503.538 100 Fonte: [21]

Tabela 2.4: Empreendimentos em construção no Brasil.

Empreendimentos em Construção Tipo Quantidade Potência (kW) %

CGH 1 848 0 EOL 10 257.150 1,42 PCH 69 978.938 5,42 UHE 19 10.365.500 57,44 UTE 65 6.444.125 35,71 Total 164 18.046.561 100 Fonte: [21]

Tabela 2.5: Empreendimentos outorgados entre 1998 e 2009 - Brasil.

Empreendimentos Outorgados Tipo Quantidade Potência (kW) %

CGH 70 46.660 0,24 EOL 44 2.124.793 10,87 PCH 155 2.150.842 11 SOL 1 5.000 0,03 UHE 11 2.190.000 11,2 UTE 161 13.036.142 66,67 Total 443 19.553.487 100 Fonte: [21] Legenda:

CGH: Central Geradora Hidrelétrica; UHE: Usina Hidrelétrica de Energia; EOL: Central Geradora Eólielétrica; UTE: Usina Termelétrica de Energia; PCH: Pequena Central Hidrelétrica; UTN: Usina Termonuclear.

Considerando apenas os empreendimentos em construção e outorgados, Tabela 2.4 e Tabela 2.5, respectivamente, observa-se um maior número de empreendimentos que fazem uso de fontes e tecnologias aplicadas na geração distribuída (GD). É o caso da energia eólica (EOL) e da energia solar (SOL), das pequenas centrais hidrelétricas (PCH) e das centrais geradoras hidrelétricas (CGH), além de algumas termelétricas. O gráfico ilustrado pela Figura 2.14 mostra a capacidade de geração de energia elétrica atual e o acréscimo na geração, considerando a entrada em operação dos empreendimentos em construção e outorgados. Pode-se observar do gráfico que os maiores acréscimos na geração ainda seriam devidos às usinas hidrelétricas (UHE) e termelétricas (UTE), porém é notável o aumento da participação da energia eólica e das PCH na matriz elétrica brasileira, que somadas chegariam perto de dobrar a participação, de 3,33% para 6,29%.

Geração de Energia Elétrica - Brasil 0,57% 2,77% 70,85% 100% 1,88% 23,77% 2,07% 4,22% 61,08% 100% 1,39% 31,09% 0 20.000.000 40.000.000 60.000.000 80.000.000 100.000.000 120.000.000 140.000.000 160.000.000

CGH EOL PCH SOL UHE UTE UTN TOTAL

Tipo P o tê n c ia ( k W ) Empreendimentos em operação

Entrada em operação dos empreendimentos em construção e outorgados

Figura 2.14: Capacidade de geração de energia elétrica no Brasil por tipo de usina.