- cerpch

Comitê Diretor do CERPCH
Director Committee
Geraldo Lúcio Tiago Filho
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Célio Bermann
IEE/USP
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Cláudio G. Branco da Motta
FURNAS
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José Carlos César Amorim
Editorial
03
IME
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Antonio Marcos Rennó Azevedo
Eletrobrás
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Jamil Abid
Legislação
Legislation
04
ANEEL
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Hamiltom Moss
MME
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Comitê Editorial
Editorial Committee
Presidente - President
Geraldo Lúcio Tiago Filho - CERPCH UNIFEI
Editores Associados - Associated Publishers
Adair Matins - UNCOMA - Argentina
Alexander Gajic – University of Serbia
Alexandre Kepler Soares - UFMT
Ângelo Rezek - ISEE UNIFEI
Antônio Brasil Jr. - UNB
Artur de Souza Moret - UNIR
Augusto Nelson Carvalho Viana - IRN UNIFEI
Bernhard Pelikan - Bodenkultur Wien – Áustria
Carlos Barreira Martines - UFMG
Célio Bermann - IEE USP
Edmar Luiz Fagundes de Almeira - UFRJ
Fernando Monteiro Figueiredo - UNB
Frederico Mauad – USP
Helder Queiroz Pinto Jr. - UFRJ
Jaime Espinoza - USM - Chile
José Carlos César Amorim - IME
Marcelo Marques - IPH UFRGS
Marcos Aurélio V. de Freitas - COPPE UFRJ
Maria Inês Nogueira Alvarenga - IRN UNIFEI
Orlando Aníbal Audisio - UNCOMA - Argentina
Osvaldo Livio Soliano Pereira - UNIFACS
Zulcy de Souza - LHPCH UNIFEI
Expediente
Editorial
Editor
Coord. Redação
Jornalista Resp.
Redação
Editorial
Geraldo Lúcio Tiago Filho
Camila Rocha Galhardo
Adriana Barbosa MTb-MG 05984
Adriana Barbosa
Camila Rocha Galhardo
Fabiana Gama Viana
Projeto Gráfico
Diagramação e Arte
Tradução
Equipe Técnica
Orange Design
Adriano Silva Bastos
Adriana Candal
Cidy Sampaio da Silva
PCH Notícias & SHP News
é uma publicação trimestral do CERPCH
O Momento das Fontes Renováveis Alternativas
Comissão Especial da Câmara aprova o que pode ser o marco regulatório
das fontes renováveis alternativas no Brasil
The Moment of Renewables
Special Committee of the Congress approves what may be the regulatory
mark of the renewables in Brazil
Artigos Técnicos
Technical Articles
13
Agenda
Schedule
Opinião
Opinion
42
A sustentabilidade dos incentivos às fontes alternativas renováveis
Sustainability of the support to renewables
Curtas
News
44
Brasil e Argentina definem plano de ação para pequenos aproveitamentos
hidrelétricos
Brazil and Argentina define plan of action regarding Small Hydropower
Plants
Feira na Colômbia reúne representantes do setor elétrico da América latina
e região andina
Fair in Colombia joins representatives of the electric sector of Latin America and Andean Region
Oportunidades e parcerias no setor de Energia Elétrica
The PCH Notícias & SHP News
is a three-month period publication made by CERPCH
Opportunities and Partnerships in the Electric Power Sector
Tiragem/Edition: 5.800 exemplares/issues
contato comercial: [email protected]
Simpósio sobre Energia & Meio Ambiente
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ISSN 1676-0220
00043
9 771676 022092
02
41
Symposium on Energy and Environment
EDITORIAL
No dia 04 de dezembro o mercado de PCH foi surpreendido com a publi-
On December 4th, the SHP market was surprised by the publication of
cação da Portaria 463/2009 do Ministério de Minas e Energia (MME), que es-
Resolution 463/2009 of the Ministry of Mines and Energy (MME), which es-
tabelece a metodologia para o cálculo de garantia física de energia de usinas
tablishes the methodology for the calculation of physical guarantee of en-
hidrelétricas não despachadas pelo Operador Nacional do Sistema (ONS).
ergy from hydropower plants that are not sent by the National Independent
Em função da importância do assunto tratado nesta portaria e das con-
System Operator (ONS).
seqüências ao mercado que dela podem advir, o Centro Nacional de Referên-
Because of the importance of the subject of the Resolution and the con-
cias em Pequenas Centrais Hidrelétricas - CERPCH, ciente de seu papel de
sequences it can generate, CERPCH (National Center of Reference for Small
agente disseminador dessa tecnologia no país vê a necessidade de opinar so-
Hydropower Plants), aware of its role as promoter of this technology in the
bre as conseqüências de tal medida.
country, feels the need to give its opinion regarding the consequences of
É nossa opinião que, embora aprimore o cálculo da Garantia Física, a por-
such measure.
taria revê os valores da garantia a cada seis meses que acabará por incorpo-
In our opinion, although the Physical Guarantee Calculation is improved,
rar efeito hidrológico, o que compromete o princípio do Mecanismo de Realo-
the resolution review the values of the guarantee every six months, which
cação de Energia, baseada no compartilhamento do risco hidrológico sistê-
will end up incorporating the hydrological effect, compromising the principle
mico, dentro de série hidrológica de no mínimo 30 anos.
of the Energy Reallocation Mechanism, based on the systemic hydrological
Embora bem intencionada, a publicação de uma portaria com este teor
risk sharing, within a hydrological series of 30 years, at least.
gera instabilidade no mercado de PCH, pois dessa maneira o Produtor Inde-
Despite being well-intentioned, the publication of a resolution with this
pendente de Energia - PIE fica obrigado a produzir a energia elétrica de acor-
importance generates instability within the SHP market, for this way the
do com a hidrologia mensal verificada, cuja medição deverá apresentar pa-
Power Independent Producer must produce electric power according to the
drões similares aos padrões de medição de energia elétrica.
monthly hydrology that was recorded, whose readings will have to present
Segundo os empreendedores do setor, a publicação da portaria
463/2009 foi motivada pela detecção de diversas PCHs que não vêm cumpri-
similar patterns to the patterns of the electric power readings.
According to entrepreneurs of the sector, the publication of resolution
do com a entrega da energia assegurada ao Sistema. Segundo este estudo,
463/2009 was motivated by the identification of several SHPs that are not ful-
das 94 PCHs fiscalizadas, em torno de 64 delas não vinha cumprindo com o
filling the contract of sending the assured power to the system. According to
contrato no MRE.
this study out of the 94 SHPs that were inspected, 64 of them were not fulfill-
O MME age certo quando procura coibir práticas desonestas, e é justo ao
ing the contract.
implantar políticas saneadoras ao mercado, à Aneel cabe a fiscalizar o real
The MME is right when they try to prevent dishonest practices, and it is
cumprimento dos acordos, porém neste caso o que se questiona é colocar to-
fair to implement cleaning policies to the market. Aneel is responsible for
dos os PIEs sob suspeição de más práticas empresariais.
checking whether the agreements are really being fulfilled. However, the is-
Há que se perguntar, o que levou as PCHs fiscalizadas pela Aneel a não
gerar a energia assegurada: Construção fora das conformidades? Constru-
sue is this case is to put under suspicion of mal-practice all of the Independent Producers.
ções ainda a serem concluídas? Problemas operacionais? Quebra de máqui-
One must ask what caused the SHPs inspected by Aneel not to generate
nas? Ocorrência de hidrologia abaixo do período crítico? Má fé do empreen-
the assured energy: constructions that did not follow the parameters? Con-
dedor? Erro no projeto aprovado?
structions that still must be finished? Operational problems? Defective ma-
Nos itens que se caracterizam como caso fortuito o empreendedor não
deve ser penalizado, no entanto nos casos onde se verificar negligencia por
chinery? Hydrology occurrence below the critical period? Dishonest entrepreneur? Mistakes in the approved project?
parte do empreendedor de má fé este deve ser penalizado, conforme já pre-
In the items that characterize a fortuitous case, the entrepreneur must
visto nas regras de comercialização e se o MME avaliar poderá inclusive sus-
not be penalized, in those cases where it is possible to see neglect or dishon-
pender a autorização e reverter o ativo à união.
esty the entrepreneur must suffer the consequences according to what is al-
Outro questionamento que se faz é se um mecanismo de compensação
ready foreseen in the commercialization rules, and if the MME assess the
baseado na hidrologia verificada versus produção de energia, conforme pre-
problem, the authorization may be suspended and the asset may return to
conizado na Portaria 493/2009, poderá ser aplicado indistintamente a todas
the Union.
hidrelétricas?
Another question that is necessary is that if a compensation mechanism
Está se trocando o estudo hidrológico feito com uma série de 30 anos,
based on the verified hydrology versus the power production, as it is fore-
por um estudo de base desconhecida, e outro de quatro anos e feito após a
seen in Resolution 493/2009, will really be able to be applied to all
construção da central. Como o empreendedor poderá dar garantias aos em-
hydropower plants?
préstimos se não há como se manter a energia assegurada por todo período
da autorização da central?
A hydrologic study carried out with a 30-year series is being changed for
a study that has an unknown basis and another of four years carried out after
Por fim, há que se questionar o porquê de tanto rigor com o qual são tra-
the construction of the plant. How can the entrepreneur give assurance to
tadas as PCHs, já que, em todo o mundo, as PCHs são incentivadas pelos go-
the loans if there is no way to maintain the assured power along the authori-
vernos? Já não bastam às dificuldades para obtenção da licença ambiental!
zation period of the plant?
Agora os empreendimentos de PCHs são surpreendidos por mais dificuldades regulatórias?
Ao contrário do que está acontecendo, deve-se ter mais atenção com as
PCHs, visto que as mesmas tem-se tornado um importante agente de desen-
At last, it is also necessary to question why the SHPs are treated with so
much rigor, given that SHPs are encouraged by governments all over the
world. Aren´t the difficulties to get the environmental license enough? Now
the SHP enterprises are surprised by other regulatory difficulties!
volvimento social e econômico, gerador de empregos, uma das poucas tec-
Contrariwise to what is happening, the SHPs deserve more attention,
nologias de energias renováveis, cuja tecnologia é totalmente dominada pe-
given that they have become an important agent regarding economic and so-
la indústria nacional.
cial development by generating jobs and it is one of the few renewable en-
Trata-se de energia limpa que deve ser incentivada e não desestimulada
com regras draconianas, aonde os bons empresários se vêm nivelados aos
de práticas espúrias do mercado.
ergy technologies whose technology is completely dominated by the national industry.
It is clean energy that must be encouraged and not discouraged with draconian rules, where good entrepreneurs are put side by side with dirty mar-
Geraldo Lúcio Tiago Filho.
ket practices.
Geraldo Lúcio Tiago Filho.
03
LEGISLAÇÃO
O Momento das Fontes Renováveis Alternativas
Comissão Especial da Câmara aprova o que pode ser o marco regulatório
das fontes renováveis alternativas no Brasil
Por Fabiana Gama Viana
Ser um dos grandes impulsionadores das fontes renováveis alternativas no Brasil, aumentando o aproveitamento das energias solar,
eólica, biomassa e de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) e propiciando maior segurança energética com consequente diversificação
da matriz energética nacional. Esse é o Projeto de Lei nº 630/03, que teve parecer do relator, Deputado Fernando Ferro (PT/PE), aprovado no dia 21 de outubro de 2009 pela Comissão Especial de Energias Renováveis da Câmara dos Deputados. O PL 630 representa a unificação de 18 projetos de lei de estímulo às fontes renováveis alternativas de energia. Após aprovação pelos deputados, o projeto segue para
análise por nova comissão a ser criada no Senado.
A importância do PL 630 é exatamente manter o perfil renovável da matriz energética brasileira, aumentando a participação de fontes
renováveis alternativas e diminuindo o espaço dos combustíveis fósseis. Dessa forma, de acordo com o relato do Deputado Fernando Ferro, o Brasil ganha não só em segurança energética com a diversificação da matriz, mas também em termos ambientais com a redução de
gases de efeito estufa e o aproveitamento de resíduos urbanos e agrícolas. O texto ainda prevê a diminuição do uso de combustíveis fósseis no sistema isolado que, além da grande emissão de poluentes, gera altos encargos a todos os consumidores de energia elétrica, e o desenvolvimento tecnológico na área de fontes renováveis alternativas.
Incentivo à Produção
O incentivo à produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis alternativas e à geração distribuída são o principal foco do
projeto de lei. O PL estabelece que as distribuidoras serão obrigadas a contratar, por meio de licitação na modalidade leilão, energia
de fontes alternativas pelo prazo de 10 anos, a partir de 2011. No
total, serão 600 MW médios por ano de PCHs, biomassa e eólica,
sendo 200 MW médios de cada uma dessas fontes. Segundo o projeto de lei, o critério de escolha dos empreendimentos, que deverão ter capacidade superior a 1 MW, será a menor tarifa oferecida
por unidade de energia. Além disso, o grau de nacionalização exigido de equipamentos e serviços deverá ser de, no mínimo, 60%.
O texto da lei também obriga as empresas geradoras federais,
como Chesf, Furnas e Eletrosul, a contratarem anualmente 100
MW médios de fontes alternativas.
A partir de 2011, as distribuidoras deverão realizar ainda, pelo
menos uma vez por ano, chamada pública para aquisição de energia produzida a partir de fontes renováveis alternativas de empre-
Casa autossustentável Usina Luiz Dias
Self-sustainable house of Luiz Dias Power Plant
endimentos com capacidade de geração superior a 50 kW e igual
Microgeração
ou inferior a 1 MW. Objetiva-se, dessa forma, estimular a geração
Também a partir de 2011, as distribuidoras serão obrigadas a
distribuída na medida em que esta corresponda a pelo menos 5%
comprar toda a energia injetada na rede produzida a partir de mi-
do crescimento da demanda prevista pelas empresas.
crocentrais de geração distribuída que utilizem, exclusivamente,
Nesse caso, a remuneração da energia produzida será feita a
fontes renováveis alternativas e com capacidade instalada de até
partir do Valor Anual de Referência do Mercado Regulado (VR) com
50 kW. Dessa forma, aqueles que produzem sua própria energia –
um acréscimo de 10% no caso das PCHs e centrais termelétricas
por meio de painéis solares ou mini-turbinas eólicas, por exemplo,
com biomassa proveniente de atividades agropecuárias, florestais
poderão vender o excedente para a rede.
e industriais; 20% para térmicas à base de resíduos sólidos urba-
Nesse caso, o valor da tarifa terá como piso a tarifa média paga
nos e do tratamento de esgotos e 50% para energia eólica, solar,
pelos consumidores finais em relação aos 12 meses anteriores, e
geotérmica, maremotriz e das ondas do mar.
os empreendimentos também contarão com isenção de TUSD e
Na chamada pública, terão prioridade os empreendimentos
com maior grau de nacionalização, da mesma forma que aqueles vi-
TUST. Já os custos de implantação e de conexão à rede de distribuição ficarão por conta dos pequenos geradores.
abilizados através de condomínios de pequenos produtores de
energia. Além disso, as unidades de geração terão isenção das tari-
Sistema Isolado
fas de uso dos sistemas de distribuição e transmissão, TUSD e
Para o sistema isolado, a partir de 2011, toda a energia nova ge-
TUST, respectivamente. O custo advindo da aquisição dessa ener-
rada para atender esse mercado consumidor deverá ser oriunda,
gia será rateado entre todos os consumidores finais, com exceção
prioritariamente, de fontes renováveis de energia. Para isso, as em-
dos clientes da subclasse residencial baixa renda.
presas que atuam no sistema isolado deverão realizar chamadas
Na próxima edição traremos uma matéria detalhada sobre a portaria 463/2009 do Ministério de Minas e Energia
04
LEGISLATION
The Moment of Renewables
Special Committee of the Congress approves what may be the regulatory mark
of the renewables in Brazil
Translation Adriana Candal
Being one of the driving forces of the renewables in Brazil, increasing the use of solar, wind and biomass and Small Hydropower Plant
energy and providing greater energy safety through the consequent diversification of the national energy matrix: this is Bill 630/03, which
had the ruling of Congressman Fernando Ferro (PT/PE) approved by the Special Committee for Renewable Energy of the Congress on October 21st, 2009. Bill 630 represents the unification of 18 Bills that encourages the use of alternative renewable sources of energy. After it
was approved by the congressmen, the Bill will be analyzed by a commission in the Senate.
The importance of Bill 630 is exactly to maintain the renewable profile of the Brazilian energy matrix, increasing the participation of the
renewables and reducing the space given to fossil fuels. This way, According to Congressman Ferro's ruling Brazil will gain not only in
safety with the diversification of the matrix, but also in environmental terms with the reduction in the emission of greenhouse gases and
the use of urban and agricultural/livestock residues. The text also forecast the reduction in the use of fossil fuels in the isolated system,
which besides releasing great amounts of pollutants, generates high taxes to all the electric energy consumers, and will encourage the
technological development in the renewable area for this specific purpose.
Encouragement to Production
Micro-generation
The incentives to the production of electric energy out of alter-
Also, after 2011, the distributors will have to purchase all of the
native renewable sources and to the distributed generation are the
energy injected into the grid produced out of distributed genera-
main focus of the Bill. It establishes that the distributors will be
tion micro-plants that only use renewable alternative sources and
forced to contract, through auctions, energy from alternative
with an installed capacity up to 50 kW. This way, those that produce
sources for a period of 10 years after 2011. Altogether, there will be
their own energy – through solar panels or wind micro-turbines, for
600 MW medium a year from SHPs, biomass and wind – 200 MW
example – will be able to sell their surplus to the grid.
from each source. According to the Bill the selection criterion of the
In this case, the value of the tariff will be based on the average
enterprises, whose capacity must be over 1 MW, will be the lower
tariff paid by the end-consumers in relation to the previous 12
tariff offered per energy unit. Besides, the demanded nationaliza-
months, and the enterprises will also be exempt from paying TUSD
tion level of equipment and services must be at least 60%.
and TUST. However, the costs regarding the implementation and
The Bill also forces the federal generating companies such as
the connection to the grid will be in charge of the small generators.
Chesf, Furnas and Eletrosul to contract 100 MW medium of alternative sources annually.
From 2011 and on, the distributors must carry out, at least
Isolated System
As far as the isolate system is concerned, after 2011, all of the
once a year, a public call for the purchase of the energy produced
new energy generated to meet the demands of this consuming mar-
out of alternative renewable sources from enterprises whose gen-
ket must come exclusively from renewables. For that, the compa-
eration capacity is over 50 kW and the same or below 1 MW. The
nies that act in the isolated system will have to carry out annual
goal is to encourage distributed generation when it corresponds to
public calls to contract the energy in order to make this market in-
at least 5% of the growth of the demand forecast by the compa-
crease or change the already existing generation. However, if there
nies.
is not enough energy offer to meet all the demand of the additional
I this case, the payment for the produced energy will be carried
out based on the Annual Reference of the Regulated Market (VR)
generation, the remaining amount can be supplied by new thermal
power plants that use fossil fuel.
with an addition of 10% in the case of SHPs and thermal power
In the case of the enterprises with a generation capacity over
plants using biomass from agricultural, industrial and forestry ac-
50 kW or the same or below 1 MW, the payment of the produced en-
tivities; 20% for thermal plants using urban solid residues and sew-
ergy will be carried out based on the VR, but with a higher addition:
age treatment residue and 50% for wind, solar, geothermal, tidal
it varies from 15% for SHPs and thermal plants that use agricul-
and wave energy.
tural/livestock, forestry and industrial residues and up to 75% for
In the public call, the enterprises with the higher level of na-
wind, solar, geothermal, tidal and wave energy.
tionalization will have priority, as well as those that were created
The cost of the purchase of the energy will be repassed to the
through the association of small energy producers. In addition, the
isolated system consumers. However, the values over the VR will
generating units will be exempt from the tariffs for the use of the
be shared among all the consumers of the country, except the low
distribution and transmission systems, TUSD and TUST, respec-
income consumers.
tively. The cost coming from the purchase of this energy will be
shared among the final consumers, except the low class residential
consumers.
SHP Repowering
The Small Hydropower Plants are also mentioned in the Bill due
to the significant number of plants that are operating today in
Next issue will bring details of the Resolution 463/2009 of the Ministry of Mines and Energy (MME). (MME).
05
LEGISLAÇÃO
públicas anuais para a contratação de energia para o incremento
desse mercado ou substituição da geração já existente. Contudo,
não havendo oferta de energia suficiente para atender toda a necessidade de geração adicional, o remanescente poderá ser suprido por novas centrais termelétricas de combustíveis fósseis.
Como no caso dos empreendimentos com capacidade de geração superior a 50 kW e igual ou inferior a 1 MW, a remuneração da
energia produzida será feita a partir do VR, só que com um acréscimo maior: varia de 15% para PCHs e térmicas movidas a resíduos
agropecuários, florestais e industriais a até 75% para energia eólica, solar, geotérmica, maremotriz e das ondas do mar.
O custo da aquisição da energia será repassado aos consumidores do sistema isolado; contudo o valor acima do VR será rateado entre todos os consumidores do país, exceção da baixa renda.
Repotenciação de PCHs
As pequenas centrais hidrelétricas também são citadas no pro-
Eficiência Energética e Pesquisa e Desenvolvimento
jeto de lei em virtude do grande número de centrais hoje em opera-
Em um esforço de incentivar a eficiência energética no Brasil, o
ção no Brasil, construídas sem que fosse explorado o aproveita-
projeto de lei determina que todos os prédios e instalações onde
mento ótimo do potencial hidráulico de cada local. Dessa forma,
funcionem órgãos da administração direta ou indireta da União de-
muitas delas podem incrementar a geração de energia elétrica no
verão seguir normas e parâmetros de uso e aplicação de materiais,
país através da repotenciação. Para isso, o PL propõe que as PCHs
equipamentos e serviços que tenham máxima eficiência energéti-
repotenciadas, independente da destinação da energia gerada, re-
ca em todo o seu ciclo de vida. A mesma regra vale para todo tipo
cebam os descontos nas tarifas de transmissão e distribuição apli-
de equipamento, instrumento, dispositivo ou máquinas adquirido
cados atualmente às centrais sob regime de produção independen-
por órgãos e entidades da União.
te ou autoprodução. Da mesma forma, o projeto de lei propõe que
No que diz respeito à pesquisa e desenvolvimento, o PL institui
os acréscimos de capacidade que buscam o aproveitamento do po-
o Fundo Nacional para Pesquisa e Desenvolvimento das Fontes
tencial hidráulico tenham o prazo das autorizações ou concessões
Alternativas Renováveis, com o objetivo de financiar programas de
prorrogado pelo tempo necessário à amortização dos investimen-
amparo à pesquisa científica e de desenvolvimento tecnológico vol-
tos, limitado a 20 anos.
tados às fontes renováveis alternativas de energia e à produção e
utilização de hidrogênio para fins energéticos. Os recursos do fun-
Outros Incentivos
do deverão vir, principalmente, de parcela de royalties e participa-
A energia solar para aquecimento de água e as microdestilarias
ções especiais, ambos relacionados à exploração do petróleo. Tal
de etanol também são objeto do projeto de lei. De acordo com o tex-
como definido pelo projeto de lei, o fundo receberá 5% dos recur-
to do PL, os consumidores residenciais e comerciais de energia elé-
sos distribuídos por cada um dos encargos cobrados na exploração
trica que instalarem sistema de aquecimento solar de água terão re-
de petróleo. Da mesma forma, as termelétricas movidas a com-
dução de 20% em suas tarifas de energia, com os custos rateados
bustíveis fósseis irão contribuir repassando 5% de sua receita ope-
entre todos os consumidores, exceto baixa renda. Entretanto, o be-
racional líquida, dentre outras fontes de recursos.
nefício valerá apenas para os consumidores comerciais que exercerem atividades com necessidade de uso do calor.
Incentivos Tributários
A partir de 2014, tanto consumidores residenciais quanto co-
Os veículos automóveis elétricos e elétricos híbridos, assim co-
merciais que não instalarem esses sistemas terão tarifa de energia
mo aqueles a hidrogênio, também são mencionados. De acordo
com valor 20% superior à classe em que se enquadram. Estarão
com o PL, eles ficam isentos do Imposto sobre Produtos Industriali-
isentos dessa regra apenas as edificações tecnicamente inviáveis à
zados (IPI), inclusive quanto a peças, acessórios e insumos utiliza-
instalação desses sistemas, a partir de laudo técnico elaborado por
dos em sua fabricação. Além disso, ficam isentas do IPI materiais,
profissional da área. Da mesma forma, no projeto de construção de
equipamentos, máquinas, acessórios para utilização na construção
imóveis residenciais urbanos financiados com recursos do Sistema
ou montagem de instalações para o aproveitamento da energia so-
Brasileiro de Poupança e Empréstimo, Fundo de Garantia por Tem-
lar ou de fontes alternativas renováveis voltadas para a geração de
po de Serviço, Fundo de Amparo ao Trabalhador e Orçamento Geral
energia elétrica.
da União, será obrigatória a inclusão do sistema de aquecimento solar de água.
