análise técnica dos benefícios da aplicação do horário de

ANÁLISE TÉCNICA DOS BENEFÍCIOS DA APLICAÇÃO DO HORÁRIO DE
VERÃO NO BRASIL E EM MINAS GERAIS
1,2
Moisés G. da Silva, 2,3Gentil M. de Moraes Júnior,
[email protected], [email protected]
1
Escola de Engenharia Elétrica e de Computação - UFG
Faculdade de Tecnologia SENAI Ítalo Bologna - Goiânia
3
CELG Distribuição S. A.
2
Resumo - Este trabalho apresenta uma abordagem
técnica mostrando os benefícios do horário brasileiro de
verão para o sistema elétrico brasileiro. O Brasil com sua
extensão continental possui um dos sistemas interligados
mais complexos do mundo. A operação deste sistema
visando atender à crescente demanda por energia, possui
limitações a partir do momento em que não se tem sobras
consideráveis na geração e transmissão. Assim sendo, o
horário de verão permite um alívio sazonal do sistema, o
que permite uma melhor operacionalidade do Sistema
Interligado Nacional.
Palavras-Chave – Demanda, Horário de ponta, Horário
de verão, Sistema elétrico brasileiro, economia de
energia.
ANALYSIS TECHNIQUE OF THE
BENEFITS OF THE APPLICATION OF THE
SCHEDULE OF SUMMER IN BRAZIL AND
MINAS GERAIS
Abstract – This paper presents a technical approach
that explains the benefits of the Brazilian daylight time
for the national electrical system. Brazil with its
continental extension uses one of the more complex
linked systems of the world. The operation of this system
in order to supply the increasing demand for energy, has
limitations due the lack of considerable investments in
generation and transmission of energy. Therefore, the
Brazilian daylight time permits a seasonal relief of the
system, what allows a better operationally of the National
Linked System.
Keywords - Brazilian Electrical system, Demand,
Economy of energy, Schedule of summer, Schedule of tip.
I. INTRODUÇÃO
A aplicação do horário de verão consiste em adiantar o
relógio em uma hora durante os meses com maior incidência
de luz solar. A história do horário de verão no Brasil
começou na década de 30, por decisão do então presidente
Getúlio Vargas. Sua versão de estréia durou quase meio ano,
vigorando de 3 de outubro de 1931 até 31 de março de 1932.
Nos 35 anos seguintes, a medida foi instituída em nove
oportunidades: em 1932, de 1949 a 1952, em 1963 e de 1965
a 1967. Depois de muitos anos esquecido, a medida ressurgiu
em 1985 por decreto do então presidente José Sarney. Desde
então, não deixou de ser adotado em nenhum ano com
diferenças apenas nos Estados atingidos e no período de
duração.
O principal objetivo da implantação é o melhor
aproveitamento da luz natural ao entardecer, o que
proporciona substancial redução na geração da energia
elétrica que se destina à iluminação artificial. Fato este que
ocorre em virtude da queda na demanda por energia no
horário de ponta. Esta queda é facilmente observada, uma
vez que grande parte da população passa a utilizar o chuveiro
elétrico antes do acionamento da iluminação pública.
O Horário de verão ainda é muito polêmico. Situações
como alteração no relógio biológico e informações por parte
da imprensa sobre pequena economia no consumo de energia
durante o período de implantação do horário fazem com que
boa parte da população seja contra o horário de verão.
Observa-se que em algumas regiões do País a duração dos
dias e das noites sofre alterações significativas ao longo do
ano, reunindo condições excelentes para a implantação da
medida.
A resolução 456, de 29 de Novembro de 2000 da
ANEEL, define em seu artigo 2, incisos VIII e XVII,
respectivamente os seguintes conceitos, por nós utilizados
posteriormente.
Demanda: “média das potências elétricas ativas ou reativas,
solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada
em operação na unidade consumidora, durante um intervalo
de tempo especificado”.
Horário de ponta: “período definido pela concessionária e
composto por 3 (três) horas diárias consecutivas, exceção
feita aos sábados, domingos e feriados nacionais,
considerando as características do seu sistema elétrico”.
Horário fora de ponta: “período composto pelo conjunto das
horas diárias consecutivas e complementares àquelas
definidas no horário de ponta”.
