O documento apresenta uma introdução sobre fontes renováveis de energia, discutindo pequenas centrais hidrelétricas, energia eólica, solar fotovoltaica e hidrogênio. Também fornece detalhes sobre o potencial desses recursos no Brasil e projetos relacionados.

1. Fontes Renováveis de Energia
Aula I - SEÇÃO 1
Prof. Jim Naturesa

2. Sumário
A apresentação está dividida em:
1) Introdução;
2) Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH’s);
3) Energia Eólica;
4) Energia Solar Fotovoltaica;
5) Hidrogênio;
6) Conclusões;
7) Referências;
8) Informações sobre o curso Gestão Energética.

3. Introdução
• A produção e a distribuição de energia no Brasil são feitas
predominantemente de forma centralizada.
• A matriz energética brasileira é fortemente baseada na
hidroeletricidade.

4. Sistema Típico
• Um sistema de energia elétrica é formado por:
• 1) Geradores (Hidroelétricas, Termoelétricas, etc.);
• 2) Linhas de Transmissão;
• 3) Distribuição.
• Um dos grandes problemas da matriz energética brasileira é a
distância entre as fontes (hidroelétricas) e os pontos de
consumo.

5. Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCH’s
• As PCH´s tem o objetivo de descentralizar a produção de
energia elétrica e beneficiar a população;
• O grande diferencial das PCH´s é que o Brasil tem experiência
no projeto, construção e operação de empreendimentos
hidrelétricos de pequeno e grande portes.

6. Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCH’s
• O potencial instalado brasileiro para PCH’s é da ordem de
9.795,7 MW, com 942 aproveitamentos identificados;
• Um dos destaques é o pequeno investimento em relação às
centrais convencionais, com a diminuição de custos na
distribuição de energia elétrica.

7. • As PCH´s podem ser
classificadas quanto à:
• Capacidade de
regularização;
• Sistema de Adução;
• Potência Instalada.
Fonte: Freitas, 2009.

8. • Quanto à capacidade de
regularização do reservatório, as
PCH´s podem ser:
• A Fio d’água;
• De Acumulação - com
regularização diária do
reservatório;
• De Acumulação – com
regularização mensal do
reservatório.
Fonte: Freitas, 2009.

9. • As PCH´s podem ser classificadas quanto à potência
instalada:
• Micro: Potência (P) < 100 kW;
• Mini: 100 kW < P < 1.000 kW;
• Pequenas: 1.000 kW < P < 30.000 kW.

10. PCH’s - Exemplo
• O DME (Departamento Municipal de Eletricidade) de
Poços de Caldas produz 58 MW de energia, ou seja,
atinge 170.000 habitantes;
• A geração do DME atingiu 100% de seu mercado em
2005 (DME, 2005).

11. Energia Eólica
• Potencial de geração de energia
elétrica – cerca de 2 x 1013 KWh /
ano, considerando a energia
aproveitada dos ventos nos 100
primeiros metros da atmosfera;
• Existe a possibilidade de se reduzir a emissão de 2,5 milhões
de toneladas de gás carbônico/ano.
Fonte da figura: Frutoso & Mambrini, 2008.

12. • Veja na figura as
características básicas
do gerador eólico:
pás, rotor, gerador
etc.

13. Atlas do Potencial Eólico Brasileiro
• O Atlas apontou a existência de ventos com grande
potencial para instalação de sistemas eólicos, na
ordem de 144 TW/ano no Nordeste brasileiro;
• Esta região é abastecida parcialmente por geradores
a diesel.

14. Atlas do Potencial Eólico Brasileiro
Velocidade média anual – Região Nordeste.

15. Atlas do Potencial Eólico Brasileiro
Velocidade média anual – Região Nordeste.

16. Atlas do Potencial Eólico Brasileiro
Velocidade Média Anual
Região Sul.

17. Energia Solar Fotovoltaica
A energia solar é a energia
eletromagnética proveniente do
sol, onde é produzida através de
reações nucleares, e que,
propagando-se através do espaço
interplanetário, incide na
superfície da Terra.
Fonte da figura: Frutuoso & Mambrini, 2008.

18. Energia Solar Fotovoltaica
• A radiação solar é abundante, com potencial infinito
e pode ser utilizada diretamente como fonte
de energia térmica para
fluídos, ambientes e para
geração de potência
elétrica.
Fonte: Zweibel et al., 2008.

19. Painéis Fotovoltaicos
• Os painéis fotovoltaicos (PV’s)
não possuem peças móveis,
passíveis de desgaste mecânico,
não produz poluição, barulho ou
odores.
• São de fácil transporte e
instalação, e sua manutenção é
mínima.
• Adaptam-se a múltiplos usos,
Fonte: Johnson & Melford, 2009. podendo ser expandidos
conforme a necessidade.