O imposto de renda que incide sobre rendimentos de fundos de
investimentos em títulos e valores mobiliários emitidos por empre-
Já as microdestilarias de etanol, aquelas com capacidade de
sas que produzem energia a partir de fontes alternativas, da mes-
produção de até 10.000 litros por dia, poderão vender seus produ-
ma forma que indústrias produtoras de equipamentos, peças e
tos diretamente para o consumidor final ou para postos revende-
acessórios, terá alíquota cinco pontos percentuais inferior a aplica-
dores. Os pequenos produtores rurais poderão se associar em coo-
da aos demais fundos de investimento classificados como de renda
perativas para a produção do etanol.
variável.
06
LEGISLATION
After 2014, both commercial and residential consumers that
have not installed this system will have a rise in the tariffs by 20%,
according o the class they belong to. Buildings that are technically
unfeasible for the installation of this type of system, based on reports from professionals of the area, will be exempt from this rule.
In the same way, the project for the construction of buildings that
will fund by national funding institutions must have the inclusion of
the water heating solar system.
On the other hand, the micro-distilleries with a daily production
capacity of 10,000 liters will be able to sell their product directly to
the end-consumer or gas stations. Small rural producers will be
able to create co-operatives for the production of ethanol.
Energy Efficiency and Research and Development
Making an effort to encourage energy efficiency in Brazil, the
Bill determines that all of the public buildings where there are organs of the direct or indirect federal administration must follow
rules and parameters of use and application of materials, equipment, and services that have the maximum energy efficiency along
their life cycle. The same rule is valid for all types of equipment, instrument, device or machinery purchased by public organ or federal entities.
As far as Research and Development are concerned, the Bill creates the National Fund for the Research and Development of Alternative Renewable Sources of Energy, aiming at funding programs
that support scientific and technological development researches
on renewables and the production and use of hydrogen for energy
purposes. The resources of the fund will come mainly from royalties and special participations, both related to the exploration of oil.
As it was defined by the Bill, the fund will receive 5% of the resources distributed for each of the tariffs charge regarding the oil
exploration. In the same way, the thermal power plants that use
fossil fuels will contribute by giving 5% of the net operating income, among other sources of resources.
Brazil. However, they were built without exploring the optimum hydraulic potential of each site. This way, many of them can have
their electric energy generation in the country increased through
Tributary Incentives
Electrical and Hybrid vehicles are also mentioned, as well as
repowering. For that, the Bill proposes that the repowered SHPs, re-
those that use hydrogen. According to the Bill they are exempt
gardless of the destination of the generated energy, receive the dis-
from the Industrialized Product Tax (IPI), including parts, accesso-
counts in the transmission and distribution tariffs that today are
ries and material used for manufacturing them. In addition, the ma-
only applied to the plants under the regime of independent produc-
terials, equipment, machines, accessories that are used for the con-
tion of self-production of energy. In the same way, the Bill proposes
struction, assembly or installation of solar energy systems or other
that the enterprises that intend to increase the capacity of their hy-
systems that use renewables for electric power generation are ex-
draulic potential have their authorization or concession deadlines
empt from paying IPI.
extended for the time necessary for the amortization of the investments, but this period is limited to 20 years
The income tax on the revenue of investment funds in bonds or
asset values from companies that produce energy out of alternative sources, will also have a reduction of 5 % points in relation to
Other Incentives
other investment funds classified as having variable revenue.
Solar energy for water heating and ethanol micro-distilleries
were also considered by the Bill. According to its text residential
and commercial consumers of electric power that install a water
heating solar system will have a 20% reduction in their electricity
tariffs. This cost will be shared among all the consumers, except
from the low-income ones. However, the benefit will only be valid
for the commercial consumers that carry out activities that need
the use of heat.
07
LEGISLAÇÃO
A Geração Distribuída no Brasil
A geração distribuída (GD) sem dúvidas é uma das grandes
Professor Ennio Peres da Silva, coordenador do
apostas do Projeto de Lei 630/03. Ela é importante não só na diver-
Laboratório de Hidrogênio do Instituto de Física
sificação da matriz energética nacional, estimulando a geração de
Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Cam-
energia a partir de fontes renováveis alternativas, mas também co-
pinas (Unicamp)
mo agente impulsionador do desenvolvimento sócio-econômico de
comunidades isoladas.
Professor Ennio Peres da Silva, coordinator of
Para falar mais sobre a geração distribuída no Brasil, a PCH Notí-
the Hydrogen Laboratory of the Gleb Wataghin
cias & SHP News entrevistou com exclusividade o professor Ennio
Physics Institute of the State University of
Peres da Silva, coordenador do Laboratório de Hidrogênio do Insti-
Campinas (Unicamp)
tuto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campi-
grandes centros urbanos, e o sistema foi se montando dessa for-
nas (Unicamp). Na entrevista, Silva apresenta a GD antes e depois
ma. A partir do ponto em que você já tem essa estrutura, a possibi-
da privatização do setor elétrico, além de colocá-la dentro do con-
lidade de fazer coisas semelhantes é meio inercial. Aí uma coisa pu-
texto do blecaute ocorrido em novembro deste ano.
xa a outra. Além disso, a partir dos primeiros empreendimentos hidroelétricos do Brasil, criou-se uma competência entre profissio-
Como está a questão da geração distribuída no Brasil?
nais e empresas especializadas nessas obras. Então, com isso tu-
A geração distribuída é um conceito diferente do que foi prati-
do, fica muito mais fácil e viável fazer uma outra hidroelétrica e ma-
cado no país durante a maior parte da criação do sistema elétrico
is outra e outra e não fazer uma termelétrica ou eólica, áreas em
brasileiro. Este nasceu distribuído por questões técnicas, não havia
que não tínhamos tradição. O mesmo vale para a indústria de li-
grandes redes. As geradoras eram praticamente municipais, não
nhas de transmissão. Nós criamos uma expertise nacional, com em-
havia grandes empreendimentos e linhas de transmissão. Isso era
presas e mão-de-obra para atuarem nessa área.
GD. O sistema evoluiu ao longo do tempo e partimos para os grandes sistemas de geração, integrados através das redes de distribui-
A privatização do setor mudou um pouco esse contexto?
ção, que hoje abrangem duas partes do território nacional: sistema
Hoje nós temos um contexto importante que foi a privatização
interligado e isolado. Então nós caminhamos exatamente no senti-
do setor. Quando o setor era estatal, percebia-se que as empresas
do contrário à geração distribuída. A GD passou a atender casos
estavam mais preocupadas em manter uma homogeneidade, sem
muito específicos e o sistema isolado.
muita diversidade, que funcionasse dentro de certos protocolos, de
certos procedimentos estabelecidos. E buscar a máxima lucrativi-
O planejamento energético nacional optou pelo sistema
dade do sistema não era prioridade. Com a privatização também
interligado com geração de energia a partir de grandes em-
aconteceu isso, há uma busca por oportunidades, possibilidades pa-
preendimentos hidroenergéticos. Essa foi uma opção corre-
ra se tirar vantagem. O privado vai atrás de oportunidades onde a
ta? Se não fossem as questões ambientais, essa ainda seria
geração distribuída, por exemplo, seja vantajosa, independente de
uma opção correta para a geração de energia elétrica no Bra-
ser feita com madeira, bagaço de cana, solar ou outros. O que ele
sil ou o ideal é que houvesse um equilíbrio entre os peque-
quer é o lucro. Hoje percebemos então a busca por essas oportuni-
nos e grandes empreendimentos?
dades. Antes era tudo governo, e o lucro não era prioridade. Hoje é
Essa é uma questão típica que, para a resposta correta, é preciso analisar o período em que ela é feita. Naquela época, a resposta
diferente. Mesmo as empresas que não foram privatizadas têm
uma preocupação maior, porque tem a questão da concorrência.
correta era sim. Hoje a resposta correta talvez fosse não. Atualmente, os parâmetros a serem considerados para se ter essa res-
O blecaute de 10 de novembro deste ano que afetou mu-
posta não existiam naquela época. Por exemplo, a questão ambi-
nicípios de 15 Estados e do Distrito Federal, deixando às es-
ental. Tivemos grandes hidrelétricas que jamais seriam construí-
curas cidades como São Paulo e Rio de Janeiro, colocou em
das com os parâmetros, condições e exigências que temos hoje.
xeque o sistema interligado nacional. Esse acontecimento
Alguns empreendimentos não seriam únicos e com grandes barra-
vai ser bom para a geração distribuída no Brasil? Pode ser-
gens. Eles seriam divididos em vários empreendimentos menores.
vir de incentivo?
Isso acontece em virtude de que cada época tem suas premissas.
Nesses dias, temos ouvido muita gente falando que as grandes
Dessa forma, naquele período, a melhor opção foi aquela. Lá a res-
linhas de transmissão trazem grandes problemas. Até então, elas
posta era sim. Nosso sistema foi baseado em hidrelétricas porque é
traziam grandes vantagens. O problema que tivemos não passa pe-
uma fonte barata e nós tínhamos muito potencial. Então era a op-
la geração, é um problema de distribuição. Mas aí pode-se imagi-
ção óbvia, lógica e tínhamos recursos para fazer.
nar: e seu tiver, em vez de uma Itaipu, 100 pequenas centrais distribuídas por aí? Esse problema não ocorreria? Acho que essa é
E a questão ambiental nesse período?
uma análise muito superficial. Ela carece de uma lógica que neces-
Nesse período, o impacto ambiental não era considerado, não
sita de um raciocínio mais adiante. Ter uma grande linha de trans-
era isso que ia fazer com que o empreendimento saísse ou não. A
missão é um problema. Quando der problema nela, um bloco gran-
preocupação maior era indenizar os proprietários de terras, não ha-
de do sistema será desfalcado, fazendo com que todo o sistema ca-
via nem a preocupação com a fauna do local. A partir daí, foram im-
ia. E ele tem que cair, é feito para isso, para não haver prejuízos,
plantadas as linhas de transmissão para escoar a energia para os
perdas, comprometimento dos equipamentos e da segurança.
08
LEGISLATION
Distributed Generation in Brazil
Distributed Generation (DG) is undoubtedly one of the greatest
tem was configured like that. When you already have this type of
bets of Bill 630/03. It is important not only regarding the diversifi-
structure, the possibility of doing similar things is kind of inertial.
cation of the national energy matrix, encouraging generation out of
One thing leads to another. Besides, after the first hydropower en-
renewable sources, but it is also an agent that impels the socio-
terprises in Brazil, a significant competence among specialized pro-
economic development of isolated communities.
fessionals and companies in this area was created. Then, with all
In order to talk about Distributed Generation in Brazil, PCH
that, it is easier and more feasible to build another plant and an-
Notícias & SHP News interviewed professor Ennio Peres da Silva, co-
other, and not build a thermal power plant or a wind plant, areas
ordinator of the Hydrogen Laboratory of the Gleb Wataghin Physics
that did not have any tradition back then. The same goes to the
Institute of the State University of Campinas (Unicamp). During
power line industry. We created a national expertise, with compa-
the Interview, professor Silva talks about DG before and after the
nies and labor specialized in this area.
privatization of the electric sector. In addition he places it within the
scenario of the blackout that too place last November.
Did the sector privatization change this scenario?
Today, we have an important scenario that was the privatiza-
What can yoy tell about Distributed Generation in Brazil?
tion of the sector. When the sector was state-owned, one could ob-
Distributed Generation is a different concept of what was prac-
server that the companies were more concerned about maintain-
ticed in the country during most of the part of the creation of the
ing a homogeneity, without a significant diversity that would work
Brazilian electric system. The sector was born with a considerable
within certain protocols, certain established procedures. Also,
amount of issues regarding distributed technology, there were not
searching for the maximum profitability of the system was not a pri-
long power lines. The generators were practically city-owned,
ority. The same happen happened with the privatization; the
there were not large enterprises and long power lines. This was Dis-
search for opportunities, possibilities of taking advantages. The pri-
tributed Generation. The system evolved with time and then we
vate goes after opportunities where the DG, for example, presents
started to have the large generation systems, interconnected by
advantages, regardless of the way it is carried out, with wood,
the distribution grid, which comprises two parts of the national ter-
sugar-cane bagasse, solar or other sources. The private sector
ritory: the interconnected system and the isolated system. Then
wants profit. Today, it is possible to notice the search for these op-
we started to walk opposite DG, which started to assist very spe-
portunities. Before, everything was connected to the government
cific cases and the isolated system.
and the profit was not a priority. Today, things are different. Even
the companies that were not privatized are more concerned be-
The national energy planning opted for the interconnected
system
with
power
generation
out
of
cause of the competition.
large
hydropower enterprises. Was that a correct option? If the
The blackout on November 10th, which affected cities of
environmental issues were not considered, is this would
15 different states, including the cities of São Paulo and Rio
still be the correct choice regarding the generation of elec-
de Janeiro, and the Federal District, questioned the national
tric power in Brazil or would it be ideal to have a balance be-
interconnected system. Is his fact going to be a good en-
tween small and large enterprises?
couragement towards distributed generation in Brazil?
This is the typical question, which in order to give the correct an-
Today, we have heard many people saying the long power lines
swer, it is necessary to analyze the period when it is made. At that
bring a lot of problems. Until then, they only brought huge advan-
time, the correct answer was “yes”. Today, the correct answer
tages. The problem that we had was not a generation one, it was a
might be “no”. Today, the parameters that must be considered to
distribution problem. But then, one can imagine: what if instead of
find this answer did not exist ten. For example, the environmental
one Itaipu, I had 100 small plants distributed around the country?
issue. There are large hydropower plants that would never have
Would that problem still have happened? I think that this is a very
been constructed with the parameters, conditions and demands
superficial analysis. It needs a logic that needs a reasoning that
that we have today. Some of them would not be one single enter-
thinks ahead. Having a long power line is a problem. When some-
prise with a large dam. They would be divided into several smaller
thing goes wrong, a huge block of the system will not have energy,
enterprises. This happens because each time has its own premises.
making the whole system collapse. And it has to collapse. It was
This way, at that time, that was the best option. Our system was
made to collapse, so that there will not be losses, equipment and
based on hydropower plants because it is a cheap source of energy
safety will not be compromised. So, the correct thing happened.
and we had a great potential. Then the option was obvious, logical
The safety limits were overloaded because of a problem that hap-
and we had the resources o carry it out.
pened in the power lines and the system shutdown. Perfect. Then
the problem is to solve the question of setting it up. In fact, if there
What about the environmental issues at that time?
were shorter lines and such problem happened in one of them, it
At that time, environmental impacts were not considered. They
would be vey restrict. A small problem would not make the whole
would not dictate whether the enterprise was feasible or not. The
system collapse. This is good. But, statistically speaking, if I have a
greatest worry was the compensation of the land to the owners,
long power line and one event every ten years (the last one was in
even the local fauna caused concern. Then, power lines were in-
1999) and if I change it to 100 lines with one problem every de-
stalled to send the energy to the large urban centers and the sys-
cade, we will have one problem a month. So it is not obvious that de-
09
LEGISLAÇÃO
Então o correto é acontecer o que aconteceu. Os limites de segurança foram ultrapassados pela perturbação que veio na rede, e o
Duplicar as linhas de Itaipu?
Fazer um investimento pesado para montar uma linha de trans-
sistema desligou. Perfeito. Daí é resolver a questão de religar. De fa-
missão que pode ficar ociosa durante 10 anos até o próximo apa-
to, se tivéssemos linhas menores e desse um problema em uma de-
gão? Ou vamos investir esse dinheiro para atender pessoas que
las, este seria muito restrito. Uma perturbação pequena não derru-
nem energia elétrica têm? E não é uma questão de apagão de 4 ho-
baria todo o sistema. Isso é bom. Só que, estatisticamente falando,
ras a cada 10 anos. São casos de pessoas com apagões diários. Ca-
se eu tiver uma grande linha e um evento a cada 10 anos (o último
so de pessoas que têm 4 horas de energia por dia e não 4 horas de
foi em 1999) e se trocarmos isso por 100 linhas e com cada uma
energia faltando. É justo fazer um investimento desses para que os
tendo um problema a cada década, então teremos um problema
que já têm energia elétrica e que, porventura, venham a ter uma se-
por mês. Não é óbvio que, se você descentralizar as linhas de
gurança para que, daqui a 10 anos, não fiquem sem energia por 4
transmissão, seja a solução do problema.
horas e não investir naqueles que só têm 4 horas de energia por
dia? É uma decisão política. O que é prioridade? Dar uma seguran-
Há uma solução para esse problema?
ça para esses que já têm ou dar energia para quem não tem? Cada
Outros aspectos têm que ser levados em conta. O que precisa-
governo faça o que achar mais responsável. Se você me perguntar
mos fazer para não ter mais esse problema? Nada. Sempre vamos
o que dá para fazer agora. Agora não dá para fazer nada. Sabe por
ter a possibilidade de falha, é um risco. Uma hora ou outra vai fa-
que? Porque o problema está contaminado com aspectos políticos.
lhar o sistema e nós vamos ficar sem luz. Isso é óbvio, líquido e cer-
É um péssimo momento para se tomar decisões. Agora é a hora de
to. Fazer geração neste caso também não é a solução, pois o pro-
se fazerem estudos, montar comissões, esclarecer a população,
blema foi na transmissão. O que fazer? Desconectar o sistema?
análise de viabilidades. Temos que verificar as alternativas, avaliar
Nós ficamos tanto tempo para conectar, pois o problema de supri-
a relação custo-benefício dessas alternativas, estabelecer crono-
mento em 2001 era a falta de conexão. Naquele período, se nós ti-
grama de ações e de investimentos.
véssemos as linhas de transmissão que temos hoje, poderíamos
ter usado a energia de Tucuruí aqui no Sul, Sudeste e Nordeste,
E a geração distribuída no meio disso tudo?
principalmente. Não pudemos usar porque não tinha linha. Nós po-
Do ponto de vista da GD, todas essas questões do apagão não
deríamos ter comprado energia da Argentina que, na época, tinha
estão diretamente ligadas. Mesmo que você tivesse uma geradora
para nos vender, mas não tínhamos linha de transmissão. Hoje te-
ali, grande ou pequena, não teria como despachar a energia dela. A
mos e vendemos energia para eles. Atualmente, o sistema está me-
GD foi importante para o tal do apagão de 2001. Aquilo sim foi uma
lhor quando o problema é de fato a geração. Daí nesse caso a linha
crise de geração. Nós não tínhamos como gerar energia nas nossas
de transmissão é ótima. E quando dá problema na linha de trans-
grandes hidroelétricas. Daí foram criadas leis, programas, projetos
missão? Ela passa a ser problema? E o que vamos fazer? Duplicar
em busca da diversificação da matriz energética, que traz maior se-
as linhas de Itaipu?
gurança. E a GD, neste caso, faz diferença.
LEGISLATION
centralizing the power lines is the solution for the problem.
years. These are cases of daily blackouts, people that only have energy for 4 hours a day. Is it fair to carry out such an investment for
Is there a solution for this problem?
those who already have energy and may suffer with a 4-hour black-
Other aspects must be taken into account. What do we have to
out in ten years and not invest in those who only have energy 4
do in order not to have this problem? Nothing. There will always be
hours a day? It is a political decision. What is priority? Providing
the possibility of failure; it is a risk. One time or another, the system
safety for those who already have energy or providing energy for
will fail and the lights will go out. This is obvious and certain. In this
those who do not have it? Each government must do what they
case, increasing generation is not a solution, given that the prob-
think it is the most responsible thing to do. If you ask me what we
lem was a transmission one. What to do, then? Disconnect the sys-
can do now - there is nothing to do now. Dou you know why? Be-
tem? We spent so much time to connect, for the problem in 2001
cause the problem is contaminated by political issues. It is a bad
was the lack of connection. At that time, if we had the power lines
moment to make decisions. Now it's the time to carry out studies,
that we have today, we could have used energy from Tucuruí here
create commissions, talk to the population, carry out feasibility
in the South, Southeast and Northeast, mainly. We were not able to
analyses. We must check the alternatives, assess the cost-benefit
do that because there were no lines. We could have purchased en-
relation of these alternatives, establishes chronograms of actions
ergy from Argentina, which, at that time, could have sold it to us,
and investments.
but we did not have power lines. Today we have and we sell energy
to Argentina. Today, the system is better when the problem regards generation. In this case the power line is great. But when the
problem lies on the power lines, they become the problem, and
what are we going to do? Duplicate the power lines from Itaipú?
Among all these things, what about distributed generation?
Taking DG into account, all these issues regarding the blackout
are not directly related. Even if you had a generator there, you
would not be able to transmit its energy. DG was important for the
Duplicating the lines from Itaipú?
2001 blackout, because it was indeed a generation crisis. We could
Are we going to invest heavily in building a power line that
not generate energy from our large plants. Then, the government
might be useless until the next blackout in ten years? Or are we go-
created laws, programs and projects looking for diversifying the en-
ing to invest this money to attend people that do not have electric
ergy matrix, bringing more safety. In this case, Distributed Gener-
energy at all? And it is not the case of one 4-hour blackout every 10
ation makes a difference.
ANDRITZ HYDRO BRASIL
ANÁLISE TEÓRICA E EXPERIMENTAL DO GERADOR DE INDUÇÃO
14
Marcel Wu, Luciano Martins Neto, Wesley Pacheco Calixto, André Luiz Gontijo, Aylton José Alves
DEVELOPMENT OF MONITORING AND RESEACHING ON CATIVATION AND VIBRATION OF WATER PUMP AND
20
HYDROTURBINE
Yan Genhua
USO DE MODELAGEM PARA ESTUDO DE REMOTORIZAÇÃO DA USINA HIDRELÉTRICA DE JAGUARA – AUMENTO DA
TECHNICAL ARTICLES
Technical Articles Seccion
25
CAPACIDADE GERADORA COM MÍNIMO IMPACTO AMBIENTAL
Júlio César Ezequiel da Costa, Carlos Barreira Martinez
31
PLANEJAMENTO DE CAMPANHAS COM GPS APLICADO A LEVANTAMENTOS HIDROENERGÉTICOS: ESTUDO DE
CASO NA MCH PARQUE ESTADUAL DA ILHA ANCHIETA
Mateus Ricardo, Augusto Nelson Carvalho Viana
36
DESENVOLVIMENTO METODOLÓGICO PARA AVALIAÇÃO DE IMPACTOS DE EMPREENDIMENTOS HIDRELÉTRICOS
DE PEQUENO PORTE SOBRE PEIXES MIGRADORES
Classificação Qualis/Capes
ENGENHARIAS III
INTERDISCIPLINAR
ENGENHARIAS I
B5
ARTIGOS TÉCNICOS
Lucas Gonçalves da Silva, José Ricardo de Souza Barradas
Áreas de: Recursos Hídricos
Meio Ambiente
Energias Renováveis e não Renováveis
13
ARTIGOS TÉCNICOS
ANÁLISE TEÓRICA E EXPERIMENTAL DO GERADOR DE INDUÇÃO
1
Marcel Wu
2
Luciano Martins Neto
3
Wesley Pacheco Calixto
4
André Luiz Gontijo
5
Aylton José Alves
RESUMO
Devido ao seu custo reduzido, robustez, baixa manutenção e simplicidade de operação, o emprego do gerador de indução representa
uma alternativa econômica em sistemas de geração de baixa potência. Este trabalho apresenta a primeira etapa de estudos pertinentes
ao emprego do gerador de indução diretamente conectado à rede elétrica, num projeto piloto a ser implementado na PCH de Santa Luzia –
GO. Projeto este que visa esclarecer aspectos operacionais do gerador de indução, assim como, evidenciar certas vantagens de sua utilização em sistemas de geração de baixa potência. Esta etapa engloba a experimentação de um gerador de indução diretamente conectado
à rede de distribuição elétrica, em escala laboratorial, e a aplicação de uma modelagem computacional que representa o mesmo. Tal modelagem contempla variações de cargas as quais o gerador alimenta, desequilíbrios entre as suas fases e efeitos advindos da saturação magnética da máquina, como a distorção harmônica das correntes geradas por ela. Uma modelagem mais completa, que proporciona um controle e supervisão operacional mais exatos e confiáveis para o gerador de indução. A partir dos dados coletados do modelo experimental,
uma confrontação teórico-experimental da modelagem computacional é feita, onde são realizadas análises quantitativas e qualitativas sobre as características operacionais da máquina. Os resultados deste trabalho irão nortear a operação e supervisão do gerador de indução
da PCH em questão.