Energia elétrica reativa: “energia elétrica que circula
continuamente entre os diversos campos elétricos e
magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem
produzir trabalho, expressa em quilo volt-ampère-reativohora (kvarh)”.
II. CARACTERÍSTICAS DA LUMINOSIDADE
NATURAL
Baseando-se em um melhor aproveitamento da
luminosidade natural, a implantação do Horário de Verão é
adotada no país, por decisão do Ministério de Minas e
Energia, com base em avaliações do Operador Nacional do
Sistema (ONS). A aplicação dessa medida vem sendo
praticada nas regiões geográficas onde sua eficácia tem sido
comprovada, garantindo atendimento às áreas críticas,
proporcionando folgas à operação para efetivação de
manutenções em instalações de geração e transmissão do SIN
e economia relacionada à redução de geração térmica evitada
para manter níveis adequados de suprimento aos centros de
consumo.
A fig. 1 mostra a duração da luminosidade natural dos
dias de algumas capitais brasileiras.
Fig. 2. Luminosidade sem Horário de Verão, às 7 horas
da manha mês de outubro.
Fig. 3. Luminosidade com Horário de Verão, às 7 horas
da manha - outubro.
Pode-se constatar que às 7 horas da manhã em todos os
estados das regiões Sudeste, Centro-Oeste, Sul e Nordeste a
luminosidade é praticamente a mesma com ou sem a
implantação do Horário de Verão. O que não ocorre na
região norte.
Nas figuras 4 e 5 a seguir, são apresentadas diferentes
condições de luminosidade do anoitecer nos meses de
dezembro na região do Brasil.
Fig. 1. Duração da luminosidade natural em algumas
localidades brasileiras.
Como se percebe pelo gráfico, as cidades próximas à
linha do equador, como por exemplo, Belém, praticamente
não há variação da duração do dia ao longo do ano. Razão
pela qual, na região Norte não seria viável a implantação do
horário de verão. Em contrapartida, nas regiões CentroOeste, Sudeste e Sul, em dezembro, por causa do solstício de
verão que no hemisfério sul ocorre em 21 de dezembro, o dia
chega a ter uma duração de 14 horas e 52 minutos.
A variação da duração da luminosidade é sempre menor
à medida que se caminhar em direção à linha do Equador,
isto é, para o norte do país (latitudes menores, mas mesmas
longitudes).
Nas figuras 2 e 3, são apresentadas diferentes condições
de luminosidade do amanhecer nos meses de outubro na
região do Brasil.
Fig. 4. Luminosidade natural no mês de dezembro às 20
horas - Sem horário de verão.
Fig. 5. Luminosidade natural no mês de dezembro às 20
horas – Com horário de verão.
Neste caso, pode-se verificar o efeito de retardo do
início da utilização da iluminação pública, em especial nos
estados das regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul do país.
Nas grandes cidades, as pessoas começam a chegar em
suas residências por volta de 18 horas, ou seja, no início da
noite. Neste horário, é comum as pessoas ligarem a luz
elétrica da residência, tomar banho, coincidindo com a
operação da iluminação pública, placas luminosos comerciais
e muitas indústrias continuam o trabalho gerando uma
sobrecarga no sistema. Com o horário de verão, as cargas de
iluminação pública, e das residências passam a entrar após as
19 horas quando o consumo industrial começa a cair. Com
isso há uma redução da demanda nesse horário.
A economia neste ano, porém, ficou bem abaixo das
médias dos outros anos, de R$ 40 milhões. De acordo com o
ONS, por causa do horário de verão, o Brasil deixou de ligar
usinas termelétricas e economizou cerca de R$ 10 milhões
entre outubro e dezembro.
A Tabela 1 exibe os valores estimados da redução de
demanda durante a ponta no período de implantação do
horário de verão nos estados que adotam esta medida.
TABELA I - Redução esperada na demanda com a
implantação do horário de verão.
III. BENEFÍCIOS ESPERADOS PARA O PAÍS
De acordo com as previsões do ONS, a expectativa de
decréscimo de demanda no horário de ponta são de valores
da ordem de 1745 MW no subsistema Sudeste/Centro-Oeste
e de 522 MW no subsistema Sul. Como indicado nas figuras
6 e 7.