20. Painéis Fotovoltaicos
Fonte: Wald & Foley, 2009.

21. Projeto - Abengoa
• Características:
• Local: Sevilha, Espanha;
• Torre de 115 metros de altura;
• 624 espelhos acompanham o movimento
do Sol;
• Os espelhos concentram os raios solares
no topo da torre, aquecendo água num
reservatório.
• O vapor gerado aciona uma turbina que
produz energia elétrica.

22. Projeto - Abengoa
Na figura podemos
visualizar a torre e os
inúmeros espelhos do
projeto.
Fonte: Johnson & Melford, 2009.

23. Hidrogênio
• A maioria do hidrogênio produzido atualmente no
mundo está associada ao petróleo (78%), sendo apenas
4% de origem renovável a partir de hidroeletricidade.
• A produção de hidrogênio pode ser dividida em três
grupos: foto-biológico, foto-eletromecânico e termo-
químico.

24. Hidrogênio
Entre as técnicas de produção, destacam-se:
• Gás natural - o processo de reforma do gás natural é o mais
utilizado em plantas comerciais para a produção de hidrogênio. O
custo do hidrogênio varia de 52 a 68% do custo do gás natural.
• Eletrólise - o hidrogênio também pode ser produzido através da
eletrólise da água. A energia elétrica necessária para o processo
pode ser de um sistema não-renovável ou renovável.

25. Hidrogênio
• Os benefícios de uma economia baseada em hidrogênio são:
• Diversificação da produção de energia e segurança no
fornecimento;
• Diminuição da poluição urbana;
• Diminuição dos gases de efeito estufa.

26. Conclusões
• A expansão da matriz energética nacional deve,
necessariamente, utilizar fontes renováveis de energia.
• As PCH’s podem ser um opção aos grandes projetos de
geração hidroelétricas (por exemplo, as usinas do Rio Madeira).
• Com relação à energia eólica, verifica-se que os custos vêm se
tornando atrativos.

27. Conclusões
• Os sistemas eólicos são uma alternativa eficaz e
viável - principalmente se associados aos sistemas
fotovoltaicos.
• A tecnologia dos sistemas fotovoltaicos vem sendo
aprimorada e seus custos reduzidos,com destaque para
a tecnologia dos filmes finos.

28. Conclusões
• Para a produção de grandes quantidades de hidrogênio são
necessários altos investimentos na montagem da planta eletrolítica,
na aquisição de eletrolisadores, sistemas de controle, refrigeração e
estocagem.
• Além das barreiras tecnológicas e econômico-sociais discutidas é
necessário desenvolver pesquisas aplicadas para que haja aceitação
destes empreendimentos pelos diversos setores da sociedade, que
são os usuários finais.

29. Sugestões de leitura

30. Sugestões de leitura

31. Sugestões de leitura

32. Referências
Atlas do Potencial Eólico Brasileiro. In Internet Site:
http://www.cresesb.cepel.br/index.php?link=/atlas_eolico_brasil/atlas.htm
Freitas, M. A. V. “Vulnerabilidades da Hidroenergia”. Scientific American Brasil – Edição Especial –
Todas as fontes de Energia. Número 32, páginas 50 - 55. 2009.
Frutuoso, S. & Mambrini, V. “A Energia da Natureza”. Istoé. Ano 31, número 2041, 17 de
dezembro de 2008.
Goldemberg, J. “Potencialidades do Energia Solar no Brasil”. Scientific American Brasil. Ano 6,
número 69. 2008.
Johnson, G. & Melford, M. “Plugados no Sol”. National Geographic Brasil. Ano 10, número 114.
Setembro de 2009.
Melford, M. “Trilha para o Futuro”. National Geographic Brasil – Edição Especial – Recarregando o
planeta, Energia para o Futuro. 2009.

33. Referências
Naturesa, J. S. Energias Renováveis: uma introdução. Anhanguera Educacional. 2009.
Rosa, L. P. “Perspectivas Hidrelétricas no Brasil”. Scientific American Brasil – Edição Especial –
Todas as fontes de Energia. Número 32, páginas 36 - 41. 2009.
Tolmasquim, M. T. (Coordenador). Geração de Energia Elétrica no Brasil. Editora Interciência.
2005.
Tolmasquim, M. T. (Organizador). Fontes Renováveis de Energia no Brasil. Editora Interciência.
2003.
Wald, M. & Foley, D. “O charme e o Poder das Renováveis”. Scientific American Brasil – Edição
Especial – Todas as fontes de Energia. Número 32, páginas 8 - 13. 2009.
Zweibel, K.; Mason, J. e Fthenakis, V. “Perspectivas para a Energia Solar”. Scientific American
Brasil. Ano 6, número 69. 2008.

34. Gestão Energética
Informações sobre o curso:
• Objetivos:
• Propiciar conhecimento básico nas áreas de economia de energia,
fontes renováveis e não-renováveis além dos conceitos de meio
ambiente e desenvolvimento sustentável.
• Propiciar conhecimento básico nas áreas de energia elétrica,
petróleo e gás, biodiesel, o Proálccol e suas relações mercadológicas.