Palavras chave: Gerador de Indução, Modelagem, Potência reativa, Saturação magnética.
ABSTRACT
Due to its lower costs, robustness, reduced maintenance and easy operation, the induction generator shows to be an economic alternative in small power generator systems. This work presents the initial phase of pertinent studies about the employment of the induction
generator directly connected to the electrical power grid in a pilot project to be implemented at the Santa Luzia SHP. A project that aims to
raise relevant operational aspects and to evidence some advantages about the employment of the induction generator in small power generator systems. This phase comprises the experimentation of an induction generator directly connected to the power grid in a laboratorial
scale, plus a computational modeling which represents the same. This computational modeling takes into account loads variations which
are being supplied by the generator, unbalance between phases and magnetic saturation effects, such as harmonic distortions in the generated currents. From the experimental model collected data, a theoretical-experimental confrontation of the computational modeling is
made, where quantitative and qualitative analyses about the operational characteristics of the machine are made. The results of this work
will head the operation and supervision of the SHP induction machine.
Key words: Induction generator, Magnetic Saturation, Modeling, Reactive power
1 INTRODUÇÃO
Em sistemas de geração de baixa potência, mostra-se vantajo-
dor de indução com significâncias produtivas reais.
O gerador de indução autoexcitado é uma das formas mais estu-
sa a aplicação do gerador de indução Thode (1984) e Pham (1991),
dadas Marra (1999), Singh (2003) e Rech (2008) de aplicação da
quando comparado com os geradores síncronos, por exemplo, prin-
máquina de indução como gerador. Nesta configuração, a energia
cipalmente devido a fatores econômicos Medeiros (2005) como re-
reativa necessária a sua excitação, é suprida por capacitores liga-
duzidos custos de aquisição da máquina (40% menor em média),
dos em paralelo aos terminais da máquina, sendo o carregamento
ausência de fontes DC e reduzida manutenção. E também, por fato-
inicial dos capacitores feito através do campo magnético remanes-
res operacionais como alta densidade de potência (W/kg), resul-
cente em seu rotor. No entanto, a baixa regulação e a dificuldade
tando em reduzido tamanho da máquina, auto proteção contra so-
em se manter o referido campo remanescente, exigem o emprego
brecarga e curto circuitos e dispensa de elementos sincronizantes
de controladores, que deixam a operação do gerador um tanto com-
de rede, esta última em função da excitação do gerador ser forneci-
plexa, encarecendo a sua instalação e tornando o uso da máquina
da pelo seu próprio estator, não existência de reguladores de ten-
de indução como gerador ainda pouco atrativo.
são e não contribuição para distorções harmônicas na rede provindas de alterações de freqüência.
Apesar de tantas vantagens, poucas são as aplicações do gera-
Já a operação do gerador de indução em paralelo com a rede elétrica Nazir (2007), dispensa o emprego de sistemas de controle de
tensão e freqüência, uma vez que os mesmos ficam definidos pela
Universidade Federal de Uberlândia – UFU - Faculdade de Engenharia Elétrica – FEELT - Laboratório de Máquinas Elétricas Especiais – LMEE
e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected].
14
ARTIGOS TÉCNICOS
rede interligada, que define a freqüência e mantém a regulação da
trabalho proposto, é realizada uma análise que considera a condi-
tensão. Porém como a máquina passa a consumir potência reativa
ção de carga do gerador e também o efeito distorcivo das correntes
da rede, fica pendente o ajuste do fator de potência Chan (1993).
geradas. Propõe-se, portanto, contribuições não apenas científi-
Tais vantagens do gerador de indução interligado ao sistema
cas, mas também, de aplicações práticas.
elétrico, aliado ao seu baixo custo em relação à versão síncrona,
A modelagem para a simulação do gerador de indução, aplica-
quando de pequeno porte, sugerem que o seu emprego em PCHs
da neste trabalho, é desenvolvida no domínio do tempo. Seu prin-
seja uma grande alternativa.
cípio fundamental se encontra na análise e manipulação dos fluxos
concatenados pelos enrolamentos das fases da máquina, a fim de
2 MATERIAL E MÉTODOS
se obter a resultante do fluxo total concatenado, que por sua vez,
2.1 MODELO EXPERIMENTAL
varia conforme a potência fornecida pelo gerador para a carga.
O gerador de indução instalado na PCH de Santa Luzia é especi-
Destacam-se os fluxos concatenados, que são as variáveis de esta-
ficado para uma potência nominal de 300 KW, com enrolamentos
do da modelagem e são mantidas nas fases abc do estator e do ro-
trifásicos de tensão nominal de 440 V, 4 pólos e 1800 rpm.
tor da máquina.
Para fins de simulação e testes, um modelo em escala laborato-
Inicialmente, deve-se levantar a curva de magnetização da má-
rial foi montado, visando tanto coletar informações relativas à ope-
quina a ser modelada, para que o fluxo de magnetização da mesma
ração do gerador, como testar a modelagem computacional a ser
seja calculado e desta forma, o nível de saturação e consequente-
utilizada pelos sistemas de controle e supervisão da máquina. Este
mente o efeito harmônico presente seja identificado.
modelo consiste numa máquina de indução trifásica com potência
O fluxo concatenado resultante é dado pela soma dos fluxos
nominal de 1,5 KW, tensão de 380/220 V, 4 pólos e velocidade de
concatenados de magnetização e de dispersão, sendo que o fluxo
1800 rpm.
de magnetização é composto pelas componentes fundamental e de
terceiro harmônico, esta última responsável pelo nível de distorção
2.2 MODELAGEM MATEMÁTICA
da onda de fluxo, e que por sua vez, acarretará na distorção das cor-
Um efeito físico, entre vários, que embora esteja presente a to-
rentes de fase do gerador. O fluxo de dispersão é adotado como ten-
das as máquinas elétricas, em particular para o gerador de indução
do um comportamento linear, ou seja, sem saturação.
deve ser analisado sob um ponto de vista diferente, a saturação
As correntes das fases poderão ser obtidas, aplicando-se um
magnética. Uma máquina elétrica é projetada para operar e aten-
método de integração numérica nas equações que relacionam as
der as demandas nominais, e justamente neste ponto de operação,
tensões e as correntes, tanto no estator como no rotor. Esse mode-
o projetista otimiza a relação custo-benefício do ferro e do cobre
lo foi desenvolvido em Resende (1999) e aplicado com sucesso em
que irão compor a sua estrutura eletromagnética. Esta otimização,
Silva (2002), podendo ser também encontrada por completo em
seguramente ocorre em um ponto de transição entre a região line-
Bispo (2001).
ar e a plenamente saturada, da curva de magnetização normal da
máquina. Dessa forma, a máquina elétrica mesmo operando na
2.3 EQUAÇÕES CIRCUITAIS
sua condição nominal tem certo efeito de saturação magnética,
Considerando uma fase genérica n, chamando de lmn, o con-
que aumenta significativamente para níveis abaixo da potência no-
catenamento dos fluxos magnetizantes com a referida fase, utili-
minal. A máquina elétrica funcionando como gerador, tem a sua
zando o modelo tradicional de se concentrar todas as fmm's produ-
condição de operação em função da demanda da carga, portanto
zidas pelas fases na circunferência formada pelos pontos médios
ela não permanece funcionando sempre na condição nominal, uma
do entreferro, lmn pode ser calculado relacionando a fmm resul-
vez que geralmente a demanda da carga é dinâmica.
tante com a curva de magnetização normal da máquina. A figura 1
Entre as consequências provenientes da operação da máquina
na região de saturação, está a distorção das correntes geradas por
ela. Distorções na forma de onda, alteram o seu valor eficaz, resul-
ilustra tal procedimento.
Pela figura 1, considerando o eixo do enrolamento da fase n em
θn, o concatenamento de fluxo lmn pode ser obtido por (1).
tando em erros e falhas nos equipamentos de medição. Estes equipamentos poderão ser de proteção, de análise e principalmente de
controle da máquina. Tais erros podem levar à medições que não
condizem com a realidade, e dessa forma, valores que deveriam indicar o real estado de operação da máquina, criam problemas como: perda da noção de potência que está sendo gerada em condições impróprias, geração de potências distintas das desejadas, perda de controle do fluxo de potência que está sendo requerida pela
carga, etc.
FIGURA 1 – Distribuição espacial de força magnetomotriz e den-
No intuito de superar os problemas supracitados, uma modela-
sidade de campo magnético: a) Corte transversal da máquina elé-
gem que inclui a saturação magnética é empregada, com conse-
trica e fmm no entreferro, b) Linearização da linha média do entre-
qüente melhora de exatidão dos valores de medição das grandezas
ferro e relação não linear entre fmm e B(θ).
da máquina.
Uma análise do gerador de indução, considerando a sua saturação magnética é realizada por Melkebeek (1983) e Liao (1994). No
lmn = å
Fh ( FM ) cos[h (a -q n )]
h
A expressão (1) não considera os harmônicos espaciais de enro-
15
ARTIGOS TÉCNICOS
lamento da fase n. Uma decomposição proveniente da série de
Substituindo λmn em (12) e (13) por (2) tem-se (16) e (17).
Fourier é aplicada na distribuição espacial de B da figura 1 devido
fmR =
apenas ao efeito da saturação magnética.
å å
Fh ( FM )
cos(h(a - qn )).cosq n
Ln
å å
Fh (FM )
n = a ,b ,c ,A ,B ,C
h
Considere um enrolamento referente a uma das n fases do esta-
fmI =
tor e do rotor da máquina, de resistência Rn e com uma corrente in
n =a , b , c, A, B, C
circulando nele. O valor instantâneo da tensão Vn nos terminais
deste enrolamento pode ser expresso por (2).
Ln
h
cos( h(a - q n )).sen q n
Considerando apenas a componente fundamental (h=1) e de
dl
Vn = Rn in + n
dt
terceiro harmônico (h=3) em (16) e (17), desenvolvendo a somatória para n = a, b, c, A, B, C para enrolamentos trifásicos balance-
Onde in é o valor instantâneo da corrente na fase n, e ln é o va-
ados, e aplicando propriedades trigonométricas adequadas, tem-
lor instantâneo do concatenamento total de fluxo da fase n. Assim,
se (18) e (19), onde LS e LR são as indutâncias de dispersão por fa-
ln corresponde à soma dos concatenamento dos fluxos de magne-
se do estator e do rotor, respectivamente.
tização lmn e de dispersão Ln, tal como expresso em (3).
ln = l mn + Ln in Þ in =
fm R =
ln - lmn
Ln
fmI =
Para o fluxo de dispersão é desprezado o efeito de saturação.
Uma vez definida a corrente de fase do estator e do rotor, é possível calcular a distribuição espacial de força magnetomotriz resultante. Entretanto, devido às características construtivas da máquina, esta distribuição de fmm resultante apresentará distorções es-
é1
1 ù
F1 ( FM ) ê +
ú cos(a )
2
ë LS LR û
3
é1
3
1 ù
F1 ( FM ) ê +
ú sen (a )
2
ë LS LR û
É oportuno observar que os termos que multiplicam F3 ( FM ) , resultaram nulos.
Substituindo, (8) e (9) em (18) e (19), tem-se (20) e (21).
paciais, Martins Neto (1999), que através de uma decomposição
por série de Fourier, neste modelo toma-se apenas sua componen-
fmR =
é1
1 ù FR
3
F1 (FM )ê +
ú
L
L
2
ë S
R û FM
fmI =
é1
3
1 ù FI
F ( FM )ê + ú
2 1
ë LS LR û FM
te fundamental, resultando em (4):
fmm(q ) =
å
2K nin cos(q - q n ) = FM cos(q - a )
n= a ,b,c , A, B,C
Substituindo, (20) e (21) em (14) e (15), tem-se (22) e (23).
O ângulo θ é a varredura espacial que posiciona qualquer ponto
é1
3
1 ù FR
FR = f R (l ) - F1 (FM ) ê + ú
2
ë LS LR û FM
do entreferro, θn corresponde ao ângulo que localiza o eixo da fase
n, e a é o ângulo de deslocamento do eixo de fmm(θ), dependente
da freqüência de alimentação do estator. O termo 2Kn contém os fa-
FI = f I (l ) -
tores de passo e de distribuição dos enrolamentos, o número de espiras e o coeficiente de Fourier da componente fundamental.
é1
3
1 ù FI
F1 ( FM )ê + ú
L
L
2
R û FM
ë S
Ou, ainda:
é
F ( FM ) ù
f R (l ) = ê1 + A 1
ú FR
FM û
ë
Considerando os enrolamentos trifásicos balanceados, e as
grandezas do rotor referidas ao estator, tem-se um mesmo valor K
para Kn. Portanto de (4) tem-se (5).
é
F ( FM ) ù
f I ( l ) = ê1 + A 1
ú FI
FM û
ë
FM
cos(q - a ) = å in cos(q - q n )
2K
i = a,b ,c , A,B ,C
Onde:
FM
Chamando,
= FM substituindo (3) e utilizando a representa2K
A=
ção complexa da equação (5) tem-se (6).
å
FM Ð -a =
n= a,b ,c , A,B,C
ln - lmn
Ð - qn
Ln
A equivalente de (6) na notação cartesiana torna-se (7).
FM cos( a ) - j FM sen ( a ) =
å
æ l n - l mn
ö
l - l mn
çç
cos(q n ) - j n
sen ( qn ) ÷÷
Ln
Ln
ø
3æ 1
1 ö
ç
÷
+
2 çè LS LR ÷ø
Como (24) e (25) representam as partes real e imaginária de
uma grandeza complexa pode-se obter seu módulo como em (27).
2
2
é
F ( FM ) ù
f R 2 (l ) + f I 2 (l ) = ê1 + A 1
ú FM
FM
ë
û
De (27) e utilizando de manipulação algébrica, tem-se (28).
F1 ( FM ) =
n =a ,b , c, A, B, C è
1
1
f (l ) - FM
A
A
Nomeando os termos de (7), como em (8) à (13), tem-se (14) e
(15).
FR = FM cos(a )
fmR = å
n
FI = FM sen(a )
l
f R (l ) = å n cos q n
n Ln
f I (l ) = å
n
16
ln
senq n
Ln
lmn
cosq n
Ln
lm
fmI = å n senq n
Ln
n
FR = f R (l ) - fmR
FI = f I (l ) - fmI
2.4 EQUAÇÕES DE CONJUGADO
A figura 2 representa uma máquina elétrica típica, onde as medidas l e d correspondem respectivamente ao comprimento da máquina e ao diâmetro da linha média do entreferro.
Tomando um filete elementar Rldq atravessado pela densidade
de fluxo magnético B(q) temos que a energia do campo magnético
é dada por (29).
dWcampo = hhn (q )in B(q ) Rldq
ARTIGOS TÉCNICOS
1.1
IMPLEMENTAÇÃO COMPUTACIONAL
Para implementação computacional do modelo matemático, as
seguintes considerações são adotadas:
·Os parâmetros elétricos (reatâncias e resistências) da máquina serão pré determinados por meio de ensaios.
·As curvas de magnetização da máquina são levantadas experimentalmente e interpoladas, resultando em funções polinomiais
das componentes do concatenamento total de fluxo magnetizante.
·As tensões de alimentação são conhecidas.
Fh (FM )
·As variáveis de estado são os fluxos concatenados totais n de
FIGURA 2 – Esquema ilustrativo da geometria de uma
máquina de indução
Sendo hhn (q ) o número de condutores em função do ângulo q e,
in a corrente de fase que circula os enrolamentos do rotor, e ainda,
considerando uma distribuição senoidal dos enrolamentos do rotor,
tem-se:
hhn (q ) = K hn sen(h(q - q i )) Þ K hn =
4 N K ph K dh
p
h
cada fase do estator e do rotor (n = a, b, c, A, B, C).
·Todos os valores iniciais são tomados zeros, excetuando o valor do torque o qual deverá ser inferido.
A simulação pode então ser iniciada, seguindo os seguintes passos:
1.Com o valor atual de n, as equações (10) e (11) podem ser resolvidas, fornecendo os valores de
ordem harmônica, Kdh é o fator de distribuição dos enrolamentos e
Considerando que os enrolamentos do estator também são disdensidade de fluxo magnético é dado por (31).
B(q ) = Bh cos(h(q - a ))
Substituindo (29) e (30) em (31), tem-se (32).
dWcampo = RlBh Kh i n cos( h(q - a )) sen(h(q - q n ))dq
Empregando o teorema da soma para senos, e aplicando a integral ao longo da linha média do entreferro, obtêm-se a energia
magnética total armazenada (33).
2p
Wcampo = ò RlBh K hin [sen(h(2q - a - q n )) + sen(h(a - q n ))]dq
2.O valor de f(l) é substituído na equação da reta dada por
3.A intersecção entre a reta e a curva de magnetização, fornece
os valores de F1 e FM.
4.O valor de F3, correspondente à componente de terceiro harmônico do concatenamento total de fluxo magnetizante, é calculada substituindo FM na função F3(FM) interpolada.
5.Com os valores de F1, F3 e , o fluxo magnetizante por fase pode ser determinado pela equação (1).
6.As correntes de fase são obtidas pela equação (3):
7.O torque é calculado substituindo F1, F3 e R na equação (38):
A resolução da integral em (33) resulta em (34).
la diferencial desta energia em relação ao ângulo de cosseno (35).
dWcampo
Tm =
dq
Ainda, substituindo RlBh K h por Fh (FM ), tem-se (36).
f R (l )
f I (l )
(28), completando o coeficiente linear da função:
0
Wcampo = RlBh K hin cos(h(a - q n ))
Uma vez calculado a energia total, o torque pode ser obtido, pe-
2
tg (a ) =
Kph é o fator de passo.
tribuídos, de forma que a fmm resultante se torne senoidal, o vetor
2
2
f (l ) = f R (l) + f I (l )
Onde N é o número máximo de espiras dos enrolamentos, h é a
8.Os valores recém calculados do fluxo magnetizante por fase
mn, as correntes de fase in, e os valores atuais de Va, Vb e Vc, são
substituídos na equação (2).
9.O valor atual de Tm é substituído na equação (39).
10.Um método de integração numérica é aplicado nas equações (2), (39) e (40), fornecendo novos valores de n, ωR e R , fechando o ciclo da simulação com uma nova iteração.
p
å Fh ( FM )hin sen(h(a - q n ))
2 h
Por fim, somando-se a contribuição de cada uma das fases e póTn =
los da máquina (37), obtém-se (38).
Tm = TA + TB + TC
Tm =
P
hFh ( FM )[i A sen[h(a - qR ) ]+ i B sen[h(a- qR- 120º)]+iC sen[h(a- qR +120º)]]
2å
h
Onde θR é o ângulo de defasamento entre os campos magnéticos do rotor e do estator.
De acordo com a segunda lei de Newton aplicada na dinâmica
da rotação dos corpos, a diferença entre o torque desenvolvido pela turbina Tb e o torque magnético Tm, subtraído uma parcela de
atrito viscoso da máquina, será igual ao momento de inércia do rotor, multiplicado pela sua aceleração angular, como apresentado na
dv R
dt de sua posição anguA velocidade do rotor é dada pela derivada
equação (39).
lar (40).
Tb - Tm - Dv R = J
vR =
dq R
dt
3 RESULTADOS
Este item apresenta os dados coletados do modelo experimental e os resultados obtidos pela simulação computacional, para
uma ampla faixa de operação do gerador. Grandezas elétricas que
evidenciam o estado de operação da máquina são listadas, conjuntamente com gráficos de tensão e corrente. Na tabela 1 é apresentado à nomenclatura das grandezas medidas do gerador de indução, com as suas respectivas unidades.
TABELA 1 – Nomenclatura das grandezas medidas do gerador
de indução.
Urms - Tensão eficaz por fase
[ V]
Irms - Corrente eficaz por fase [ A]
FP
- Fator de potência
Qvar- Potência reativa trifásica [ VAR ]
P3
- Potência ativa trifásica
ω R - Velocidade do rotor
[W ]
[rpm ]
No primeiro teste realizado, tabelas 2 e 3 e figuras 3 e 4, a máquina foi mantida em sua rotação síncrona de 1800 rpm e portanto,
sem ainda estar gerando potência, mas apenas consumindo potên-
17
ARTIGOS TÉCNICOS
cia reativa necessária à sua magnetização, mais uma parcela de potência ativa que é dissipada pela resistência dos enrolamentos (perdas no cobre).
No segundo teste, tabelas 4 e 5 e figuras 5 e 6, podem-se observar a regeneração da potência ativa. O gerador está acima de
sua velocidade síncrona e, portanto, gerando energia. Estando a
corrente gerada 180º defasada da corrente referente à potência ativa consumida pelo gerador, as mesmas se anularão, causando uma
pequena diminuição na corrente de fase, e dessa forma, o fator de
potência aproxima-se de zero.
Com o aumento da velocidade do gerador, a potência ativa continua subindo, assim como a potência reativa consumida. O crescimento do consumo de potência reativa surge devido ao aumento
da freqüência das correntes geradas, que consequentemente causa um aumento nas reatâncias indutivas dos enrolamentos tanto
do rotor como do estator da máquina, X = wL . Ademais, há o acréscimo nas dispersões de fluxo magnético nas espiras, ranhuras e topos de dentes, levando ao aumento das indutâncias de dispersão
que as representam.
Estando o gerador na velocidade de 1845 rpm, tabelas 6 e 7 e figuras 7 e 8, as correntes de fase atingem valores próximos aos nominais especificados, de 3,99 Ampères por fase. No entanto, a potência gerada ainda está bem abaixo dos 1500 Watts nominais es-
turação magnética em todos os pontos de operação do gerador.
pecificados para o funcionamento da máquina como motor. Este fa-
Desse modo, a saturação magnética presente não deve ser despre-
to sempre ocorrerá com o gerador de indução, devido à parcela de
zada em nenhum momento, sendo que os feitos provenientes da
potência reativa consumida em sua magnetização e manutenção
presença de harmônicos, como sobre aquecimentos que danificam
de seu fluxo de campo.
principalmente o isolamento dos enrolamentos da máquina, devem ser relevados, podendo reduzir drasticamente a vida útil da
4 CONCLUSÕES
máquina. Não obstante, no dimensionamento de capacitores utili-
A simulação computacional se mostrou eficaz, com valores
zados para a correção do fator de potência, deve ser levado em con-
bem próximos aos obtidos experimentalmente, sendo indicada pa-
ta o possível surgimento de sobre tensões harmônicas geradas por
ra o controle e supervisão operacionais mais exatos e confiáveis do
ressonância paralela.
gerador de indução.
Constata-se nos testes que o crescimento da potência reativa,
As ondas plotadas de corrente revelam a forte presença de uma
não acompanha o crescimento da potência ativa em mesmo grau e
componente de terceira harmônica, proveniente dos efeitos da sa-
dessa forma, o fator de potência gradualmente aumenta o seu va-
18
ARTIGOS TÉCNICOS
lor. Porém, a potência reativa consumida é maior do que a potência
ativa gerada pela máquina, mesmo em condições nominais.
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Micro/Pyco hidro power connected to grid system"-
rence frame," IEEE Trans. Energy Conversion.
Andalas
University- Institut Teknologi Bandung, Indonesia
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19
ARTIGOS TÉCNICOS
DEVELOPMENT OF MONITORING AND RESEACHING
ON CATIVATION AND VIBRATION OF WATER PUMP AND HYDROTURBINE
1
Yan Genhua
ABSTRACT
Cavitation and vibration of water pump and hydroturbine is widely existed in the projects implementation. The economic loss due to cavitation and vibration is unimaginably large.In recent years, domestic and abroad specialists have paid great attention on cavitation and vibration of water pump and hydroturbine, at the mean time, they've delevoped various instruments and facilities monitoring cavitation and
vibration.Besides this, the relevant soft wares came out to achieve the goal of safe operation of water pump and hydroturbine according to
detecting cavitation and vibration signals. All the above mentioned were stated in details in this essay.
1 Introduction
The cavitation and corrosion as well as vibration of water pump
tion method and detecting cavitation noise and such methods.