Conforme os dados observados, apesar do percentual de
redução de demanda da região SE/CO ficar em torno de
4,4%, esta folga é suficiente para aliviar o sistema,
permitindo que o mesmo sofra manutenções, reduza a
utilização da geração térmica (mais cara), bem como, tornase sua operação mais confiável.
Fig. 6. Estimativa de redução de Demanda na ponta no com a
implantação do horário de verão 2007-2008 no subsistema
Sudeste.
Fig. 7. Estimativa de redução de Demanda na ponta no com a
implantação do horário de verão 2007-2008 no subsistema
Sul.
IV. BENEFÍCIOS ESPERADOS PARA O ESTADO DE
MINAS GERAIS
Com a implantação do horário de verão em Minas
Gerais, a redução prevista para a demanda, é da ordem de
251 MW. Com isto, será minimizada a possibilidade da
ocorrência de sobrecarga nos transformadores das principais
subestações do Estado.
A Fig. 8 ilustra o efeito estimado do horário de verão
2007/2008 em Minas, onde o pico de carga será reduzido em
4,0 %.
ganho com redução da carga de energia da ordem de 0,5%,
não sendo tão significativo quanto o de demanda do horário
de ponta.
Para o consumidor final, os benefícios relevantes se
traduzem através de aumentos evitados de tarifa, decorrentes
de investimentos postergados para atender acréscimo na
demanda da hora de ponta e através de economia com
dispêndio de combustíveis na geração térmica para garantia
da confiabilidade em determinadas áreas e na redução (ou até
mesmo eliminação) de corte de carga em contingências.
Fig. 8 – Comparação das curvas de carga em Minas Gerais
com e sem horário de verão.
Para se ter uma noção da ordem de grandeza uma
demanda de 251MW equivale aproximadamente à:
• A geração a plena carga de quase duas usinas do porte
da Usina Térmica de Igarapé (131MW);
• A geração de quatro geradores da Usina Hidrelétrica de
Três Marias, também a plena carga (66 MW cada);
• 30% da carga de pico de todo o Triângulo Mineiro, com
66 municípios;
• 12,6% da carga de pico da Região Metropolitana de
Belo Horizonte (34 municípios);
• Demanda de pico de uma cidade de 640 mil habitantes
(Uberlândia tem 608 mil habitantes segundo o IBGE – 2007)
VI. REFERÊNCIAS
OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA - ONS.
Expectativas dos Benefícios com a Implantação do
Horário de Verão 2007-2008. Brasília, 2007.
ANEEL. Resolução 456 – Condições
Fornecimento de Energia. 2000.
Gerais
Cemig – Centrais Elétricas de Minas
http://www.cemig.com.br (Acesso em 04/04/2008)
no
Gerais
PANESI, André R. Quinteros. Fundamentos de Eficiência
Energética. 2006.
HINRICHS, Roger A. e KLEINBACH, Merlin. Energia e
Meio Ambiente. 2003.
V. CONCLUSÕES
Pelo exposto, verifica-se que a adoção do Horário de
Verão traz benefícios para a operação do sistema,
principalmente, devido à redução da demanda no horário de
ponta.
Do ponto de vista da segurança operacional do sistema, a
implantação do Horário de Verão é relevante pelas seguintes
razões:
• Redução de demanda proporcionada no horário de ponta
de carga.
• Diminuição do carregamento das instalações de
transmissão;
• Maior flexibilidade no controle de tensão em condições
normais de operação, com reflexo, principalmente, na
segurança elétrica em situações de emergência, por
minimizar ou mesmo evitar a necessidade de corte de
carga nessas situações, bem como economia relacionada
à redução de geração térmica evitada para o atendimento
a essas contingências.
• Redução no consumo de energia reativa durante a
transição dos períodos de carga média para pesada,
evitando o esgotamento dos recursos de controle de
tensão em algumas áreas, em função da defasagem entre
o horário da entrada das cargas de iluminação (que se
caracterizam pelo baixo fator de potência) e o período de
transição da carga média para a pesada;
• Etc
Pelo fato do Horário de Verão aproveitar a extensão do
período de luminosidade natural, seu efeito estimado de