35. Disciplinas
• Sistemas de Energia Elétrica;
• Fundamentos de Petróleo;
• Fontes Renováveis de Energia;
• Planejamento e Desenvolvimento
Sustentável;
• Economia Empresarial;
• Gestão da Inovação;
• Gestão da Cadeia de Suprimentos;
• Estratégia Executiva;
• Biocombustíveis.

36. Ementário
• Sistema de Energia Elétrica: Introdução à geração, transmissão e distribuição de
energia. Sistemas hidrotérmicos.
• Fundamentos de Petróleo e Gás: Introdução a engenharia de petróleo. Aspectos
sobre prospecção, perfuração, completação de poços.
• Fontes Renováveis de Energia: Introdução às fontes renováveis de energia. Pequenas
Centrais Hidrelétricas (PCH). Energia Eólica: noções sobre tecnologia. Evolução da
energia eólica no país e exemplos. Energia Solar: aspectos fundamentais.
• Planejamento e Desenvolvimento Sustentável: Introdução, Ambiente e Sociedade. O
planejamento como processo de intervenção, as condições políticas da ação estatal
no Brasil.
• Economia Empresarial: Estruturas de concorrência e economia industrial, modelos
tradicionais de concorrência; Diferenciação de produtos, concentração industrial.

37. • Gestão da Inovação: Inovação: definição e perspectivas; Conceitos e propriedades da
Inovação; O processo da Inovação: conceito, fases e gerenciamento.
• Gestão da Cadeia de Suprimentos: Visa fornecer aos alunos a base teórica e prática de
uma abordagem moderna e ampla do processo de planejamento de administração de
logística e cadeia produtiva das empresas.
• Estratégia Executiva: Negócios e suas Estratégias; Cenários e Tendências de Mercado;
Formulação Estratégica; Rivalidade e Dinâmica Competitiva.
• Biocombustíveis: Introdução ao agronegócio. Indústria do álcool. Programa Proalcool.
Noções sobre a produção do álcool, impactos ambientais e sociais da produção da
cana-de-açúcar. Biodiesel. Propriedades do biodiesel.

38. Bibliografia básica do curso
• BALISTIERI, A. Cogeração. Geração Combinada de Eletricidade e Calor.
Editora da UFSC. 2004.
• CAMARGO, C. Transmissão de Energia Elétrica – Aspectos
Fundamentais. Editora da UFSC. 2006.
• CARDOSO, L. Logística do Petróleo. Transporte a armazenamento.
Editora Interciência. 2004.
• CORREA, A. Petróleo. Noções sobre Exploração, Perfuração e Refino.
Editora Interciência. 2003.
• GOLDEMBERG, J. Energia e Meio Ambiente. Edusp. 2003.
• GRIMONI, J.; GALVÃO, L. e UDAETA, M. Iniciação a Conceitos de
Sistemas Energéticos para o Desenvolvimento Limpo. Edusp. 2004.

39. Bibliografia básica do curso
• HITT, M. A.; IRELAND R. D.; HOSKISSON R. E., Administração Estratégica - 2a Edição. São
Paulo: Thomson Pioneira. 2007.
• KUPFER, D.; HASENCLEVER, L., Economia industrial: fundamentos teóricos e práticas no
Brasil. 1a Edição.Brasil: Campus. 2002.
• MONTICELLI, A., A. & GARCIA, A. Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica. Editora da
Unicamp. 1999.
• PINTO JUNIOR, H. (organizador). Economia de Energia. Fundamentos Econômicos, Evolução
Histórica e Organização Industrial. Editora Campus. 2007.
• REIS, L. Geração de Energia Elétrica - Tecnologia, Inserção Ambiental, Planejamento,
Operação e Análise de Viabilidade. Editora Manole, 2003.
• REIS, L. B. & CUNHA, E. C. N. Energia Elétrica e Sustentabilidade – Aspectos tecnológicos,
socioambientais e legais. Editora Manole. 2006.

40. Bibliografia básica do curso
• TIDD, J.; PAVITT, K.; BESSANT, J. Gestão da Inovação. São Paulo. Editora Bookman,
2008.
• TIGRE, P. B. Gestão da Inovação – A Economia da Tecnologia no Brasil. Editora
Campus. 2006.
• THOMAS, A. (organizador). Fundamentos de Engenharia de Petróleo. Editora
Interciência. 2004.
• TOLMASQUIM, M. (coordenação). Geração de Energia Elétrica no Brasil. Rio de
Janeiro: Editora Interciência, COPPE, UFRJ, CENERGIA, 2005.
• ULLER, V. C. & SZKLO, A. S. Fundamentos do Refino de Petróleo. Editora
Interciência. 2008

41. Fontes Renováveis de Energia
Aula I - SEÇÃO 1
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Designer: Renata Galdino