Adopting
acoustics
method
to
conduct
measuring
on
and hydroturbine is the main unfavorable problem which jeopar-
hydroturbine's cavitation is on the basis that the cavitation noise in-
dizes the operation life span of waterpower machinery and affects
duced during bubbles collapse contains high-frequency ultrasonic
the efficiency. The harm due to cavitation induces reducing in effi-
heft. As early as 20 years ago, some scholar had proved it is feasi-
ciency and contribution of water power machinery, at the same
ble to use acoustics to detect and measure occurring and order of
time, leads to corrosion and violent vibration on mechanical de-
severity of cavitation.
vice. The violent vibration on water pump and hydroturbine
In recent years, combining monitoring on cavitation noise and
arouses fatigue damage of rotary machine. Besides, cavitation and
on vibration magnitude has been a new trend. In addition, the lo-
corrosion cause denudation and gradual imponderability of lamina
gos to organically combining impeller corrosion weightlessness
or guide blade and such metallic materials so that it has to be in a
and vibration cavitation measuring, comprehensively decide error
state of maintenance outage. Therefore, numerous people working
degree of rotation mechanism to make sure of the time of detection
on hydroelectricity pay more attention on its safety and reliability.
and measuring is an objective and thought to realize economically
The waterpower structural parameters, leading to harmful
extending engine unit's practical lifetime.
state aroused in water pump and hydroturbine, show vibrations in
different forms, which include working water head of engine unit,
2.1 The super acoustic wave method monitor cavitation
contribution fluctuation, pressure pulsating, pulsation on engine
This method uses acoustics to monitor hydroturbine's cavita-
unit's supporting parts, vibration and runout under method of en-
tion. It is thought that acoustic vibration on hydroelectricity engine
gine unit's rotation, the cavitation and corrosion characteristics of
unit during operation exists because of lamina's rotation, vortex
lamina as well as the abnormal noise from inside engine unit and so
strip, striking, mechanical friction and magnetic vibration of draft
on. For this reason, monitoring and analysis about vibration and rel-
tube. Therefore, using noise to decide cavitation's development is
evant mechanics effect parameters become the important part of
extremely difficult. However, measuring super acoustic wave
studying engine unit's safety and reliability, also is fundamental pa-
weight of cavitation can avoid interference of noise weight. J is
rameter to assess and control unfavorable working conditions of
used to define the intensity of test points' super acoustic wave as
water pump and hydroturbine.
follows (energy in unit area in vertical direction passing through
Presently, according to different applications, domestic and
acoustic wave ray in unit time):
abroad scholars have conducted researches to develop and adopt
J=p2/2ρc
the two ways of state monitoring and failure diagnosis. Because of
In this form: J-the intensity of test points' super acoustic wave;
its complexibility, researchers use various monitoring parameters
p-vibration amplitude of acoustic pressure; ρ-transmitter's den-
and assessing indexes, forming various monitoring ways and tech-
sity; ρc-acoustic impedance of transmitter. Vibration amplitude of
nologies, which put positive effect on the development of monitor-
acoustic pressure has the following relation with piezoelectric ef-
ing technologies on water pump and hydroturbine's cavitation and
fect: p=U/rf U-voltage induced by piezocrystal; rf-sensitivity of
vibration. Relevant studies in and abroad have been summed up as
piezocrystal. From the above detail, the relative cavitation inten-
follows:
sity J can be expressed as follows:
J= （U/rf ）2/2ρc
2 The monitoring ways and progress on cavitation and vibration of water pump and hydroturbine
In-line monitoring on hydroturbine's cavitation has been in demand in hydroelectricity industry, so there are many studies and se-
（2.1）
（2.2)
As to the same transmitter, the fixed detector rf, ρ c are known
numbers. When certain frequency, the intensity of super acoustic
cavitation is in direct proportion to voltage of piezocrystal,that is
J= U2*k.
ries of monitoring device been conducted and developed. The com-
Relative cavitation intensity with full frequency is longitudinal
mon measuring ways of hydroturbine's cavitation are energy ap-
coordinate, and frequency is horizontal ordinate. Through this we
proach, high-speed photography approach, stroboscopic observa-
can draw relation curves under some working condition, and make
Nanjing Hydrolic scientific Research Institute，210029，Nanjing，China
20
ARTIGOS TÉCNICOS
envelope area of this curve integralled. The relative cavitation in-
Therefore, accelerated signals and sound signals can be used to de-
tensity under this working condition is J. Through analysis on
tect cavitation, of which sound signals are more reliable. At the
curves, neonatal point can be made sure of.
same time, we found near the beginning of cavitation the energy
Based on this, we designed in-line cavitation monitoring, which
percent with high frequency in sound signals reached a obvious ex-
was able to measure sound spectrum ranged from 20Hz to 1MHz.
treme value, which was favorable for detecting the beginning of
The design of soft ware contains two parts: acquisition program
cavitation.
and data processing program. Also it can be used to conduct test on
The research indicated it would be incorrectly decided if adopt-
characteristic frequency, full frequency section and sound level me-
ing single-channel device, which was unfavorable for spatial
ter (One alone is available). Sound pressure on hydroturbine mea-
erientation. From noise signals, the signals above 10kHz~100kHz
sured through piezocrystal transducer can be used to measure cavi-
are the best frequency ranges for cavitation monitoring. Therefore,
tation on hydroturbine. Transducers are installed on scroll casing
it is necessary to raise sampling frequency and widen signal fre-
manhole door, middle part of movable guide vane closing to efflu-
quency range. The core of this in-line monitoring system is four
ent side and such parts so as to monitor cavitation on impeller dur-
channels, DSP and cavitation noise capture board based on PCI con-
ing operation.
centration line, which is convenient for spatial positioning. The fre-
This experiment was conducted on engine unit of Bapan River
quency range for analyzing signals is from 1Hz to 500Hz, which wid-
hydropower station so as to measure and draw relative cavitation
ens frequency range for study so as to increase precision of cavita-
intensity curves, which offers fundamental basis for optimized dis-
tion monitoring.
patch, reasonable operation and status examining and fixing for
hydroturbine dynamo. The results have been listed as follows:
This system was used when we conducted hydroturbine's cavitation modeling experiment. It can calculate the law energy on sig-
(1)Two spectral coverage in the scale from 20kHz to 500kHz is
nal high-frequency changing as cavitation coefficient; also it is
greatly affected by load changing, which are on 20~500kHz and
valid for detecting cavitation. The system consists of transducers,
110~140kHz. It's basically same with several cavitation test re-
cavitation signal conditioners, cavitation signal capture board,
sults. Relative intensity of cavitation through actual measurement
manual controlling device and monitoring soft ware. Among these:
changing as load has been shown on Diagram 2.1.1. From this dia-
(1)Transducers: According to the relation between noise signal
gram, relative cavitation intensity reaches the max value when the
and cavitation status we can acquire cavitation intensity. All trans-
load is ranged 0~15MW, which rapidly decreases when the load is
ducers were high-frequency accelerated transducers 736 from
ranged 15~34MW. If 34MW, the relative cavitation intensity will get
Wilcoxon Company of America and broadband sonac transducers
to the minimum value. If more than 34MW, the intensity will drasti-
VS45 from Vallen Company of Germany with 1kHz~500kHz of
cally rise and increase.
working frequency range. Vibration amount adopted accelerated
transducers, but frequency bands of accelerated transducers are
narrow. It is possible there is noise induced by non-cavitation origin. Also, broadband sonacs were used in this system so as to
widen frequency range for study, which was favorable for improving reliability of detecting cavitation.
(2) Cavitation signal capture board
Capturing cavitation signals of four channels at the same time,
and each has 80dB gain-program, independent converter with
(2) From the analysis, the relative cavitation intensity with
12bit, 10MHz and high-speed SRAM. Floor load DSP conducted cavi-
40MW of load is 1.4 times than that with 34MW. Therefore, if oper-
tation noise handling to adopt initial data, and extracted character-
ated with 40MW of load, it should be examined and fixed in five
istic signals to compress data. Data settled by DSP passed from PCI
years. If operated with about 34MW, it should be examined and
concentration line to PC leader. DSP and the leader share data pre-
fixed in six and a half years. According to detecting and analyzing,
served in SRAM.
it is suggested the engine unit be operated in the range from 25 to
We conducted system modeling experiment at high water head
34MW, when the efficiency is high with small vibration output and
testing panel in Ha Erbing large electrical machinery Institute.
small cavitation intensity.
Accelerated transducers and acoustic transducers were symmetri-
(3)According to the monitoring system in Bapan River
cally arranged on various guide blades. There are four test points,
hydropower station, computer can automatically acquire and pro-
and on each point are one accelerated transducer and one acoustic
cess data with the frequency from 20Hz to 1MHz. After analysis and
transducer. Under various working conditions with cavitation coef-
study, we got the law between cavitation intensity and other opera-
ficient σ, we recorded acceleration value and acoustic signal when
tional parameters, which offered strong basis for examining and fix-
it operated with 10MHz, and the length of sample was 128kB,
ing hydroturbine in power station.
which was decided by capacity of Board RAM.
First we should calculate the RMS value of accelerated signals
2.2 Combining examining cavitation and vibration on
hydroturbine
From our study, as reducing of cavitation quantity, the RMS
value of accelerated signals and sound signals gradually increases.
and acoustic signals under each cavitation coefficients. The calculation on one of the test points under standard running condition
has been listed as follows (opening of guide blade A=24mm, unit
speed N11=72.23).
21
ARTIGOS TÉCNICOS
The law of the RAMS of accelerated signals changing as that of
from 1HZ TO 500kHz, which widens frequency range for studying
acoustic signals was shown on Diagram 2.2.3 and Diagram 2.2.4.
and is convenient for increase the precision of detecting cavitation.
From Diagram 2.2.3 it can be seen that as cavitation becomes
Using multi-channels increases spatial resolving power for detect-
more and more serious, that is as σ decreases, the RMS value of ac-
ing; Floor load DSP improves the ability to deal with cavitation sig-
celerated signals gradually increase, and the analysis frequency of
nals and compresses data quantity. Adopting these technologies
accelerated transducers is very low. From 1Hz to 25kHz, it is proba-
makes hydroturbine cavitation in-line monitoring system meet cav-
ble to induce noise caused by non-cavitation origin. For this rea-
itation practical monitoring.
son, it is needed to study on the changing law of RMS value of
acoustic signals.
The research found, as the decrease of cavitation coefficient,
the RMS values of accelerated signals and acoustic signals gradually increase. Therefore, both the accelerated signals and acoustic
signals can be used to detect cavitation, of which using acoustic signals is more reliable. Meanwhile, near the place of beginning of cavitation, the energy percent of acoustic signals at high frequency section reaches an obvious extreme value, which is favorable for detecting cavitation noise. However, the extracting of cavitation characteristics and the calculation of cavitation signals need to be
Diagram 2.2.3 The RMS value of accelerated signals
deeply made research.
Diagram 2.2.4 The RMS value of acoustic signals
2.3 Multidimensional intelligentizing diagnosis and deFrom Diagram 2.2.4, σ decreases from a big number (no cavi-
tecting on hydroturbine cavitations
tation) to a critical number (near cavitation), and the RMS value of
Under many conditions it is needed to know about data on
acoustic signal gradually increases. Σ continues to reduce; the RMS
hydroturbine cavitation characteristics and to conduct improve-
value of acoustic signals gradually decreases. As reducing of σ, the
ment and fixing on runner's lamina or movable guide blade.
RMS value of acoustic signals will continue to increase. Analyzed
Besides, we should know whether there are changes of
frequency of acoustic transducer of system is higher, hardly low-
hydroturbine cavitation characteristics caused by various damages
frequency acoustic origins will appear induced by mechanical vi-
during normal operation.
bration in the frequency range from 20kHz to 500kHz, mainly be-
The way to assess cavitation intensity of water pump
cause of cavitation. From this Diagram, as reducing of σ, wholly the
hydroturbine and watch its status is monitoring cavitation noise.
RMS value of acoustic signals increases. However, the RMS value
The vibration sound field caused by cavitation passes from water to
suddenly decreases when near 0.17. At the beginning of cavitation
the non-water side of hytroturbine, transmitting cavitation flow,
inducing lots of bubble, it restricts hydraulic resistance so as to re-
and offers the information of ablation due to this. A great quantity
duce radiated noise.
of experience shows, sound and high-frequency vibration on
Diagram 2.2.5 shows acoustic signals power spectrum of various cavitation coefficients under standard running condition, the
energy of acoustic signal varies from 450kHz to 500kHz.
hydroturbine's components aroused by its structure offers a cavitation "fingerprint".
According to vibratory acoustic transducers installing on
hydroturbine, we can measure the noise intensity in the proper frequency range, calculate the pulse rate of noise reflecting
hydroturbine cavitation pulse characteristics, or compare the collected noise frequency spectrum at given power value. Firstly, figure out the average value as estimating value of cavitation intensity. Although widely used, it is not the best one. There installed 12
transducers around one 60 MW rotated impeller type hydroturbine
to record crest modulation curves. At various places we figured out
the distribution of cavitation intensity of hydroturbine's components and estimated vibration amplitude, which was helpful for us
Diagram 2.2.5 The energy percent of acoustic signals at high
frequency section
to know about the cavitation status of hydroturbine. In addition, if
there is only one transducer, it is probable to get a completely
wrong cavitation description.
As above details, the high-frequency part in acoustic signals is
The way to assess multi-dimensional hydroturbine cavitation
usually aroused by cavitation. From Diagram 2.2.5, near the be-
was obviously different from that of average value, which was de-
ginning of cavitation, that is σ near 0.18, the energy percent of
veloped through series of prototype experiments and researches
acoustic signals at high frequency section reaches an obvious ex-
conducted by Korto cavitation service department. According to
treme value, which is favorable for detecting the beginning of cavi-
the practice, it has been applied on mixed type, rotated impeller
tation.
type and bulb type hydroturbines. It is a specially capturing, han-
The research results indicate the frequency range to analyze
dling and describing vibratory acoustic data, which can be ex-
signals sent out by hydroturbine cavitation monitoring system is
pressed with functions about the position of transducers, noise fre-
22
ARTIGOS TÉCNICOS
quency, runner's instantaneous angle and load on hydroturbine.
hydroturbine, which built a foundation of cavitation monitoring sys-
From the tests conducted by factories to hydroturbine cavita-
tem with high reliability.
tion, multi-dimension way was used as a tool to measure, analyze
and describe. We used twenty transducers to measure cavitation
noise, and the frequency range was from rotated frequency to
2.4 Cavitation vibration of hydroturbine and technologies of analysis on corrosion losses on lamina
1MHz. Averagely, it rotated more than 100 turns under each pa-
According to researches conducted by BK Company, Denmark,
rameter or function, and all should be done under given power of
the seriousness degree of cavitation was decided by four parame-
twenty hydroturbines. The distinguish ability resolved on circum-
ters, they were load power of hydroturbine, the water level of up-
ference was 0.2. These tests for diagnosis can offer the detailed de-
per and lower reaches of dam and pressure of aerificatied water.
scription of cavitation.
The depth of corrosion on lamina can be measured by differential
In the multi-dimensional calculation, we can get the results as
coefficients, and the total weightlessness can be calculated
follows: (1)the cavitation intensity of the rotating vane or the guide
through the area and depth of corrosion. The examination and fix-
blade of hydroturbine, including (a) the total cavitation intensity of
ing work on lamina began after the materials reached critical ex-
hydroturbine and (b) all kinds of mechanism of cavitation acting on
treme value. The material lost was usually instead by special tin sol-
hydroturbine; (2) the characteristics of cavitation on runner, indi-
der or recently developed resinous materials.
cating of the relationship between cavitation intensity and every im-
The recent research achievements indicate that through vibra-
peller; (3) The characteristics of guide blade-same to all the guide
tion signals cavitation can be detected and forecast instead of stop-
blades; (4) the comprehensive characteristics of cavitation on
ping working. The seriousness degree of cavitation was in direct
hydroturbine, indicating of the total intensity of cavitation on
proportion to amplitude of vibration signals. The operators could
hydroturbine under the given power.
be informed of cavitation and safety or not so as to maintain the
However, Point (2) ~ (4) can be expressed as (a), (b). 3D or 2D
minimum working efficiency loss and prolong time for examination
pictures as well as functions were included in each item, which
and fixing. COMPASS measuring system can be used in this way.
were used in every kind of mechanism or the total cavitation.Mean-
Vibration signals can be used to detect whether cavitation has
while, Point (1) combined 3D pictures and functions of every kind
something to do with acoustic transmit signals (stadarded cavita-
of hydroturbine at the given value. The way of multi-dimension de-
tion detecting technology). Transducers measured include acceler-
duced the characteristic of cavitation on hydroturbine, describing
ated transducers, pressure transducers on take-in pipes, pressure
all the relative components of hydroturbine, distinguishing cavita-
transducers on ventilated holes and cavitation noise transducers
tion mechanism, evaluating the possibility of erosion rate.
and so on..
As to mixed-flow type engine unit, the difference among all the
The theory basis measuring cavitation was supposing cavita-
rotating vanes was not obvious. However, as to various guide
tion detected induced acoustic radiation and vibration on lamina,
blades, the difference of cavitation intensity was distinct. The dif-
and the seriousness of cavitation was in direct proportion to these
ference between adjacent guide blades reflects difference of their
magnitudes of measured parameters.
own cavitation characteristics. All these were due to section shape
One type of important vibration signals of hydroturbine or
of lamina or unoptimized angles. Multi-dimensional way can't ex-
hydroenergy mechanics was the passing frequency of lamina,
plain the reason why there appeared weak cavitation on a specified
which has direct relation with rotated mechanic design as well as
guide blade. However, it can point out the one in need of examina-
working speed. The accelerometer installed on mechanics mea-
tion and repairing, which can also be used for fixing and testing.
sured pulse from the flow rotating between two pieces of lamina.
As far as cavitation is concerned, the comprehensive cavitation
The quantity of pulse can be detected through acceleration, be-
characteristics were greatly suitable for operation of optimized elec-
cause every rotation was relevant to the number of lamina on
tricity factory. According to electricity demand, the appropriate
hydroturbine. In this case, if the rotation speed of hydroturbine is
range of extreme value of cavitation intensity can be set so as to
n, the passing frequency of lamina will be fap=n*zblade, in which
make intensity of cavitation on hydroturbine avoid load area sur-
zblade is the number of lamina of hydroturbine. Anther important
passing the limited value.
vibration frequency is due to cavitation bulb on lamina of
If there are two hydroturbines or more, it is needed to set limited value and make sure of cavitation characteristics of each
hydroturbine. That is because same hydroturbines would show
greatly different cavitation characteristics.
hydroturbine directly cracking. The frequency range measured
through test was from 11kHz to 22kHz.
The cavitation time-domain signals of hydroturbine were frequency of cavitation bulb cracking, which was modulated by
The diagnosis based on vibration acoustic wave for cavitation
lamina's passing frequency. As we all know, the theory analyzing
on new type multi-dimensional hydroturbine developed by Korto
signals of vibration on machinery is the technology of modulating vi-
cavitation service department has been successfully applied on:
bration amplitude. Through modulating frequency of lamina cavi-
distinguishing components of hydroturbine suffering cavitation;
tation density can be figured out. The BPML grown was indirect pro-
distinguishing various mechanism of cavitation on hydroturbine;
portion to the quantity of bubble sent each time passing through
obtaining
transducers.
the
detailed
characteristics
of
cavitation
on
hydroturbine; establishing cavitation monitoring system; with
The weightlessness on materials caused by cavitation was a
high sensitivity it can detect the error effect in early period and indi-
way to evaluate hydroturbine material's weightlessness due to flow
cate how to improve the characteristics of cavitation on
cavitation effect. We defined the density of corrosion caused by cav-
23
ARTIGOS TÉCNICOS
itation (Ic) as absorbed energy of unit corrosion area, and listed as
W2= W= K∫10(BPML/10)dt= KX(1-2)
follows:
And then:
Ic=WSe/(Acγm)
(2.4.1)
K= W2/ X(1-2)
(2.4.10)
In this form: w is the weightlessness of cavitation on
According to establishing the relationship between weightless-
hydroturbine; Se is the length of hydroturbine's characteristics; Ac
ness of materials due to cavitation and vibratory cavitation, we can
is the area affected by cavitation; γm is the density or volume
weight of corroded materials.
(1) The radiation energy of BPML acoustic transmitting (πrad),
shown on Diagram 2.4.1:
10(BPML/10)=K1πrad
(2.4.2)
(2) In hydroturbine, the acoustic energy radiation due to cavi-
easily acquire information about detecting hydroturbine.
3 Trend and outlook about research
Through all efforts from domestic and abroad specialists, in recent years we have made great progress in device detecting cavita-
tation was in direct proportion to the density of energy corrosion
tion and corrosion on water pump and hydroturbine. As a result of
due to cavitation (Ic):
complication of working condition of large water pump
πrad∝Ic；
(2.4.3)
(3) The area below Ac is a constant value changing as time, putting (2.4.3) into Form 2:
Ic∝= K110(BPML/10)
Putting (2.4.4) into (2.4.1):
(2.4.4)
W= K10(BPML/10)
factors (including machinery factors, hydraulic power factors, electromagnetic drive factors and so on), status detecting and error diagnosis systems widely used can't meet the practical demand of
(2.4.5)
K110(BPML/10)= WSe/(Acγm)
Finally we got:
hydroturbine engine unit, wide scale of vibration as well as so many
(2.4.6)
(2.4.7)
water pump and hydroturbine. Although recently in some fields we
have developed several status detecting and error diagnosis systems, these still couldn't satisfy the demand of error diagnosis on
cavitation and corrosion on water pump and hydroturbine engine
In this form: K= K1 Acγm /Se
unit as well as its vibratory characteristics, and some diagnosis in-
During some time cycle （ t2-t1） ,the total weightlessness of
dex were still immature. For this present situation, it is needed
materials was:
W=∫10(BPML/10)dt
Putting (2.4.6) into (2.4.8):
(2.4.8)
(2.4.9)
W= K∫10(BPML/10)dt
The time interval （ t2-t1） may be the one between twice examining and fixing on hydroturbine. Hydroturbine kept operating long
enough so as to use traditional way to make sure of the weightlessness of materials due to cavitation. For example, we used micrometer instrument to measure the depth of corrosion and area affected, then used it to multiply γ m.A, one typical time interval being 18 months.
As it is said above, BPML way is sensitive to loading and decreasing of water level, which is essential for correctly make sure of
corrosion on hydroturbine. The parameters are sensitive to cavitation, such as quantity of corrosion on materials or area affected by
cavitation, were taken into consideration.
However, for using Equation (2.4.7), it is essential to make sure
of the followed described constant value K.
Firstly, it is important to take advantage of in-line monitoring
system and envelop function.
Secondly, establishing cavitation danger point is also meaningful. From the research, it will be harmful to hydroturbine when
BPML value is bigger than 3dB. Make integral to time interval t1-t2
then get X(1-2).
Supposing t1 is original value, hydroturbine runs again after
welding and fixing, at this time, the weightlessness is zero.
X(1-2)=∫ 10(BPML/10)dt is in direct proportion to weightlessness pf materials in the interval oft1-t2. Weightlessness of materials (W2) can be measured through micron instrument and such traditional ways. Therefore, from Equation (2.4.9):
24
through a lot of researches and exploits on new error diagnosis device to form an error diagnosis system on cavitation corrosion and
vibration on water pump and hydroturbine that is practical, complete and can be applied in larger scale. Besides, we must make efforts on prewarning of detecting.
Literature Cite
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(4)Brank Bardgek, Germany, Water conservancy and hydroelectricity news, March, 2002
(5)Xu Zhaohui, XU Donghai, Wu Yulin, Chen Naixiang, Chen
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cavitation on water pump and hydroturbine, Agricultural mechanics transaction, January, 2003
(6)Ding Jun and so on, Research on monitoring vibration error
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(7)Cavitation Monitoring of Francis Turbines at the CEMIC Nova
Ponte Plangt in Brazil Using COMPASSTM---Test Results，BruelKjr
ARTIGOS TÉCNICOS
USO DE MODELAGEM PARA ESTUDO DE REMOTORIZAÇÃO DA
USINA HIDRELÉTRICA DE JAGUARA – AUMENTO DA CAPACIDADE GERADORA
COM MÍNIMO IMPACTO AMBIENTAL
1
Júlio César Ezequiel da Costa
2
Carlos Barreira Martinez
RESUMO
O parque gerador de energia elétrica brasileiro se formou ao longo do século XX. O grande salto quanto a sua ampliação começou em
meados dos anos 50. Atualmente, de uma capacidade total instalada, cerca de 75 % correspondem a usinas hidrelétricas. Entretanto, muitas destas usinas já estão em operação há mais de 25 anos. Apesar de o setor elétrico manter um bom programa de manutenção, o envelhecimento e desgaste natural dos equipamentos, aliados à obsolescência dos sistemas de apoio das usinas, contribuem para um aumento da indisponibilidade dos empreendimentos. Isso implica o aumento das paradas forçadas, comprometendo a qualidade e disponibilidade do suprimento de energia. Uma estratégia utilizada tem sido a ampliação do parque gerador, de modo a sanar parte deste problema.
Assim, à medida que o sistema cresce, as deficiências das antigas usinas ficam encobertas pela ampliação da disponibilidade de novas unidades. Outra tática que vem sendo cotejada se refere à repotenciação e modernização das antigas usinas. Dessa forma, os efeitos do tempo e desgaste são praticamente eliminados, com o restabelecimento das condições operacionais a patamares típicos de um novo empreendimento. Existe também a possibilidade do aumento da potência original das usinas, porque parte das obras civis já se encontra implantada e daí tem um baixo custo de adaptação, quando comparado com o de obras novas para expansão. Dentro deste contexto, o corrente trabalho apresenta uma proposta de remotorização da usina hidrelétrica de Jaguara, onde se pode verificar o benefício proveniente
desta ação.
Palavras chave: aumento da oferta de energia, remotorização, usina hidrelétrica
ABSTRACT
The Brazilian sector of electric generation was built along the 20th century. The remarkable advance in terms of its growth started in
the mid 50s. Nowadays, about 75 % of the total installed capacity correspond to hydro power plants. However, many of these plants are already being operated for more than 25 years. In spite of the fact that the electric segment keeps a good maintenance program, the aging
and natural wear and tear of the equipment and the obsolescence of the plant support systems lead to an increase of the project unavailability. The result is an increase of the forced machine stops, which jeopardizes the quality and availability of the power supply. A strategy
in use is the expansion of the generating sector, in order to solve part of the problem. Thus, as the system grows, the expansion of new unit
availability covers the deficiencies of the old plants. Another strategy to be considered is the repowering and modernization of the old
power plants. Therefore, the effects of aging and wear and tear are practically eliminated with the restoring of the operational conditions
to the characteristic levels of a new project. There is also the possibility of increasing the original plant capacity, because part of the civil
work is already done and, as a consequence, it has a low cost of adaptation in comparison with a new undertaking for expansion.
According to this context, the present work shows a proposal of Jaguara hydro power plant repowering, where the benefit due to this action can be verified.
Key words: repowering, energy supply increase, hydro power plant
1 – INTRODUÇÃO
Entretanto, a partir da década de 1930 o Estado brasileiro apontou
É amplamente conhecido e divulgado que o parque gerador na-
na direção da centralização e nacionalização dos instrumentos de
cional é majoritariamente constituído de centrais hidrelétricas. Em
controle de decisão neste setor. Assim, dentro dessa ótica, foi pro-
conseqüência deste fato, o perfil energético nacional é bastante dis-
mulgado o Código de Águas em 1934 e estabelecido pela constitui-
tinto, se comparado à maioria dos demais países do mundo. O caso
ção que a concessão de aproveitamentos hidrelétricos seria basi-
do estado de Minas Gerais, por sua vez, reproduz em menor escala
camente para iniciativas nacionais. Seguindo essa linha básica de
o perfil do setor nacional. Segundo Cabral et al. (2000), pode-se
pensamento até meados da década de 1970, foram criadas as prin-
considerar que o setor elétrico nacional surgiu em 1889 com a im-
cipais companhias hidrelétricas estaduais e federais, a exemplo da
plantação da usina hidrelétrica (UHE) de Marmelos, em Juiz de
Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF), de Furnas, da
Fora (MG), que foi a primeira usina no Brasil a ser construída para
Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG) e das Centrais
atender serviços públicos urbanos. A partir deste primeiro empre-
Elétricas Brasileiras (ELETROBRÁS). A ELETROBRÁS foi implanta-
endimento, até a década de 1920, houve uma quase monopoliza-
da com o objetivo precípuo de ser uma empresa que promovesse
ção de investimentos em geração elétrica por grupos estrangeiros.
estudos e projetos de construção e operação de usinas geradoras,
Doutorando em Engenharia Mecânica do PPGMEC da UFMG, CEMIG, email: [email protected]
Professor do PPGMEC e do SMARH da UFMG, CPH, email: [email protected]
25
ARTIGOS TÉCNICOS
linhas de transmissão e subestações, destinadas ao suprimento de
Dentro dessa nova visão, para a construção de uma usina hi-
energia elétrica ao país. Posteriormente, a ELETROBRÁS se trans-
drelétrica, as empresas devem cumprir diversas medidas de prote-
formou na principal agência financeira setorial. Dentro do esforço
ção ao meio ambiente. Assim, elabora-se um estudo de avaliação
de ampliação da capacidade de geração nacional, inaugurou-se em
do impacto ambiental, realizado por especialistas externos, que de-
1984 a usina hidrelétrica de Itaipu, depois de quase 10 anos de
vem fazer recomendações sobre como minimizar o impacto da usi-
obras. Contudo, apesar do sucesso na ampliação do parque gera-
na ao meio ambiente. Este estudo, juntamente com um relatório
dor, a ELETROBRÁS não ficou imune às dificuldades advindas da re-
de avaliação de impacto ambiental elaborado pela empresa, é sub-
cessão e do endividamento interno brasileiro. Também é importan-
metido às autoridades governamentais para análise e aprovação.
te citar o estabelecimento da política nacional de meio ambiente
O projeto passa por um processo de licenciamento em três estági-
em 1981, fruto da mobilização social pelo uso sustentável dos re-
os: Licença Prévia (LP), que indica a viabilidade do projeto; Licença
cursos naturais, entre eles os recursos hídricos. O resultado das difi-
de Instalação (LI), para iniciar a construção; Licença de Operação
culdades da década de 1990 culminou num movimento de reorga-
(LO), para funcionamento da usina. As licenças ambientais tam-
nização institucional do setor elétrico, que se estendeu até a déca-
bém são necessárias para obras de expansão e instalação de novos
da seguinte, com a redução e redefinição da presença do estado
equipamentos.
(ANEEL (2008)).
Quando as instalações representam um impacto ambiental im-
Conforme “Usinas da CEMIG: 1952-2005” (2006), apesar de
portante, elas estão obrigadas por lei a alocar no mínimo 0,5% dos
seu início ter ocorrido em Minas Gerais, o setor elétrico não apre-
custos de investimento totais por elas incorridos à criação de áreas
sentou um crescimento significativo neste estado até o começo da
de preservação ambiental.
década de 1950, quando o mercado ainda estava disperso, nas
De acordo com o Código Florestal Brasileiro, o terreno circun-
mãos da iniciativa privada. Este quadro foi revertido somente em
dante a reservatórios de água naturais ou artificiais é considerado
1952 com a criação da CEMIG e a construção das UHEs de Salto
área de preservação permanente, sendo, portanto, de uso restrito.
Grande, Itutinga e Piau. No começo da década de 1960 foi inaugu-
Uma medida provisória de 2001 introduzida no Código exige que a
rada a UHE de Três Marias, situada no rio São Francisco, caracteri-
operadora de um reservatório adquira estas áreas circunvizinhas,
zada por suas múltiplas finalidades: geração energética, controle
o que poderá causar grande impacto sobre a viabilidade econômica
de cheias, irrigação, turismo, abastecimento d'água e manutenção
de novas UHEs tão logo ela seja implementada. Em Minas Gerais, a
da navegação. Seguindo a linha desenvolvimentista, o governo es-
exigência acima foi reinterpretada como indenização referente à
tadual, por meio da CEMIG, quadriplicou a sua capacidade de gera-
restrição ao uso da área. Logo, as exigências ambientais implicam
ção na década de 1970. As principais usinas a entrar em operação
custos adicionais à instalação de novos empreendimentos hidrelé-
foram Jaguara, Volta Grande, São Simão e Emborcação, esta no iní-
tricos.
cio da década seguinte. Com a entrada em 1994 da hidrelétrica de
Em conformidade com Banco Mundial (2008), a partir do levan-
Nova Ponte, foi inaugurada a era das grandes usinas na bacia do rio
tamento feito em diversas UHEs no Brasil, os custos totais do licen-
Araguari, no Triângulo Mineiro. Em 1999 entrou em operação a
ciamento ambiental variam de 15,8 a 19,4% em relação ao custo
UHE de Igarapava, no rio Grande. Em 2006 entrou em operação a
médio total do kW instalado. No mesmo relatório, cita-se que é de
UHE de Irapé, numa região do estado pouco favorecida em termos
393,5 dias a média geral do tempo decorrido da abertura do pro-
de investimentos, o nordeste mineiro. Hoje a CEMIG tem uma capa-
cesso até a emissão do Termo de Referência, documento funda-
cidade instalada de 6.678 MW, através de 62 usinas.
mental no processo de liberação da licença prévia pelo Instituto
Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis
2 – IMPLICAÇÕES AMBIENTAIS
(IBAMA). Ademais, o tempo médio para a emissão da LI é de 3,4
A Lei de Política Ambiental, de 1981, regulamenta a responsa-
anos, dos quais 2,7 anos decorrem até a emissão da LP, enquanto o
bilidade civil por danos causados ao meio ambiente. Essa lei surgiu
tempo médio para emissão da LO é de 6,5 anos. Segundo o Banco
em conseqüência da crescente mobilização social em torno dos te-
Mundial, o licenciamento ambiental é seguramente um dos obstá-
mas ambientais. Os movimentos ambientalistas tiveram um im-
culos na regulação do setor elétrico.
pulso significativo no país a partir da década de 1970, alavancado
principalmente pela construção das grandes barragens – com inundação de áreas significativas – e pela industrialização das Regiões
Sul e Sudeste. Do ponto de vista legal, a responsabilidade civil a
3 – CONSIDERAÇÕES SOBRE O SISTEMA INTERLIGADO
NACIONAL
O Sistema Interligado Nacional (SIN) foi concebido com uma
que a lei se refere tem natureza objetiva e, além de ser severa, tam-
configuração que possibilita o intercâmbio energético entre diver-
bém expande a lista das partes responsáveis, adotando o princípio
sas regiões do país. Este sistema permite a interligação da maior
de responsabilidade solidária.
parte das usinas hidrelétricas, localizadas longe dos centros consu-
A Agência Nacional de Águas (ANA) concede o direito de uso da
midores. Dessa forma, pode-se fazer uma transferência de blocos
água de rios federais e também regulamenta e supervisiona o uso
de energia inter-regionais, aproveitando a diversidade hidrológica.
de recursos hídricos federais, além de implementar a cobrança de
Apenas alguns estados da Região Norte do país ainda não fazem
taxa pela utilização da água, de acordo com uma razão de 0,75%
parte do Sistema Interligado. Atualmente, o SIN é composto pelos
do valor da energia gerada. A permissão para uso dos recursos hí-
Subsistemas Sudeste/Centro Oeste – que inclui Itaipu –, Sul, Norte
dricos não federais é obtida da respectiva agência ambien-
e Nordeste.
tal/hídrica estadual.
26
De acordo com Domingues (2003), considera-se que dois ou
ARTIGOS TÉCNICOS
mais sistemas estão eletricamente interligados, quando existe
des de interligação. Alguns deles são intercâmbio de reserva giran-
uma conexão entre eles constituída por redes de interligação regi-
te, melhores condições para a programação da reserva girante,
onais, de forma que a decisão tomada na operação de um deles afe-
apoio durante emergências, melhores condições para a regulação
ta o funcionamento dos outros. O correto dimensionamento das re-
da freqüência e aumento do nível de confiabilidade global. Em con-
des de transmissão de interligação depende fundamentalmente do
trapartida aos benefícios potenciais listados, a implantação de elos
conhecimento das magnitudes e direções esperadas de fluxo de
de interligação traz consigo uma série de inconvenientes, cuja su-
energia nos elementos componentes desta rede. Estes fluxos, por
peração ou atenuação pode implicar a necessidade de investimen-
sua vez, dependem do balanço entre as disponibilidades e os requi-
tos adicionais que deverão ser computados e adicionados aos cus-
sitos energéticos de cada subsistema, isoladamente considerados.
tos de implantação ou de reforço dos elos de interligação propria-
No caso de sistemas hidrotérmicos predominantemente hidrelétri-
mente ditos. Os principais problemas técnicos que podem ser cau-
cos como o brasileiro, as disponibilidades energéticas são função
sados pelas interligações são propagação de distúrbios, problemas
em geral das vazões afluentes a cada usina e do grau de regulariza-
de estabilidade e aumento do nível de curto-circuito. Ademais, os
ção exercido pelos reservatórios do sistema. Uma vez que as
subsistemas receptores devem ser preparados para escoar os níve-
afluências, por sua natureza, são estocásticas, as disponibilidades
is mais elevados de intercâmbios previstos e, ao mesmo tempo, pa-
energéticas e conseqüentemente o balanço energético de cada sub-
ra operar com fluxos nas redes de interligação próximos de zero du-
sistema e os fluxos de intercâmbio decorrentes são grandezas alea-
rante todos os patamares de carga.
tórias. Em função disso, a definição dos requisitos de transmissão
associados a cada interligação entre subsistemas deve considerar
necessariamente o comportamento do parque gerador de cada sub-
4
–
A
REPOTENCIAÇÃO
COMO
ALTERNATIVA
DE
AMPLIAÇÃO DO PARQUE GERADOR: O CASO DE JAGUARA
sistema frente a uma seqüência de vazões históricas ou sintéticas.
Tendo em vista os grandes investimentos, tanto econômicos
Através da transferência de energia de um subsistema para outro,
quanto ambientais, necessários para fazer a ampliação do parque
dando sempre prioridade à geração de energia de mais baixo custo
gerador, vislumbra-se como alternativa a repotenciação das usinas
disponível no sistema a cada instante e respeitadas eventuais limi-
existentes. Assim, as ações que busquem a prolongação da sua vi-
tações de intercâmbio estabelecidas para os as interligações, é pos-
da útil, a melhoria do desempenho, a redução da manutenção, o au-
sível conseguir a redução do custo global de operação e dos níveis
mento da confiabilidade e a simplificação da sua operação são con-
de vertimento, assim como eliminar ou atenuar eventuais déficits
sideradas como uma estratégia a ser estudada, pois se tem mos-
de energia. Para a definição dos níveis de intercâmbio entre subsis-
trado cada vez mais como uma opção interessante e economica-
temas, dos custos operacionais e dos riscos de déficit associados,
mente atraente.
são necessários estudos energéticos que utilizam modelos mate-
Uma das grandes vantagens originárias da motorização adicio-
máticos de simulação. Estes modelos procuram reproduzir o com-
nal de UHEs é que os impactos sobre as populações que vivem no
portamento do sistema, buscando operá-lo de forma a garantir o
entorno dos aproveitamentos podem ser considerados de pequena
suprimento de energia a cada subsistema, ao mesmo tempo em
monta. Além disso, o trabalho de resgate e manejo da fauna e da
que buscam minimizar o custo de operação. Por meio de simula-
flora não é expressivo e se restringe a pequenas áreas de monta-
ções energéticas, são obtidos os níveis e os sentidos dos intercâm-
gem e de ampliações e adaptações civis. Isso se deve ao fato de a
bios entre os subsistemas considerados, além dos benefícios ener-
área inundada pelo reservatório permanecer a mesma e, por con-
géticos associados, que irão subsidiar os estudos de dimensiona-
seguinte, o impacto ambiental é de muito menor magnitude, se
mento elétrico das redes de interligação. Os limites de fluxo entre
comparado ao advindo de um novo empreendimento. Uma varian-
subsistemas utilizados nos modelos de simulação energética são
te possível para a motorização adicional é a construção de uma ca-
obtidos a partir de estudos de comportamento do sistema elétrico.
sa de força complementar. É o caso da UHE de Jaguara e a proposta
Por sua vez, este comportamento depende fortemente dos despa-
aqui analisada da sua remotorização.
chos de geração nas usinas hidrelétricas e térmicas. Considerando
que os despachos refletem as condições hidrológicas e o estado da
4.1 – O ESCOPO DO PROBLEMA
reserva energética de cada usina do sistema e também da quanti-
Tendo em vista a possibilidade de proceder à motorização adici-
dade de energia recebida ou enviada através dos elos de interliga-
onal de uma UHE como uma possível alternativa para a ampliação
ção, infere-se que a política de operação do sistema hidrotérmico,
da oferta de energia no país, fez-se o estudo com uma usina de mé-
a capacidade de transferência dos elos de interligação e o desem-
dio porte e pertencente a uma grande concessionária do país. A
penho do sistema estão fortemente correlacionados. Isto torna
UHE de Jaguara foi a selecionada. A escolha se justifica em virtude
complexo o processo de dimensionamento de redes de interliga-
de esta usina já ter sido contemplada no seu projeto original com a
ção. Do ponto de vista de benefícios, a implantação de um elo de in-
possibilidade de sofrer uma motorização complementar. Por conta
terligação pode resultar em aumento de disponibilidade de energia
disso, Jaguara conta com a existência de vãos construídos confor-
total do sistema, redução dos requisitos de ponta, operação mais
me o projeto original para a instalação de mais duas unidades gera-
eficiente, redução do custo de instalação de novas unidades gera-
doras na casa de força – hoje existem quatro máquinas de 106 MW
doras e redução das necessidades de transmissão de um ou mais
cada em operação. Outro fator que pesou na escolha foi a análise
sistemas interligados. Além dos benefícios energéticos e econômi-
do registro de vertimento em Jaguara, que mostra um excedente
cos apontados, outros benefícios em termos de operação do siste-
de vazões habitual no período chuvoso – de outubro a abril naquela
ma elétrico podem ser alcançados a partir da implantação das re-
região. A opção da motorização adicional também foi fortemente in-
27
ARTIGOS TÉCNICOS
fluenciada pelos intrincados obstáculos legais dos dias de hoje se
2007” (2007), elaborado pela EPE, segundo o qual o valor atualiza-
antepondo à construção de novos aproveitamentos hidrelétricos
do da garantia física (energia assegurada) do bloco hidráulico pro-
que sejam atraentes do ponto de vista econômico e atendam aos re-
veniente do programa NEWAVE é 48.758 MWmédios.
quisitos de sustentabilidade socioambiental.
De acordo com ANEEL (2005), o valor atual da energia assegu-
Para efeito de análise, fez-se uma comparação com a alternati-
rada de Jaguara é igual a 336 MW. De acordo com esta mesma refe-
va de construção de uma nova UHE com capacidade que se iguala à
rência, energia assegurada é definida como a máxima produção de
motorização adicional em questão. Com este intuito, foram utiliza-
energia que pode ser mantida quase que continuamente pelas usi-
das as mesmas ferramentas computacionais validadas pela
nas hidrelétricas ao longo dos anos, simulando a ocorrência de ca-
Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e utilizadas pela
da uma das milhares de possibilidades de seqüências de vazões cri-
Empresa de Pesquisa Energética (EPE) nas simulações energéticas
adas estatisticamente, admitindo certo risco de não atendimento à
e estudos de expansão, que são fundamentalmente os modelos
carga. Em outras palavras, num determinado percentual dos anos
NEWAVE
a
simulados, permite-se que haja racionamento dentro de um limite
Subsistemas Equivalentes), do CEPEL (Centro de Pesquisa de
considerado aceitável pelo sistema. Na regulamentação atual, este
Energia Elétrica) (CEPEL, circa 2000), e o MSUI (Modelo de
risco é de 5%. A energia assegurada de cada usina hidrelétrica
Simulação a Usinas Individualizadas), da ELETROBRÁS (2008).
constituiu o limite de contratação para os geradores hidrelétricos
Quanto à avaliação econômica, a ferramenta adotada foi o Valor
do SIN. Segundo a Portaria 303 da ANEEL, de 18 de novembro de
Presente Líquido (VPL).
2004, Art. 1º, § 2º, a garantia física dos empreendimentos de gera-
(Modelo
Estratégico
de
Geração
Hidrotérmica
ção hidrelétrica, exceto Itaipu Binacional, é o valor vigente na data
4.2 – CARACTERIZAÇÃO DA UHE DE JAGUARA
citada a título de energia assegurada até 31 de dezembro de 2014.
A UHE de Jaguara, da CEMIG, está situada no médio rio Grande,
A seguir, executou-se o programa MSUI para cálculo da energia
na divisa de Minas Gerais e São Paulo, e tem a sua casa de força em
firme por usina do SIN, utilizando a base de dados atualizada para
Rifaina (SP), numa região muito importante economicamente. O
expansão do sistema energético segundo a EPE, para cada uma
início da sua operação foi em 1971. Possui uma área de drenagem
das hipóteses de motorização considerada. Energia firme é a ener-
de 62.700 km² e uma vazão média de longo termo de 1.068 m³/s.
gia média gerada no período crítico do histórico de afluências, que
O seu reservatório alaga uma área de 34,6 km². Tem uma potência
foi adotado como se estendendo de junho de 1949 a novembro de
instalada de 424 MW (quatro máquinas de 106 MW) e um verte-
1956.
douro controlado com capacidade máxima de 14.100 m³/s.
Para cada nova capacidade instalada da UHE de Jaguara foram
Jaguara é uma usina a fio d'água, forte e diretamente afetada pela
calculadas as novas energias asseguradas, utilizando as mesmas
política de geração das usinas a montante, com maior capacidade
relações entre a energia firme com quatro máquinas e as energias
de regularização.
firmes com cinco e seis máquinas. As equações 1 e 2 a seguir apre-
Atualmente, Jaguara é a sétima usina de montante para jusan-
sentam as respectivas relações entre as energias:
te dentro da cascata de empreendimentos hidrelétricos do rio
Grande. Trata-se de um caso excepcional de usina em que a repo-
EnAsseg
Jaguara- 5máquinas
=
tenciação passa pela sua remotorização, num processo de ampliação da sua potência instalada. Outras usinas brasileiras que apresentam esta característica são Taquaruçu, da Duke, no rio
EnAsseg
Jaguara- 6máquinas
=
(EnAsseg
)* (EnAsseg
Jaguara-4 máquinas
EnAsseg
((EnAsseg
Jaguara- 4máquinas
))
Jaguara- 5máquinas
Jaguara- 4máquinas
)(
* EnAsseg
Jaguara- 6máquinas
)
EnAsseg
Jaguara -4 máquinas
Paranapanema, em São Paulo, e Foz do Areia, da Companhia
Paranaense de Energia (COPEL), no rio Iguaçu, no Paraná.
em que:
4.3 – O USO DE MODELAGEM PARA CÁLCULO DO
AUMENTO
DA
CAPACIDADE
GERADORA
DA
UHE
DE
JAGUARA
EnAsseg
EnAsseg
EnAsseg
Jaguara- 4máquinas
Jaguara-5 máquinas
Jaguara-6 máquinas
: energia assegurada de Jaguara com 4 máquinas
: energia assegurada de Jaguara com 5 máquinas
: energia assegurada de Jaguara com 6 máquinas
Por fim, foram também calculadas as novas energias firmes atu-
Neste trabalho, foi feita uma avaliação sob os enfoques energé-
ais e as novas do Sistema Interligado Nacional (SIN) e de Jaguara
tico e econômico dos impactos decorrentes da instalação da quinta
antes e depois as alterações das capacidades instaladas de
e eventualmente da sexta unidades geradoras da UHE de Jaguara,
Jaguara, ao passo que as novas energias asseguradas do SIN fo-
considerando os seguintes aspectos:
ram calculadas utilizando-se a relação apresentada na equação 3:
EnAsseg
EnFirme
-duração da obra: 30 meses (tempo médio esperado, conforme
SIN
o que se observa nas obras de construção de UHEs);
-nove alternativas de potência para a quinta unidade geradora
SIN
=
48. 758MW
46. 481 MW
médios
sendo:
– 56, 66, 76, 86, 96, 106, 122, 140 e 145 MW –, além da possibili-
EnAssegSIN: energia assegurada do SIN
dade de entrada simultânea da quinta e sexta máquinas, com po-
EnFirmeSIN: energia firme do SIN
tência unitária de 80, 90, 100 e 106 MW;
= 1,05
médios
Esta relação foi obtida nos cálculos iniciais dos estudos para o
-horizonte de planejamento: 15 anos.
Leilão de Energia Nova 2007, referente à UHE de Santo Antônio, no
Na primeira etapa, consultou-se o relatório “Estudos para a
rio Madeira, e a base de dados no MSUI corresponde àquela utiliza-
Licitação da Geração – Garantia Física do Empreendimento
da nesse leilão, em conformidade com os “Estudos para a licitação
Hidrelétrico Santo Antônio no Rio Madeira – Leilão de Energia Nova
da expansão da geração” (2007).
28
ARTIGOS TÉCNICOS
Na Tabela I a seguir são apresentados os resultados dos cálcu-
Tomando o valor da energia de R$100,00/MWh (valor proposto
los feitos para adição da quinta e da sexta unidades geradoras (má-
pela CEMIG para a UHE de Baixo Iguaçu e que foi vencedor no 7º
quinas 5 e 6). A Figura 1 apresenta as curvas de energia firme asse-
Leilão de Energia Nova feito pela ANEEL), a partir de 2011 – data de
gurada em função da capacidade instalada respectivamente para a
término da obra –, a uma taxa de desconto de 14% ao ano, se ob-
UHE de Jaguara. A Figura 2 mostra o ganho de energia assegurada
têm os valores de entrada anuais apresentados na Tabela II, con-
para a UHE Jaguara e para o SIN.
siderando um horizonte de planejamento de 15 anos (de 2011 até
TABELA I Avaliação energética da UHE de Jaguara
Capac.
Inst.
Jaguar
a
(MW)
En.
Firme
Jaguar
a
(MWm
éd)
MSUI
En.
Asseg.
Jaguar
a
(MWm
éd)
En.
Asseg.
Adic.
Jaguar
a
(MWm
éd)
En.
Firme
SIN
(MWm
éd)
MSUI
En.
Asseg.
SIN
(MWm
éd)
NEWA
VE
2025), de acordo com a metodologia do VPL (Valor Presente
En.
Asseg.
Adic.
SIN
(MWm
éd)
424
329
336
-
46.481
48.758
-
480
345
352
16
46.499
48.824
66
490
347
354
18
46.500
48.825
67
500
349
356
20
46.502
48.827
69
510
351
358
22
46.504
48.829
71
520
352
359
23
46.506
48.831
73
530
354
362
26
46.505
48.830
72
546
356
364
28
46.507
48.832
74
564
359
367
31
46.510
48.836
78
569
360
368
32
46.511
48.837
79
584
361
369
33
46.511
48.837
79
604
362
370
34
46.512
48.838
80
624
363
371
35
46.513
48.839
81
636
364
372
36
46.513
48.839
81
Líquido). A Figura 3 mostra os custos decrescentes para motorização adicional da UHE de Jaguara.
TABELA II Entrada total em VPL e custo por MW na UHE de
Jaguara
Cap. Adic.
Jaguara
(MW)
Em.
Asseg.
Jaguara
(MWmédio
s)
En. Asseg.
Adic. /
Capac.
Adic. (%)
56
66
76
86
96
106
122
140
145
160
180
200
212
16
18
20
22
23
26
28
31
32
33
34
35
36
28,6
27,3
26,3
25,6
24,0
24,5
23,0
22,1
22,1
20,6
18,9
17,5
17,0
Entrada
total em
VPL
em 15
anos
(milhão de
R$)
63
71
79
87
91
102
110
122
126
130
134
138
142
Custo por
MW
(milhão de
R$)
1,13
1,07
1,04
1,01
0,94
0,97
0,90
0,87
0,87
0,81
0,74
0,69
0,67
Figura 1 - Energias firme (a) e assegurada (b) em função da capacidade instalada da UHE de Jaguara (Firm and insured energies
according to Jaguara hydro power plant installed capacity)
Figura 3 – Custo do kW instalado para motorização adicional de
Jaguara (Installed kW cost for Jaguara additional power)
A título de comparação, o custo médio por kW instalado num novo aproveitamento hidrelétrico é de US$ 1.500,00 (≈ R$ 3.000,00
em novembro de 2008) (DOEHLER (2003)).
5 – CONCLUSÕES
A metodologia proposta se mostrou adequada para a quantificação do ganho energético das propostas de motorização adicional
feitas, sinalizando claramente os valores máximos de investimentos que devem ser feitos para que sejam economicamente viáveis
através do VPL. Pelo observado, houve ganho de energia assegura-
Figura 2 - Ganho de energia assegurada para a UHE de Jaguara
da tanto para a empresa quanto para o SIN em todas as opções
e o SIN (Insured energy gain to Jaguara hydro power plant and
apresentadas. Ademais, é importante citar o fato de que o impacto
National Interconnect System)
sobre o meio ambiente é bastante pequeno, pois o acréscimo de
29
ARTIGOS TÉCNICOS
área inundada é nulo. Portanto, as interferências sobre o meio am-
USINAS DA CEMIG: 1952 – 2005 / Coordenação Paulo Brandi
biente ocorrem principalmente por causa das obras necessárias pa-
de Barros Cachapuz – Rio de Janeiro: Centro da Memória da
ra a instalação das novas unidades geradoras. É importante sali-
Eletricidade no Brasil, 2006.
entar que um dos mecanismos que poderiam estimular a remotori-
BANCO MUNDIAL. Relatório nº 40995-BR. Licenciamento
zação seria a venda da energia firme adicional no horário de ponta,
Ambiental de Empreendimentos Hidrelétricos no Brasil: Uma
quando o sistema energético exige mais carga e a tarifa é mais ele-
Contribuição para o Debate (em três volumes) Volume III: Anexos
vada. Entretanto, nesse trabalho não foi avaliada a capacidade do
Técnicos, 28 de março de 2008.
sistema de transmissão atualmente existente.
A motorização adicional se mostrou mais atraente do ponto de
vista econômico do que a construção de um novo empreendimento
com as capacidades instaladas propostas, considerando o elevado
custo do MW novo instalado. Os custos das alternativas propostas
DOMINGUES, P. C. M. A interconexão elétrica dos sistemas isolados da Amazônia ao Sistema Interligado Nacional. Dissertação:
Mestrado em Engenharia de Produção. UFSC: Florianópolis, 2003.
CEPEL – Centro de Pesquisa de Energia Elétrica. Manual de
Referência – Modelo NEWAVE. Rio de Janeiro, circa 2000.
de motorização adicional foram inferiores aos custos respectivos
ELETROBRÁS – Centrais Elétricas Brasileiras S.A. MSUI –
de um novo empreendimento com as mesmas capacidades instala-
Modelo de simulação a usinas individualizadas. Manual de metodo-
das em todas as opções.
logia, versão 3.1. Rio de Janeiro, 2008.
ESTUDOS PARA A LICITAÇÃO DA EXPANSÃO DA GERAÇÃO.
6 – REFERÊNCIAS
Garantia Física do Empreendimento Hidrelétrico Santo Antônio no
CABRAL, L. M. M., BRANDI, P. Energia elétrica no Brasil: 500
Rio Madeira – Leilão de Energia Nova 2007. Empresa de Pesquisa
anos. Centro da Memória da Eletricidade no Brasil, 2000.
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Atlas de energia
elétrica do Brasil, Brasília: ANEEL, 2008.
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica (Brasil). Energia
Energética. Nº EPE-DEE-RE-117/2007-r1. 16 de outubro de 2007.
Rio de Janeiro.
DOEHLER, F. D. Avaliação de usinas hidrelétricas. PCH Notícias
& SHP News. Ano 5, nº 18. Itajubá (MG). mai/jun/jul de 2003.
Assegurada / Agência Nacional de Energia Elétrica. – Brasília:
ANEEL, 2005 18 p.: il. – (Cadernos Temáticos ANEEL; 3)
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C) Mercado e Planejamento Energético
D) Meio Ambiente, Responsabilidade Social e Desenvolvimento Sustentável
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a. Componentes Hidromecânicos
b. Componentes Elétricos Mecânicos
c. Estruturas Hidráulicas
d. Sistemas de Controle
e. Subestação e Transmissão
f. Levantamento de Dados de Campo
g. Geotecnia e Geologia
h. Monitoramento
F) Operação e Manutenção
G) Sistemas Híbridos
Realização
H) Geração Descentralizada e Sistemas Isolados
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30
ARTIGOS TÉCNICOS
PLANEJAMENTO DE CAMPANHAS COM GPS APLICADO A LEVANTAMENTOS
HIDROENERGÉTICOS: ESTUDO DE CASO NA MCH PARQUE ESTADUAL DA ILHA ANCHIETA
Eng. M.Sc. Mateus Ricardo1
2
Prof. Dr. Augusto Nelson Carvalho Viana
RESUMO
A qualidade dos dados topográficos coletados em campo, dentre outros, é fator determinante para o projeto e implantação de centrais
hidrelétricas. Nesse sentido, o uso de sistemas de posicionamento global (GPS) vem se mostrando uma importante ferramenta, devido ao
avanço tecnológico e popularização de equipamentos para aplicações civis, capazes de obter precisões centimétricas e até milimétricas.
Os resultados obtidos com tais sistemas dependem não somente de seu correto manuseio, e posterior processamento dos dados, mas
também de condições inerentes aos satélites e ao ambiente. Em geral, tais levantamentos são realizados em locais de difícil acesso, com
tempo de permanência e prazos de conclusão limitados, envolvendo custos de transporte e alocação de equipes. Apresenta-se no presente trabalho o planejamento de uma campanha de coleta de dados com GPS, para a implantação de microcentral hidrelétrica (MCH) no
Parque Estadual da Ilha Anchieta (Ubatuba-SP). O planejamento possibilitou transportar coordenadas para dois marcos topográficos implantados na Ilha, a partir de uma base integrante da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), obtendo-se resultados satisfatórios para a aplicação considerada, mesmo com um tempo de coleta relativamente curto (aproximadamente uma hora).
Palavras-chave: centrais hidrelétricas, levantamentos hidroenergéticos, GPS, planejamento de campanhas.
ABSTRACT
The quality of topographical data collected in field, among others, is a determining factor for designing and deploying hydroelectric power plants. In this way, the use of global positioning systems (GPS) has been showing as an important tool, due to the popularization and
technological advance of equipments for civil applications, able to obtain centimetrical and milimetrical accuracies. The results obtained
from these systems depend not only on their correct handling and subsequent data processing, but also the conditions attached to satellites and the environment. In general, such surveys are conducted in hard access places, with long they have limited finishing time, involving transportation costs and teams allocation. The present work presents the planning of a GPS campaign for setting up a micro hydropower plant (MHP) in Anchieta Island State Park (Ubatuba-SP). The planning became it possible to transport coordinateds from a Brazilian
Continuous Monitoring Network (RBMC) for two topographical landmarks deployed on the island, obtaining satisfactory results for the application considered, even with a relatively short data collection period (about one hour).
Keywords: hydropower plants, hydroenergetic surveys, GPS, campaign planning.
1. INTRODUÇÃO
ocorreu a popularização do sistema, sendo este atualmente utiliza-
Levantamentos topográficos e georreferenciamento são ativi-
do em aplicações civis das mais variadas áreas do conhecimento, e
dades fundamentais em projetos hidrelétricos, presentes desde a
até mesmo em atividades recreativas.
fase de estudo de viabilidade até a executiva. O sucesso na deter-
O GPS não demorou a se agregar ao ferramental utilizado em
minação do potencial hidráulico, regionalização de informações hi-
estudos hidroenergéticos, principalmente com o aperfeiçoamento
drológicas, seleção de grupos geradores, projeto e implantação de
dos sistemas comerciais, capazes de atingir precisões milimétri-
estruturas civis depende, dentre outros, da qualidade dos dados to-
cas, trazendo consigo um significativo aumento de produtividade.
pográficos e geográficos (coordenadas, cotas, desníveis, distâncias).
A utilização do GPS é, em geral, simples. Há, porém, uma série
de fatores que pode influenciar a qualidade dos dados coletados, co-
A logística para levantamentos de campo, sobretudo nas pri-
mo por exemplo, as condições atmosféricas, existência de obstá-
meiras fases de estudo de aproveitamentos hidrelétricos – por
culos aos sinais, duração das sessões de amostragem, a quantida-
exemplo, na fase de inventário – tende a ser trabalhosa, envolven-
de e a distribuição espacial dos satélites durante as medições. No
do o deslocamento de equipes para locais, em geral, de difícil aces-
tocante aos estudos hidroenergéticos, o conhecimento prévio de ta-
so. A manutenção destas equipes por períodos longos, ou a neces-
is fatores permite o planejamento logístico dos trabalhos de cam-
sidade de repetição de campanhas devido a erros nas medições,
po, e a conciliação das diversas atividades a serem executadas
constituem um ônus desnecessário aos projetos.
(transporte de coordenadas, levantamentos topográficos e hidro-
Avanços tecnológicos, provenientes principalmente da ativida-
métricos, dentre outras).
de militar, deram origem ao sistema de posicionamento global
Apresenta-se a seguir o planejamento e os resultados de uma
(GPS – Global Positioning System) por satélites, cuja aplicação ori-
campanha com GPS para o transporte de coordenadas para dois
ginal era voltada à navegação de tropas. Com o passar do tempo,
marcos topográficos, implantação de referências de nível e levan-
1 Universidade Federal de Itajubá, Instituto de Recursos Naturais, Grupo de Energia, [email protected]
2 Universidade Federal de Itajubá, Instituto de Recursos Naturais, Grupo de Energia, [email protected]
31
ARTIGOS TÉCNICOS
tamento da queda bruta para a implantação/reforma de uma MCH
tando a realização de pesquisas científicas e o desenvolvimento de
no Parque Estadual da Ilha Anchieta (Ubatuba-SP). A obra integra
atividades de educação e interpretação ambiental, de recreação
o projeto de cooperação técnico-financeiro firmado entre o Grupo
em contato com a natureza e de turismo ecológico. O sistema ener-
de Energia (GEN) da Universidade Federal de Itajubá e o Ministério
gético da ilha – destinado ao atendimento do centro administrativo
de Minas e Energia (MME), cujo objetivo é avaliar em campo o com-
do Parque e de residências de funcionários – é isolado e híbrido,
portamento de bombas centrífugas funcionando como turbina, pa-
constituído de uma MCH com turbina Pelton (desativada em função
ra implantação de microcentrais hidrelétricas de baixo custo.
do mal estado de conservação dos equipamentos), geradores a
Diesel e sistema solar fotovoltaico, estando estes últimos traba-
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
lhando aquém das condições ideais. A implantação da nova MCH in-
O sistema de posicionamento por satélites, conhecido por GPS,
tegra ao objetivo científico do convênio a possibilidade de se au-
proporciona informações de tempo e posição tridimensional em
mentar a auto-sustentabilidade energética do PEIA, através da sig-
qualquer instante e lugar do planeta (IBGE, 2008). Atualmente,
nificativa redução e substituição do consumo de óleo Diesel por
vem-se difundindo o conceito GNSS (Global Navigation Satellite
uma fonte renovável, no caso, hidráulica.
System), referente à inclusão de novas técnicas de posicionamento aliadas a uma infra-estrutura espacial expandida.
Podem-se destacar algumas técnicas de posicionamento amplamente utilizadas (IBGE, 2003):
·Posicionamento estático: dois ou mais receptores fixos rece-
O acesso ao PEIA é feito por meio marítimo, principalmente a
partir do píer do Saco da Ribeira, do qual dista aproximadamente 8
km.
Para correção dos dados coletados, foi utilizada como referência (base) a estação de GPS UBAT (ftp://geoftp.ibge.gov.br/
bem sinais dos mesmos satélites simultaneamente, definindo-se
RBMC/relatorio/Descritivo_UBAT.pdf),
vetores que fornecem precisões da ordem de 1 a 2 ppm;
Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), localizada no
·Posicionamento cinemático contínuo e semi-cinemático (stopand-go): um receptor é mantido fixo (base) enquanto o outro se
integrante
da
Rede
Instituto Oceanográfico da USP, em Ubatuba. A linha de base entre
a estação e os marcos implantados é de aproximadamente 7 km.
movimenta ao longo da área de levantamento, ocupando os pontos
de interesse durante alguns segundos;
·Posicionamento pseudo-cinemático ou pseudo-estático: um receptor é mantido fixo enquanto o outro itinerante ocupa as mesmas estações mais de uma vez, durante alguns minutos, em intervalos horários.
Para que uma campanha de medição produza dados suficientes
para a solução de ambigüidades, o IBGE (2003) recomenda que a
taxa de amostragem, em levantamentos estáticos, seja de no mínimo 15 segundos, e que o tempo total mínimo da campanha, para linhas de base entre 5 e 10 km, seja de 10 a 15 minutos (IBGE,
2008).
Além da quantidade mínima necessária de 4 satélites, a precisão dos levantamentos com GPS é fortemente influenciada pela dis-
FIGURA 1 – Localização da estação UBAT e dos marcos topográficos implantados
tribuição espacial destes em relação ao receptor. Segundo Santos
(2005), quanto mais distribuídos se encontrarem os satélites, mai-
3.1 Equipamentos e softwares utilizados
or será a precisão do levantamento. Uma geometria inadequada
Diante dos objetivos e necessidades dos estudos hidroenergé-
dos satélites gera a chamada diluição da precisão, quantificada pe-
ticos para implantação da MCH, foram implantados 3 marcos topo-
lo fator denominado DOP (Dilution of Precision), que se subdivide
gráficos, construídos com tubulações de PVC e concreto, sendo
em (IBGE, 2003): HDOP (efeito da geometria dos satélites nas co-
eles:
ordenadas planimétricas), VDOP (idem, para a altitude), PDOP
·Marco 1: implantado em área descampada, com visada direta
(idem, para a posição tri-dimensional), TDOP (idem, para o tempo)
entre os marcos 2 e 3, servindo de vértice de triangulação entre es-
e GDOP (idem, para a posição e o tempo). Quanto menor o DOP,
tes (levantamento da queda bruta com estação total);
melhor a precisão do levantamento, sendo o valor máximo admissível, para aplicações gerais, igual a 6.
·Marco 2: localizado em área de mata, junto ao local onde será
implantada a nova casa de força da MCH. Sua principal função é servir de referência de nível (para definição do nível d'água de jusante
3. MATERIAL E MÉTODOS
e queda bruta) e implantação de estruturas civis (casa de força, ca-
O estudo ocorreu no Parque Estadual da Ilha Anchieta (PEIA) –
nal de fuga);
Ubatuba/SP. O PEIA é uma Unidade de Conservação da Natureza
·Marco 3: posicionado junto à barragem, em local com alguns
do Grupo de Proteção Integral, sendo gerido pela Fundação
obstáculos para baixas elevações, servindo de referência de nível
Florestal, órgão vinculado à Secretaria de Estado do Meio
para determinação do nível d'água de montante e queda bruta.
Ambiente de São Paulo.
O objetivo principal do parque, en-
Para o transporte de coordenadas e georreferenciamento dos
quanto Unidade de Conservação, é a preservação de ecossistemas
marcos 1 e 3, foram utilizados dois receptores diferenciais (DGPS)
naturais de grande relevância ecológica e beleza cênica, possibili-
Ashtech Promark2. O equipamento possui 12 canais independen-
32
ARTIGOS TÉCNICOS
tes, utilizando portadora L1 código C/A e fase da portadora GPS.
Fornecidas tais informações ao programa, foram simuladas as
Atinge, em modo estático, precisão horizontal de 0,005 m + 1 ppm
condições sob as quais os levantamentos seriam realizados, con-
e vertical de 0,01 m + 2 ppm (THALES NAVIGATION, 2005), de-
forme FIGURAS 3 a 8.
pendendo do tempo de observação, disponibilidade e posicionamento dos satélites e condições ambientais.
A validação das distâncias e do desnível entre os marcos 1 e 3
obtidas com o DGPS foi realizada com uma estação total Leica
TC407, com precisão na medição de distâncias com prisma de
0,005 m + 2 ppm (LEICA GEOSYSTEMS, 2003).
O planejamento da campanha foi feito com o aplicativo
Planning
2.8
-
Trimble
Navigation
Limited.
Para
o
pós-
processamento dos dados coletados com o DGPS foi utilizado o software GNSS Solutions 3.00.06 - Magellan Navigation, Inc. A interpolação da altura da ondulação geoidal foi realizada pelo sistema
FIGURA 3 – Elevação dos satélites no local do levantamento –
23/10/08
Mapgeo 2.0 - IBGE.
FIGURA 4 – Elevação dos satélites no local do levantamento –
24/10/08
FIGURA 2 – Estação total e receptores DGPS durante as medições
3.2 Planejamento da campanha
Havia duas datas disponíveis para a realização da campanha:
23/10/08 e 24/10/08. O transporte marítimo até a Ilha ocorre duas
vezes ao dia, partindo do píer às 8:00 h e retornando às 16:00 h,
com translado variando de 30 a 40 minutos. Dessa maneira, o período útil para realização da campanha, considerando deslocamentos na ilha, montagem e desmontagem dos equipamentos e atrasos eventuais, foi fixado das 9:00 h às 15:00 h.
FIGURA 5 – Quantidade de satélites no local do levantamento –
23/10/08
Em função do planejamento inicialmente proposto, e da necessidade de se ocupar os marcos 1 e 3 com a estação total para a realização de outras atividades integrantes do cronograma de estudos
da MCH, foi estipulado que a transferência de coordenadas com o
DGPS deveria ocorrer pela manhã, de forma que o período vespertino estivesse disponível para tais atividades (medição de conduto
forçado, barragem, nivelamento da área de implantação da casa
de força).
Partiu-se, então, para o planejamento da campanha com DGPS
em si. Inicialmente, obteve-se, na página do fabricante do DGPS, o
FIGURA 6 – Quantidade de satélites no local do levantamento –
24/10/08
arquivo atualizado do tipo “almanaque”. Tal arquivo, emitido também por órgãos governamentais de controle dos sistemas de navegação, fornece as órbitas de cada satélite da constelação, devendo
ser atualizado periodicamente. Após carregado o almanaque no
software Planning 2.8, forneceu-se ao programa informações sobre a campanha de medição, dentre elas: coordenadas e altitude
aproximadas, data e horário. Além disso, estipulou-se a altitude mínima dos satélites, no caso, 15o (desconsiderando satélites baixos,
que podem ser afetados por obstáculos como árvores, prédios,
etc).
FIGURA 7 – Diluição da precisão no local do levantamento –
23/10/08
33
ARTIGOS TÉCNICOS
Considerando a precisão teórica do DGPS (0,005 m + 1 ppm) e
da estação total (0,005 m + 2 ppm) utilizados, e possíveis erros inseridos durante as medições e processamento (pequenos deslocamentos do prisma durante medição com estação total, distorções
na conversão das coordenadas para UTM para cálculo da distância,
por exemplo), pode-se concluir que os resultados planimétricos obtidos com o DGPS foram satisfatórios (em especial, para aplicações
gerais de construção civil), atestando que o período selecionado durante o planejamento para o transporte de coordenadas foi adequado. O aumento do tempo de amostragem (considerando os meFIGURA 8 – Diluição da precisão no local do levantamento –
24/10/08
lhores intervalos de satélites e DOP definidos durante o planejamento) poderia ter aumentado a precisão do levantamento, e deve
Como era de se esperar, os resultados das simulações para o
mesmo local, em dias consecutivos, foram semelhantes, apresentando pequena defasagem horária. Analisando-se os gráficos, percebe-se que o período desejado para o levantamento (das 9:00 h
às 12:00 h) apresenta uma média de 7 a 8 satélites visíveis, supe-
ser considerado sempre que os resultados esperados e a aplicação
ao qual se destinam exigirem maiores precisões.
Os resultados altimétricos dos dois equipamentos são apresentados na TABELA 3.
TABELA 3 – Desnível entre os marcos 1 e 3
rior ao mínimo necessário (4). A diluição da precisão (sobretudo, a
de posição) também se mostrou baixa, indicando haver condições
adequadas à realização da campanha. Sendo ambos os dias favoráveis (inclusive com previsões meteorológicas semelhantes), op-
Distância horizontal entre os marcos 1 e 3 [m]
Estação Total
65,855
DGPS
65,964
Diferença entre os resultados do DGPS
e da Estação Total
tou-se pelo dia 24/10/08.
3.3 Realização da campanha
0,109(-0,17%)
Assim como os resultados planimétricos, a altimetria com
Os receptores foram posicionados e nivelados sobre os marcos
DGPS e estação total apresentou valores muito semelhantes. A ma-
1 e 3, e configurados para a medição em modo estático, tendo a co-
ior variação dos desníveis em relação às distâncias horizontais era
leta dos dados sobre cada marco se iniciado, respectivamente, às
esperada, uma vez que a precisão horizontal do DGPS sempre é
9:09 h e 9:32 h. A duração do período de coleta, para ambos recep-
considerada o dobro da vertical.
tores, foi de aproximadamente 1 hora.
5. CONCLUSÃO
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O planejamento de campanhas com DGPS mostrou-se uma fer-
Após descarregados em computador, e processados a partir da
ramenta simples e de grande valia para a definição da logística de
estação de referência UBAT, os dados coletados com DGPS foram
levantamos hidroenergéticos, proporcionando a obtenção de re-
agrupados na TABELA 1.
sultados com alta qualidade e o melhor aproveitamento do tempo
TABELA1–Resultados transferência de coordenadas com DGPS
SIRGAS2000
Latitude
Longitude
disponível para estes. Essa otimização logística pode ser revertida
Marco 1
Marco 3
em aumento da produtividade, melhor alocação de equipes e redu-
23º 32’
23º 32’
ção de custos operacionais de levantamentos de campo para estu-
23,16171” S
31,88899” S
45º 03’
45º 03’
56,19488” W
55,80549” W
Altitude (elipsóide) [m]
-0,771
65,193
Altitude (geóide) [m]
3,359
69,323
dos e implantação de centrais hidrelétricas.
6. AGRADECIMENTOS
A equipe do GEN agradece à Coordenação de Aperfeiçoamento
de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo financiamento dos equipamentos utilizados no trabalho, por ocasião do edital Pró-
Percebe-se que, no marco 1, a altitude elipsoidal encontra-se
equipamentos 2007, e ao Ministério de Minas e Energia, pelo con-
abaixo do nível médio dos oceanos, tendo sido posteriormente cor-
vênio de cooperação que possibilitou a implantação da MCH foco do
rigida pela ondulação geoidal local.
estudo.
Foram analisados também os dados coletados com a estação total, de forma a se comparar e validar os resultados obtidos
com o DGPS. Os resultados planimétricos são apresentados na
TABELA 2.
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA.
Especificações e Normas gerais para levantamentos GPS. Rio de
TABELA 2 – Distância horizontal entre os marcos 1 e 3
Distância horizontal entre os marcos 1 e 3 [m]
Janeiro: IBGE, 2003.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA.
Estação Total
268,680
Recomendações para levantamentos relativos estáticos – GPS. Rio
DGPS
268,609
de Janeiro: IBGE, 2008.
Diferença entre os resultados do DGPS
e da Estação Total
34
LEICA GEOSYSTEMS. Manual do usuário TC(R)403/405/407 -0,071 (0,03%)
Versão 1.0. Heerbrugg: Leica Geosystems, 2003.
Carta aos leitores
Prezados leitores,
Dear Readers
Durante o ano de 2009 nossa publicação consolidou sua partici-
During the year of 2009 our magazine has established its par-
pação na classificação Qualis/Capes, instituição que avalia a pro-
ticipation on the rating from Qualis/Capes, Institute that promotes
dução Cientifica apresentada pelos programas de pós graduação
the evaluation of science production of master and doctor degree
no Brasil.
programs in Brazil.
Aproveitando nossa inserção em todas as áreas do setor elétri-
Due to the insertion of the magazine in all areas of the power
co nacional e internacional expandimos a abrangência dos temas
sector in Brazil and worldwide we decided to expand the themes
abordados pelos artigos técnicos atendendo também as áreas de
from the technical papers to attend the area of water resources,
Recursos Hídricos, Meio Ambiente e energias renováveis (solar, eó-
Environment and renewable energy( solar, wind, biomass and
lica, biomassa e PCH) e Fontes convencionais.
SHP) and conventional sources of energy.
Todos os pesquisadores e estudiosos dos temas estão convidados a divulgar trabalhos seguindo a formatação disponível no site:
All researchers and associated to the themes are invited to publish your work, following the rules available on the website:
www.cerpch.org.br
www.cerpch.org.br
Atenciosamente
Best Regards
Prof.Dr. Geraldo Lucio Tiago Filho
Prof.Dr. Geraldo Lucio Tiago Filho
Secretário Executivo do CERPCH
Executive Secretary of CERPCH
35
ARTIGOS TÉCNICOS
DESENVOLVIMENTO METODOLÓGICO PARA AVALIAÇÃO DE IMPACTOS DE
EMPREENDIMENTOS HIDRELÉTRICOS DE PEQUENO PORTE SOBRE PEIXES MIGRADORES
1
Lucas Gonçalves da Silva
1
José Ricardo de Souza Barradas
RESUMO
Barramentos influenciam diretamente no processo de migração de peixes. Avaliar o impacto dessas obras de infraestrutura e direcionar pesquisas para esse propósito minimiza impactos ambientais decorrentes desses empreendimentos sobre a biodiversidade. Através
de modelos computacionais e equações logísticas de probabilidade de ocorrência que levam em consideração parâmetros geomorfológicos (altitude e área de sub-bacia de montante) obteve-se um modelo padrão de distribuição de espécies de peixes migradores na região hidrográfica do alto rio Uruguai (RS/SC), com alta calibragem (84.39% de aderência do modelo). O modelo computacional aumenta significativamente o conhecimento acerca de metodologias para avaliação de impactos ambientais provocados por barragens de pequeno e
grande porte que terá aplicabilidade em outras bacias hidrográficas.
PALAVRAS-CHAVE: barragens, dourado, regressão logística, modelagem.
ABSTRACT
Dams influence directly the process of fish migration. Assessing the impact of these infrastructure and direct research for that purpose
minimize environmental impacts resulting from projects on biodiversity. Through computer models and probability logistic regressions of
occurrence that take into account geomorphologic parameters (elevation ans basin area) was obtained a standard distribution model of
migratory fishes species in the upper Uruguay river basin (RS/SC) with high calibration (84.39% of adherence). The computational modelling significantly increases the knowledge about methodologies for evaluate environmental impacts caused by small and large dams
and applicability in other basins.
KEYWORDS: dams, dourado, logistic regression, modeling.
INTRODUÇÃO
Hart, 1982).
Ações humanas têm afetado de forma extensiva bacias hidro-
Dentre as espécies migradoras de grande porte e de grandes
gráficas através de barramentos, visando produção de energia, ex-
distâncias da bacia hidrográfica do rio Uruguai está o Dourado (Sal-
tração de água, e necessidades de transporte (Nilsson et al.,
minus brasiliensis Cuvier, 1816). A espécie encontra-se na catego-
2005). Essas atividades prejudicam de forma importante a ictiofa-
ria de “ameaçada-vulnerável” do Estado do Rio Grande do Sul, se-
una e, especialmente, espécies migradoras (Hall, 1972).
gundo Fontana et al. (2003). Possui hábito reofílico e faz migrações
No Brasil, e geração de energia elétrica é essencialmente con-
reprodutivas anuais entre os meses de dezembro e janeiro.
seqüência de aproveitamentos hidrelétricos (Santos, 2003). O mai-
Reproduz-se em ambientes lóticos, que são diretamente alterados
or agravante dos aproveitamentos hidrelétricos no país é que a mai-
pela regularização do fluxo dos rios por barramentos (Agostinho et
or parte das usinas está localizada em regiões de planalto ou planí-
al., 2004). Podem atingir até um metro de comprimento e 30 kg de
cie, onde os rios são caracterizados por grande vazão e pequena de-
massa, apresentando valor para a pesca artesanal e esportiva (Go-
clividade. Nesses casos, as barragens freqüentemente são obras
doy, 1975).
de grande envergadura (Kelma et al., 2002). Considerando esse as-
O presente estudo teve como objetivo principal determinar a
pecto como o grande obstáculo para novos empreendimentos hi-
distribuição histórica de S. brasiliensis na região hidrográfica do al-
drelétricos, as pequenas centrais hidrelétricas (“PCHs”) represen-
to rio Uruguai, a fim de subsidiar atividades de conservação da es-
tam alternativa para o fornecimento de energia com menor impac-
pécie que se fazem urgentes mediante sua vulnerabilidade. O tra-
to ambiental (Nogueira et al., 2008).
balho também objetivou consolidar a metodologia utilizando re-
A sucessão de barramentos e a regularização do fluxo de água
gressões logísticas e processamento computacional a partir de ca-
vêm prejudicando o desenvolvimento de muitas espécies de peixes
racteres geomorfológicos da bacia hidrográfica (área de sub-bacia
que apresentam periodicidade em seu ciclo reprodutivo (Vazzoler,
de montante e altitude) para determinar padrões de distribuição da
1996). No caso de espécies migradoras de grande porte, a desova
ictiofauna e avaliar impactos de empreendimentos sobre peixes mi-
ocorre sempre no mesmo local, geralmente acima da área de ali-
gradores.
mentação dos adultos. A corrente predominante carrega os ovos e
as larvas para áreas onde se desenvolverão. Neste local, os jovens
MATERIAIS E MÉTODOS
se alimentarão e crescerão até atingirem determinado tamanho pa-
A bacia do rio Uruguai estende-se entre os paralelos de 27º e
ra se unirem ao estoque principal. A característica cíclica desses
34º S e os meridianos 49º e 58º W. Abrange uma área de aproxi-
eventos é que assegura a manutenção das populações (Pitcher &
madamente 384.000 km2, dos quais 176.000 km2 situam-se no
1Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Departamento de Biodiversidade e Ecologia. [email protected].
36
ARTIGOS TÉCNICOS
Brasil, equivalente a 2% do território nacional. Sua porção brasilei-
drográfica do alto rio Uruguai foi estimada através de regressão lo-
ra encontra-se na região Sul, compreendendo 46.000 km2 do
gística multivariada (LOGIT). As variáveis a serem mensuradas, as-
Estado de Santa Catarina e 130.000 km2 do Estado do Rio Grande
sim como as escala de medida, estão descritas na tabela 1.
do Sul (48% do total de área de bacia) (Paim & Ortiz, 2006).
O rio nasce nas montanhas da serra geral do Brasil, em altitude
Tabela 1: Parâmetros utilizados para análise.
Variável
Escala de Medida
Origem do dado
aproximada de 1800m (Zaniboni-Filho & Shultz, 2003). A porção
Presença (por
Binária: presente
Presença em coleção
superior do rio Uruguai foi utilizada como área de estudo do pre-
espécie de peixe
(1); ausente (0)
Amostragem
sente projeto, além de seus tributários, desde as cabeceiras dos ri-
migrador)
os Pelotas e Canoas, até imediações do Parque Estadual do Turvo
Altitude (Figura 2)
Métrica
Modelo numérico do
Área da sub-bacia de
Métrica
Modelo numérico do
Entrevistas
(RS). Os principais rios da bacia são formados por poços e corredeiras, ambientes lênticos e lóticos que mantém a grande diversidade
ictiofaunística local (figura 1).
terreno*
montante (Figura 3)
terreno*
(*) Baseado em imagens orbitais do satélite LANDSAT e no sistema de referência oficial brasileiro (SAD69).
Figura 1 – Região de estudo. Study area.
O clima regional é subtropical com distribuição de chuvas ao lon-
Figura 2 – Modelagem de Altitudes.
go do ano, mas com maior concentração entre maio e setembro. As
precipitações anuais variam de 1800mm nas cabeceiras a
1300mm. Aproximadamente 3,8 milhões de pessoas vivem na porção brasileira da região hidrográfica do rio Uruguai (Paim & Ortiz,
2006).
Foram realizadas quatro saídas de campo para tomada de dados, priorizando pontos de cruzamento entre rodovias e os rios de
interesse. Foram percorridos aproximadamente 4000 km entre os
meses de junho e dezembro de 2008. Nesses pontos foram entrevistados pescadores locais, preferencialmente aqueles que residiam há mais de quarenta anos na localidade e acompanharam a pesca esportiva e artesanal durante esse período. O método de entrevistas para obtenção dos dados sobre a ictiofauna é frequentemen-
Figura 3 – Modelagem de área de bacia de montante
te utilizado (Silve & Pompeu, 2008).
Ao final das amostragens, um total de 120 entrevistas foi atin-
Cada variável foi convertida em imagem georreferenciada em
gido, sendo 112 delas consideradas válidas. Nas entrevistas, eram
formato raster (MNT) sendo o modelo logístico de probabilidade de
mostradas ao pescador local fotos do peixe de interesse e, em caso
ocorrência ajustado utilizando-se a rotina LOGIT de operação esta-
de o pescador não reconhecer através do material fotográfico, os
tística de imagens do software Idrisi Andes 15.0 (Clark Labs. 2006)
nomes populares e científico eram apresentados. As entrevistas
(ajuste por máxima verossimilhança através do algoritmo de
consideradas não válidas foram de pontos em duplicata, onde mais
Newton-Raephson):
de uma entrevista foi realizada para aferição dos dados, quando
ocorria algum conflito de informação entre entrevistados.
Os dados foram anotados em uma planilha com escala tempo-
P = e(constante + b1.Altitude + b2.Área de Bacia).
(1+e(constante + b1.Altitude + b2.Área de Bacia))-1
ral, para que fossem obtidos os pontos de distribuição histórica e
atual da espécie de interesse. Essa escala de tempo data desde a
Onde:
década de 1970, antes dos primeiros barramentos serem planeja-
P é a probabilidade de ocorrência da espécie (0 - 1);
dos para a bacia do rio Uruguai (Santos, 2003).
b1 é o coeficiente relativo à altitude;
A probabilidade de ocorrência da espécie ao longo da região hi-
b2 é o coeficiente relativo à área de bacia.
37
ARTIGOS TÉCNICOS
RESULTADOS E DISCUSSÃO
tural dos rios e a perda da estrutura complexa do hábitat leva à per-
A presente abordagem diferencia-se por elaborar mapas de dis-
da de espécies (Moyle & Mount, 2007). Portanto, a manutenção da
tribuição histórica de espécies migradoras, baseado em dados de
biodiversidade depende da heterogeneidade de hábitats, que são
campo e um modelo computacional embasado em equações logís-
homogeneizados por barragens (Poff et al., 2007). Uma análise de
ticas de probabilidade. O mapa de distribuição histórica do
impactos sobre a ictiofauna migradora está mostrada na figura 5.
Dourado na região hidrográfica do alto rio Uruguai está mostrado
na figura 4.
Figura 5 – Mapa de avaliação dos impactos de centrais hidrelétricas sobre peixes migradores.
Figura 4 – Distribuição prevista de S. brasiliensis no alto rio
Uruguai.
A grande problemática da bacia do rio Uruguai são os diversos
barramentos em sequência planejados, em fase de licenciamento,
Através da análise de dados fica evidente os fatores área de ba-
ou já implementados, tanto no rio principal quanto em seus tribu-
cia de montante e altitude como determinantes da distribuição da
tários (Paim & Ortiz, 2006). Peixes migradores evadem de lagos de
espécie no alto rio Uruguai. O padrão de distribuição com probabili-
barragens e, vários barramentos de grande porte em sequência
dade acima de 50% condiz com os maiores rios tributários em ter-
transformarão os rios da bacia em lagos, prejudicando não somen-
mos de área de sub-bacia de montante, tal como: Rio Canoas, rio
te o Dourado, mas outras espécies migradoras (Antônio et al.,
Pelotas, rio do Peixe e rio Várzea. O valor 0.50 para corte é conside-
2007). Centrais hidrelétricas de menor porte, por não necessita-
rado como eficaz, pois condiz com os pontos de presença amostra-
rem de grandes reservatórios ou vultuosos desvios dos cursos
dos durante o trabalho de campo. Eventualmente a espécie pode
d'água e seu baixo custo de instalação, podem ser alternativas pa-
vir a ocorrer ou já teve, em algum momento, sua distribuição em lo-
ra expansão da matriz hidroenergética (Nogueira et al., 2008).
cais onde suas probabilidades de ocorrência é menor que 0.50, já
A espécie requer urgentes esforços de conservação, mediante
que através de análises, a aderência total do modelo atingiu
sua vulnerabilidade. A bacia do Prata, na qual está inclusa a bacia
84,39%, o que pode ser considerado um resultado extremamente
do rio Uruguai, está atualmente entre as quatro mais ameaçadas
satisfatório, visto que a espécie possui muitos dados deficientes
do mundo por obras de infraestrutura que alterarão os ambientes
com relação ao seu padrão de distribuição nos tributários do rio
naturais (Nilsson et al. 2005). Porém, outras ameaças como polui-
Uruguai.
ção, sobrepesca e mudanças climáticas ameaçam a bacia (Wong et
Não há informações precisas acerca da abundância histórica o
Dourado na região do alto rio Uruguai, mas registros recentes de co-
al., 2007).
Projetos bem realizados levam a um significativo percentual de
leções ictiológicas (Sistema SIBIP-NEODAT) documentam a espé-
sucesso em questões conservacionistas (Rodrigues, 2006).
cie nas imediações do Parque Estadual do Turvo, noroeste do
Portanto, a proteção de locais de desova e manutenção de trechos
Estado do Rio Grande do Sul e nas proximidades da UHE Itá (SC)
de rios com suas características originais são as melhores opções
(Fontana et al., 2003), além de estudos utilizando biotelemetria,
para manutenção da ictiofauna (Silve & Pompeu, 2008). Além des-
nas imediações da mesma UHE (Nuñer et al., 2006).
ses aspectos, deve-se considerar estudos e acompanhamento das
Quanto ao modelo de ajuste utilizando regressão logística, tem
populações de peixes em barramentos e em áreas não impactadas
grande aplicabilidade para determinar a ocorrência de espécies e
pelos mesmos, bem como uma legislação e fiscalização de pesca
reforça a importância de modelos estatísticos em estudos ecológi-
eficaz (Zaniboni-Filho & Shultz, 2003). O conjunto dessas medidas
cos que visam avaliação de impactos e atividades de conservação
pode trazer bons resultados para a conservação do Dourado e ou-
(Pearce & Ferrier, 2000). O uso de sensoriamento remoto para ob-
tras espécies migradoras na região do alto rio Uruguai.
tenção de dados que posteriormente são convertidos em parâmetros do modelo é de extrema relevância no desenvolvimento de pro-
REFERÊNCIAS
jetos na área da ecologia e engenharia (Turner et al., 2003) e pode
AGOSTINHO, A. A.; GOMES, L. C.; VERÍSSIMO, S.; OKADA, E.
ser utilizado como instrumento de tomada de decisão (Tiago Filho
K. 2004. Flood regime, dam regulation ans fish in the Upper Paraná
et al., 2008).
River: Effects on assemblage attributes, reproduction ans recruit-
Barramentos potencialmente bloqueiam a migração reprodutiva do Dourado e deoutras espécies migradoras, causando depleção
nas populações (Zaniboni-Filho & Shultz, 2003). Alteram o fluxo na-
38
ment. Reviews in Fish Biology and Fisheries 14: 11-19.
ANTONIO, R. R.; AGOSTINHO, A. A.; PELICICE, F. M.; BAILLY,
D.; OKADA, E. K.; DIAS, J. H. P. 2007. Blockage of migration routes
ARTIGOS TÉCNICOS
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Neotropical Ichthyology 5 (2): 177-184.
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POFF, N. L.; OLDEN, J. D.; MERRITT, D. M.; PEPIN, D. M. 2007.
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Uruguai: Guia para ONG's e movimentos sociais. Porto Alegre:
Núcleo Amigos da Terra Brasil. 80 p.
acessem todos os nossos artigos técnicos em:
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39
INSTRUCTIONS FOR AUTHORS
TECHNICAL ARTICLES
INSTRUÇÕES AOS AUTORES
Forma e preparação de manuscrito
Form and preparation of manuscripts
Primeira Etapa (exigida para submissão do artigo)
O texto deverá apresentar as seguintes características: espaçamento
First Step (required for submition)
The manuscript should be submitted with following format: should be
1,5; papel A4 (210 x 297 mm), com margens superior, inferior, esquerda e dire-
typed in Times New Roman; 12 font size; 1.5 spaced lines; standard A4 paper
ita de 2,5 cm; fonte Times New Roman 12; e conter no máximo 16 laudas, in-
(210 x 297 mm), side margins 2.5 cm wide; and not exceed 16 pages, includ-
cluindo quadros e figuras.
Na primeira página deverá conter o título do trabalho, o resumo e as
ing tables and figures.
In the first page should contain the title of paper, Abstract and Keywords.
Palavras-Chaves. Nos artigos em português, os títulos de quadros e figuras de-
For papers in Portuguese, the table and figure titles should also be written in
verão ser escritos também em inglês; e artigos em espanhol e em inglês, os tí-
English; and papers in Spanish and English, the table and figure titles should
tulos de quadros e figuras deverão ser escritos também em português. Os qua-
also be written in Portuguese. The tables and figures should be numbered con-
dros e as figuras deverão ser numerados com algarismos arábicos consecuti-
secutively in Arabic numerals, which should be indicated in the text and an-
vos, indicados no texto e anexados no final do artigo. Os títulos das figuras de-
nexed at the end of the paper. Figure legends should be written immediately
verão aparecer na sua parte inferior antecedidos da palavra Figura mais o seu
below each figure preceded by the word Figure and numbered consecutively.
número de ordem. Os títulos dos quadros deverão aparecer na parte superior
The table titles should be written above each table and preceded by the word
e antecedidos da palavra Quadro seguida do seu número de ordem. Na figura,
Table followed by their consecutive number. Figures should present the data
a fonte (Fonte:) vem sobre a legenda, à direta e sem ponto-final; no quadro,
source (Source) above the legend, on the right side and no full stop; and ta-
na parte inferior e com ponto-final.
O artigo em PORTUGUÊS deverá seguir a seguinte seqüência: TÍTULO em
bles, below with full stop.
The manuscript in PORTUGUESE should be assembled in the following or-
português, RESUMO (seguido de Palavras chave), TÍTULO DO ARTIGO em in-
der: TÍTULO in Portuguese, RESUMO (followed by Palavras-chave), TITLE in
glês, ABSTRACT (seguido de key words); 1. INTRODUÇÃO (incluindo revisão
English; ABSTRACT in English (followed by keywords); 1.INTRODUÇÃO (in-
de literatura); 2. MATERIAL E MÉTODOS; 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO; 4.
cluding references); 2. MATERIAL E MÉTODOS; 3. RESULTADOS E
CONCLUSÃO (se a lista de conclusões for relativamente curta, a ponto de dis-
DISCUSSÃO; 4. CONCLUSÃO (if the list of conclusions is relatively short, to
pensar um capítulo específico, ela poderá finalizar o capítulo anterior); 5.
the point of not requiring a specific chapter, it can end the previous chapter);
AGRADECIMENTOS (se for o caso); e 6. REFERÊNCIAS, alinhadas à esquerda.
O artigo em INGLÊS deverá seguir a seguinte seqüência: TÍTULO em in-
5. AGRADECIMENTOS (if it is the case); and 6. REFERÊNCIAS, aligned to the
The article in ENGLISH should be assembled in the following order: TITLE
RESUMO (seguido de Palavras-chave); 1. INTRODUCTION (incluindo revisão
in English; ABSTRACT in English (followed by keywords); TITLE in Portuguese;
de literatura); 2. MATERIALAND METHODS; 3. RESULTS AND DISCUSSION; 4.
ABSTRACT in Portuguese (followed by keywords); 1. INTRODUCTION (includ-
CONCLUSIONS (se a lista de conclusões for relativamente curta, a ponto de
ing references); 2. MATERIAL AND METHODS; 3.RESULTS AND DISCUSSION;
dispensar um capítulo específico, ela poderá finalizar o capítulo anterior); 5.
4. CONCLUSIONS (if the list of conclusions is relatively short, to the point of
ACKNOWLEDGEMENTS (se for o caso); e 6. REFERENCES.
O artigo em ESPANHOL deverá seguir a seguinte seqüência: TÍTULO em
not requiring a specific chapter, it can end the previous chapter); 5. AC-
espanhol; RESUMEN (seguido de Palabra llave), TÍTULO do artigo em portu-
KNOWLEDGEMENTS (if it is the case); and 6. REFERENCES.
The article in SPANISH should be assembled in the following order:
guês,
1.
TÍTULO in Spanish; RESUMEN (following by Palabra-llave), TITLE of the article
INTRODUCCTIÓN (incluindo revisão de literatura); 2. MATERIALES Y
in Portuguese, ABSTRACT in Portuguese (followed by keywords); 1.
METODOS; 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓNES; 4. CONCLUSIONES (se a lista
INTRODUCCTIÓN (including references); 2. MATERIALES Y MÉTODOS; 3.
de conclusões for relativamente curta, a ponto de dispensar um capítulo espe-
RESULTADOS Y DISCUSIÓNES; 4. CONCLUSIONES (if the list of conclusions is
cífico, ela poderá finalizar o capítulo anterior); 5. RECONOCIMIENTO (se for o
relatively short, to the point of not requiring a specific chapter, it can end the
caso); e 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Os subtítulos, quando se fizerem necessários, serão escritos com letras
previous chapter); 5.RECONOCIMIENTO (if it is the case); and 6.
RESUMO
em
português
(seguido
de
palavras-chave);
iniciais maiúsculas, antecedidos de dois números arábicos colocados em posição de início de parágrafo.
No texto, a citação de referências bibliográficas deverá ser feita da se-
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
The section headings, when necessary, should be written with the first letter capitalized, preceded of two Arabic numerals placed at the beginning of the
guinte forma: colocar o sobrenome do autor citado com apenas a primeira le-
paragraph.
Abstracts should be concise and informative, presenting the key points of
tra maiúscula, seguido do ano entre parênteses, quando o autor fizer parte do
the text related with the objectives, methodology, results and conclusions; it
texto. Quando o autor não fizer parte do texto, colocar, entre parênteses, o so-
should be written in a sequence of sentences and must not exceed 250 words.
References cited in the text should include the author\'s last name, only
brenome, em maiúsculas, seguido do ano separado por vírgula.
O resumo deverá ser do tipo informativo, expondo os pontos relevantes
ARTIGOS TÉCNICOS
left.
glês; ABSTRACT (seguido de Key words); TÍTULO DO ARTIGO em português;
with the first letter capitalized, and the year in parentheses, when the author
do texto relacionados com os objetivos, a metodologia, os resultados e as con-
is part of the text. When the author is not part of the text, include the last
clusões, devendo ser compostos de uma seqüência corrente de frases e con-
name in capital letters followed by the year separated by comma, all in paren-
ter, no máximo, 250 palavras.
Para submeter um artigo para a Revista PCH Noticias & SHP News o(os)
theses
For paper submission, the author(s) should access the online submission
autor (es) deverão entrar no site www.cerpch.unifei.edu.br/Submete-rartigo.
Serão aceitos artigos em português, inglês e espanhol. No caso das lín-
Web site www.cerpch.unife.edu.br/submeterartigo (submit paper).
The Magazine SHP News accepts papers in Portuguese, English and Span-
guas estrangeiras, será necessária a declaração de revisão lingüística de um
ish. Papers in foreign languages will be requested a declaration of a specialist
especialista.
in language revision.
Segunda Etapa (exigida para publicação)
O artigo depois de analisado pelos editores, poderá ser devolvido ao (s)
autor (es) para adequações às normas da Revista ou simplesmente negado
Second Step (required for publication)
After the manuscript has been reviewed by the editors, it is either re-
por falta de mérito ou perfil. Quando aprovado pelos editores, o artigo será en-
turned to the author(s) for adaptations to the Journal guidelines, or rejected
caminhado para três revisores, que emitirão seu parecer científico. Caberá
because of the lack of scientific merit and suitability for the journal. If it is
ao(s) autor (es) atender às sugestões e recomendações dos revisores; caso
judged as acceptable by the editors, the paper will be directed to three review-
não possa (m) atender na sua totalidade, deverá (ão) justificar ao Comitê
ers to state their scientific opinion. Author(s) are requested to meet the re-
Editorial da Revista.
viewers\' suggestions and recommendations; if this is not totally possible,
they are requested to justify it to the Editorial Board
Obs.: Os artigos que não se enquadram nas normas acima descritas, na
sua totalidade ou em parte, serão devolvidos e perderão a prioridade da ordem seqüencial de apresentação.
Obs.: Papers that fail to meet totally or partially the guidelines above described will be returned and lose the priority of the sequential order of presentation.
40
AGENDA/SCHEDULE
15th African Water Association Congress
Data: 15 a 18 de março de 2010
7th IWA Leading-Edge Conference on Water & Waste-
Local: Kampala - Uganda
water Technologies
Enercon
Data: 02 a 04 de Junho de 2010
Data: 16 a 18 de Março de 2010
Local: Phoenix (AZ) - USA
Local: São Paulo – SP
World Ocean Council “Sustainable Ocean Summit”
Conférences du Salon Bois Energie 2010
Data: 15 a 17 de Junho de 2010
Data: 18 a 21 de Março de 2010
Local: Honolulu, Hawai - USA
Local: Saint - Etienne
All About Energy 2010
ASIA 2010 - Water Resources and Renewable Energy De-
Data: 30 de Junho a 02 de Julho de 2010
velopment in Asia
Local: Fortaleza - CE
Data: 29 e 30 de março de 2010
Hydro World Weekly
Local: Sarawak – Malaysia
Data: 27 a 30 de Julho de 2010
Cooperation for Waste Issues - The 7th International
Local: Charlotte, NC - USA
Conference on Solid waste, Sewage and Air emiss
Data: 07 e 08 de abril de 2010
Singapore International Water Week : Sustainable Citi-
Local: Kharkiv - Ukraine
es - Clean & Affordable Water
15th German Dam Symposium
Data: 28 de Junho a 02 de Julho de 2010
Data: 14 a 16 de abril de 2010
Local: Singapore
Local: Aachen - Germany
VI Conferência de PCH Mercado & Meio Ambiente
Infrastructure Asia 2010 Exhibition & Conference
Data: 31,01 e 02 de setembro de 2010
Data: 14 a 17 de abril de 2010
Local: São Paulo – SP
Local: Jakarta – Indonesia
25th Symposium on Hydraulic Machines and Systems
Ambiental expo 2010
Data: 20 a 24 de setembro de 2010
Data: 27 a 29 de Abril de 2010
Local: Romania
Local: São Paulo - SP
Water Africa 2010 Exhibition & Seminar
Data: 28 a 30 de abril de 2010
Local: Abuja – Nigeria
VII
SIMPÓSIO
BRASILEIRO
SOBRE
PEQUENAS
E
MÉDIAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS – VII SBPMCH
Data: 11 a 13 de maio de 2010.
Local: São Paulo - SP
ECWATECH-2010 and IWA Specialist Conference
Data: 01 a 04 de Junho de 2010
Local: Moscow – Russia
41
OPINIÃO
A sustentabilidade dos incentivos às fontes alternativas renováveis
A adoção de energias renováveis sem prestar muita atenção aos custos imediatos pode ser temerária, já que
pagar mais por energia ainda não é uma opção que os consumidores brasileiros estejam dispostos a fazê-lo.
Por Decio Michellis Jr.
Na área ambiental, o quilowatt mais eficiente é o que não con-
São fatores críticos de sucesso para a sustentabilidade dos in-
sumimos. Para uma matriz elétrica sustentável, não basta boa von-
centivos às fontes alternativas renováveis: i) A concessão de sub-
tade, ideologia ecológica ou visão ambiental estratégica.
sídios com tempo definido visando evitar onerar desnecessaria-
É inegável a importância das fontes alternativas e renováveis
mente os contribuintes e os consumidores; ii) Mecanismos de in-
sob o aspecto de alternativa para a matriz energética nacional, sob
serção aderentes as regras de mercado, com respeito aos contra-
a perspectiva da sustentabilidade ambiental na exploração de fon-
tos existentes, dando preferência a incentivos em lugar de imposi-
tes com baixa emissão de carbono.
ções e prioridade as fontes menos onerosas; e iii) uma política in-
No Brasil energias renováveis são também as mais competitivas (hidro e biomassa). A adoção de energias renováveis sem pres-
dustrial para que os complexos industriais fabricantes desses equipamentos se instalem/permaneçam no país.
tar muita atenção aos custos imediatos pode ser temerária, já que
Apesar dos diversos mecanismos propostos pelo PL 630/03 te-
pagar mais por energia ainda não é uma opção que os consumido-
nham como objetivo o fomento das energias incentivadas, o mes-
res brasileiros estejam dispostos a fazê-lo.
mo apresenta impactos negativos nos demais agentes de geração,
Porém, existe uma janela de oportunidade excepcional para os
com aumento de tarifas de difícil aceitação à sociedade.
biocombustíveis nos próximos anos. Atendem o crescimento da demanda numa conjuntura de escassez de hidroeletricidade e gás natural. O etanol de segunda geração, produzido a partir da celulose,
Secretário executivo do Comitê de Meio
presente nos resíduos da cana-de-açúcar e em outras matérias-
Ambiente da Associação Brasileira de Con-
primas vegetais, é uma alternativa fundamental para produzir o
cessionárias de Energia Elétrica (ABCE) e di-
combustível renovável e fazê-lo em bases sustentáveis sem preju-
retor de energia do Departamento de Infra-
dicar a produção de alimentos. O preço da bioeletricidade tende a
estrutura da FIESP - Federação das Indús-
aumentar devido ao etanol celulósico, em conseqüência do custo
trias do Estado de São Paulo.
de oportunidade para o bagaço de cana com esta nova utilidade.
A energia eólica poderá ser uma opção competitiva numa “segunda onda”, com tendência de queda do preço dos equipamentos
eólicos para as próximas décadas. Na Europa o investimento crescente em energia eólica se dá por absoluta falta de alternativa mais
viável economicamente, que não é o caso brasileiro.
A sustentabilidade é um conceito indeterminado, não dispomos
de indicadores objetivos e quantitativos mínimos para avaliar os resultados alcançados. O foco está nos processos de governança e na
utilização das melhores práticas técnica e economicamente viáveis
e disponíveis.
Comparativamente com outras nações podemos nos orgulhar
do quanto evoluímos em direção a sustentabilidade. Nossas matrizes de geração de energia elétrica e a matriz de energia primária
são “limpas” com baixa utilização de carbono, portanto um crédito
ambiental, patrimônio da sociedade brasileira. Somos hoje o que
muitas nações gostariam de ser amanhã.
O Projeto de Lei Nº 630, de 2003, estabelece incentivos à produção de energia a partir de fontes alternativas renováveis e biocombustíveis; fomenta a realização de pesquisas relacionadas a essas fontes de energia e ao hidrogênio para fins energéticos e institui o Fundo Nacional para Pesquisa e Desenvolvimento das Fontes
Alternativas Renováveis.
O maior obstáculo para o avanço das fontes alternativas renováveis é a falta de recursos para financiar os custos de instalação e
operação destes empreendimentos. Quando as energias alternativas renováveis, estiverem ao alcance de todos, cuja efetividade climática e ética de implementação sejam inquestionáveis, haverá
possibilidades concretas de redução das emissões de CO2.
42
OPINION
Sustainability of the support to renewables
The adoption or renewables without paying attention to the immediate cost may be fearful, given that paying
more for energy is an option that Brazilian consumers are not willing to do.
Translation Adriana Candal
Environmentally speaking, the most efficient kW is the one that
However, there is a window of exceptional opportunity for the bi-
we do not consume. For a sustainable energy matrix, good will, an
ofuels within the next few years. They can meet the growing de-
ecologic ideology and a strategic environmental vision are not
mand in a context of shortage of hydropower and natural gas. The
enough.
second generation ethanol, produced out of the cellulose present in
The importance of alternative and renewable sources of energy
the sugar-cane residues and other vegetal raw-material, is a fun-
as an alternative for the national energy matrix and under the pers-
damental alternative to produce this renewable fuel and produce it
pective of environmental sustainability of the exploration of sour-
through sustainable basis, without harming the production of food.
ces with a low carbon emission is undeniable.
The price of bioelectricity tends to increase due to the cellulosic et-
In Brazil, renewable energies are also the most competitive
(hydropower and biomass). The adoption or renewables without pa-
hanol because of the opportunity cost of the sugar-cane bagasse
for this new use.
ying attention to the immediate cost may be fearful, given that pa-
Wind energy may be a competitive option in a “second wave”,
ying more for energy is an option that Brazilian consumers are not
with a tendency towards the drop of equipment prices within the
willing to do.
next decades. In Europe, the growing investment in wind energy is
happening exclusively because of the lack of an economically feasible alternative, which is not the Brazilian case.
Executive secretary of the Environmental Committee of the Bra-
Sustainability is an indefinite concept: there are no minimum
zilian Association of Electric Energy Concessionaires (ABCE) and
objective and quantitative indicators to assess the achieved re-
Energy director of the Department of Infra-structure of – Associati-
sults. The focus is on the managing processes and on the use of
on of Industries of the state of São Paulo.
best available technical and economically feasible practices.
Comparing Brazil with other nations, we can be proud of how
much we have evolved towards sustainability. Our electric power
generation matrix and the primary energy matrix are “clean” with
low use of carbon, therefore an environmental credit, heritage of
the Brazilian society. Today, we are what many nations would like
to be tomorrow.
Bill 630/2003 establishes incentives towards the production of
power out of alternative renewable sources and biofuels; it foments researches related to this sources of energy and hydrogen
with energetic purposes; and it also institutes the National Fund for
Research and Development of Renewable Alternative Sources.
The greatest obstacle for the advance of the alternative renewable sources is the lack of resources to fund the costs of installation and operation of these enterprises. When everyone can reach
the renewables, whose climatic effectiveness and implementation
ethics are unquestionable, there will be concrete possibilities of reducing the emissions of CO2.
The factors below are critical for the success of the sustainability f the incentives to alternative renewable sources: i) the concession of subsidies with a definite time aiming at avoiding increasing
the costs to contributors and consumers unnecessarily; ii) insertion mechanisms appropriate to the market rules in relation to the
existing contracts, giving preference to incentives rather than impositions and priority to less expensive sources; and iii) an industrial
policy for the industries that manufacture this equipments so that
they build branches or stay here in the country.
Although the several mechanisms proposed by Bill 630/03 aim
at fomenting energies that receive incentives, it presents negative
impacts on other generating agents, which is the case of the rise in
the tariffs thal will not be accepted by the society.
43
CURTAS
Brasil e Argentina definem plano de ação para pequenos aproveitamentos hidrelétricos
Brazil and Argentina define plan of action regarding Small Hydropower Plants
Por Adriana Barbosa
Translation Adriana Candal
Dentro do programa bilateral para novas energias estabeleci-
Within the bilateral program for new energies established be-
das entre o governo brasileiro e argentino foi assinado, em Buenos
tween the Brazilian and Argentinean governments, the plan that
Aires, o plano de ação que normatiza as ações entre os países.
rules the actions of both countries was signed in Buenos Aires.
Em um workshop realizado nos dias 03 e 04 de dezembro, na
In a workshop carried out in the Argentinean Energy Secretary
Secretaria de Energia da Argentina, no qual participaram professo-
on December 3rd and 4th with the participation of Brazilian and Ar-
res e pesquisadores do Brasil e Argentina foi firmado um plano de
gentinean professors and researchers, an action plan was estab-
ação para pequenos aproveitamentos hidrelétricos.
lished for small hydropower plants.
Na abertura dos trabalhos o Secretário de Energia da Argenti-
In the opening ceremony, the Argentinean Energy Secretary,
na, Daniel Cameron, destacou a importância em investir nos pe-
Mr. Daniel Cameron, highlighted the importance of investing in
quenos aproveitamentos, uma vez que a meta argentina é chegar
small potentials, given tht the Argentinean goal is to reach 3,500
a 3.500 MW de energia renovável.
MW of renewable energy.
O governo brasileiro foi representado pelo analista em Ciência
The Brazilian government was represented by the Science and
e Tecnologia do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT), José Gus-
Technology Analyst from the Ministry of Science and Technology
tavo Gontijo, que ratificou em seu discurso a posição do governo do
(MTC), Mr. José Gustavo Gontijo, who ratified in his speech the posi-
Brasil em investir em parcerias entre países para criação de pro-
tion of the Brazilian government towards investing in partnerships
gramas de cooperação para energias renováveis.
between countries aiming at the creation of co-operation programs
Durante o workshop os pesquisadores brasileiros e argentinos
fizeram apresentações com objetivo de contextualizar os trabalhos
for renewable energy.
During the workshop Brazilian and Argentinean researchers car-
e pesquisas desenvolvidos nos respectivos países. Além de defini-
ried out presentation aiming at contextualizing the ongoing works
rem metas e cronograma para próximas etapas do programa.
and researches in the respective countries, besides defining goals
No final dos trabalhos, foram identificadas e definidas as aplica-
and a chronogram for the next stages of the program.
ções para o programa que será assinado no próximo encontro en-
At the end of the works, the applications of the program that
tre os Presidentes Luiz Inácio Lula da Silva e Cristina Kirchner, em
will be signed in the next meeting between Presidents Luiz Inácio
abril de 2010.
Lula da Silva and Cristina Kirchner in April 2010, were identified
FOTOS: Adriana Barbosa
and defined.
Representantes Brasil/Argentina assinam acordo
Brazilian and Argentinean representatives sign agreement
44
NEWS
Feira na Colômbia reúne setor elétrico da América latina e região andina
Fair in Colombia joins of the electric sector of Latin America and Andean Region
Por Adriana Barbosa
Translation Adriana Candal
Nos dias 25, 26 e 27 de novembro aconteceu em Medellín, na
From November 25th to 27th, the city of Medlin Colombia held
Colômbia, a Feira Internacional do Setor Elétrico (FISE). A feira vi-
the International Fair of the Electric Sector (FISE) The fair aims at
sa fortalecer ao setor energético e acadêmico um mercado para tro-
strengthen energy and academic sectors, a market for exchanging
ca de informações e serviços.
information and service.
O Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidre-
CERPCH (National Center of Reference for Small Hydropower
létricas, (CERPCH), esteve presente no evento por meio do secre-
Plants) was represented by its executive secretary, Professor
tário executivo do Geraldo Lúcio Tiago Filho.
Geraldo Lúcio Tiago Filho.
Além da participação na feira estabeleceu-se contato com a Uni-
Besides participating in the fair, Prof. Tiago Filho established
versidade de Antioquia e Universidade de Medellín para dar início
contacts with the Antioch University and the University of Medlin in
ao programa Brasil/Colômbia. Programa de cooperação em energi-
order to start the Brazil/Colombia Program: a co-operation pro-
as renováveis este fomentado pelo Ministério de Ciência e Tecnolo-
gram on renewable energy encouraged by the Ministry of Science
gia do Brasil nos moldes que já ocorre com Canadá e Argentina.
and Technology of Brazil, following the same features as the ongo-
A parceria envolvendo os países vem se intensificando nos últimos anos. Principalmente no setor de energias renováveis fomentando políticas de desenvolvimento e implementação de projetos.
ing programs between Brazil and Canada and Brazil and Argentina.
The partnership involving countries has developed within the
past few years, mainly in the sector of renewable energy, encour-
FOTO: Camila Galhardo
aged by development policies and the implementation of projects.
Stand CERPCH recebe visitas durante a feira
CERPCH Stand receive visit during the fair
Oportunidades e parcerias no setor de Energia Elétrica
Opportunities and Partnerships in the Electric Power Sector
Por Camila Galhardo
Translation Adriana Candal
O consulado geral do Canadá realizou no dia 03 de novembro o
On November 3rd, the Canadian General Consulate held the
Seminário Brasil – Canadá: Oportunidades e parcerias no setor de
Brazil – Canada Seminar: Opportunities and Partnerships in the
energia elétrica, na sede da Federação das Câmaras de Comércio
Electric Power Sector in Rio de Janeiro. Authorities of both coun-
Exterior no Rio de Janeiro. O evento contou com a participação de
tries participated in the event in order to debate how partnerships
autoridades dos dois países para discutir as formas de parceria que
can be developed between the two nations.
podem ser desenvolvidas entre as duas nações.
During the opening ceremony, the Minister of International Re-
Durante a cerimônia de abertura o Ministro de relações Inter-
lations of Quebec, Mr. Pierre Arcand, highlighted the similarities be-
nacionais de Québec, Sr. Pierre Arcand, ressaltou as similaridades
tween the Brazilian and Canadian energy Matrixes, the significant
entre a matriz energética do Brasil e Canadá, o forte investimento
investment in hydropower plants and the low emission levels of
em centrais hidráulicas, baixos níveis de emissão de CO2. Sobre o
CO2. Regarding the role of SHPs, he pointed out their increasing im-
papel das PCHs, apontou uma crescente importância das mesmas
portance within the next few years, given that it is a technology hat
nos próximos anos por se tratar de uma tecnologia já estabelecida
is already established in the country; a factor that will assure a sta-
no país, fato que garantirá um crescimento estável no horizonte de
ble growth in the medium run. In the same sense, CERPCH (Na-
médio prazo. Neste sentido foi destacado pelo Professor Geraldo Lu-
tional Center of Reference for Small Hydropower Plants) Executive
cio Tiago Filho, secretário executivo do CERPCH, o intercambio em
Secretary, Professor Geraldo Lucio Tiago Filho, talked about the im-
fase de assinatura entre os países para o desenvolvimento de pes-
portance of the exchange between both countries towards the de-
quisas na área de turbinas de baixíssima queda.
velopment of research in the field of very low head turbines.
45
CURTAS
Arcand afirmou que o Canadá tem como meta para 2015 contar
Mr. Arcand said that Canada aims at generating 4 thousand MW
com um parque eólico de 4 mil MW de energia eólica, além de uma
of wind energy by 2015, in addition to an investment in power effi-
investimento em eficiência energética que garantirá um ganho de
ciency that will assure a gain of 20% and a significant reduction in
20% e uma redução significativa na emissão de gases do efeito es-
the emission of greenhouse gases.
tufa.
Also present in the event was the Director of Technology of
O evento contou com a participação do diretor de tecnologia do
Grupo Eletrobrás, Mr. Ubirajara Rocha Meira. In his lecture, Mr.
grupo Eletrobrás Sr. Ubirajara Rocha Meira. Em sua palestra Ubira-
Meira highlighted that Eletrobrás aims at being positioned within
jara destacou a meta do Grupo Eletrobrás de inserção no índice
the Down Jones corporate governance Index estimated for 2010,
Down Jones de governança corporativa estimado para 2010, e afir-
and said that today's focus of research and development of
mou que o foco atual de pesquisa e desenvolvimento do grupo esta
Eletrobrás is concentrated in solar thermal power, wind stations in
concentrado nas áreas de Energia termo solar, parques Eólicos na
the northeastern region and a Smart Grid project.
região nordeste e um projeto piloto de Smart Grid.
Smart Grid is a concept that uses a series of technologies,
Smart Grid – conceito que utiliza um serie de tecnologias, den-
among them, the replacement of the measurers that are used to-
tre as quais se destaca a troca dos medidores atualmente utiliza-
day with electronic equipment that can exchange information and
dos, por equipamentos eletrônicos capazes de trocar informações
define the priorities regarding power distribution. This technology
e assim definir prioridades na distribuição de energia. A tecnologia
facilitates distributed generation.
facilitará a geração distribuída.
Em vez de depender de usinas interligadas em grandes blocos,
o smart grid incentiva surgimento de pequenos fontes geradoras
capazes de atender à demanda das próprias cidades, de pequenas
regiões.
Instead of depending on plants linked in large blocks, the smart
grid encourages the appearance of small generating sources that
can meet the demand of towns and small regions.
Mr. Meira introduced the project of the Tapajós complex. It forecasts the construction of five plants in the complex of the River
Ubirajara apresentou o projeto do complexo Tapajós, O projeto
Tapajós in the state of Pará. The plants must use the concept of plat-
prevê a construção de cinco usinas hidrelétricas no complexo do
forms, similarly to oil platforms, and will be responsible for the gen-
Rio Tapajós, no Pará. Na construção e operação das usinas devem
eration of 11 thousand MW of power.
usar o conceito de plataformas, semelhantes às de petróleo e serão
responsáveis pela geração de 11 mil megawatts (MW) de energia.
The purpose of the plant platforms is the construction and operation of a hydropower plant with the lowest environmental impact
possible. They were inspired by off shore oil platforms. The preparation of the works starts at the intervention in the nature, which is
se inspira nas plataformas de exploração de petróleo em alto mar.
practically reduced to the area of the plant, having very small work-
A preparação da obra começa com a intervenção na natureza prati-
ing sites. During the construction, the workers stay in the site for a
camente reduzida à área da usina e com pequenos canteiros de
short period if time, reducing the environmental impacts and
obra. Durante a construção, a permanência dos trabalhadores no
avoiding the attraction of people and the construction of towns
local é de curto prazo, o que ajuda a reduzir o impacto ambiental, e
nearby the enterprise. Eletrobrás is working for the first plant of
evita a atração de contingentes populacionais e a construção de ci-
the Tapajós Complex to be ready for tender by July 2010. The fig-
dades no entorno do empreendimento. A Eletrobrás trabalha para
ures related to the enterprise do not stop to grow. The complex will
que o projeto da primeira usina do Complexo Tapajós esteja pronto
generate 50,948,160 MWh/year, which is the same as the annual
para licitação em junho de 2010. E os números referentes ao em-
saving of R$ 7 billion with the burn of 30,568,896 oil barrels.
preendimento não param de crescer. O Complexo vai gerar
50.948.160 MWh/ano, o que equivale à economia anual de R$ 7 bilhões com a queima de 30.568.896 barris de petróleo.
46
FOTO: Geraldo Tiago
As usinas plataformas têm como propósito a construção e operação de uma hidrelétrica com o mínimo impacto socioambiental e
NEWS
Simpósio sobre Energia & Meio Ambiente
Evento reúne principais autoridades para discutir Tecnologia e boas práticas
Symposium on Energy and Environment
Event joins the principal authorities to talk about technology and good practices
Translation Adriana Candal
FOTO: Arquivo Método Eventos
Por Adriana Barbosa
Cerimônia de abertura do Simpósio - Symposium open cerimony
O Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidre-
CERPCH (National Center of Reference for Small Hydropower
létricas (CERPCH), juntamente com a Universidade Federal de Ita-
Plants) and UNIFEI (Federal University of Itajubá) in a partnership
jubá (MG), em parceria com a Método Eventos, e com o apoio das
with Método Eventos and support from the associations of the sec-
Associações do setor, realizou nos dias 18 e 19 de novembro, em
tor carried out the 1st Symposium on Energy ad Environment in
São Paulo, o primeiro Simpósio sobre Energia & Meio Ambiente.
São Paulo, on November 18th and 19th.
A criação desse simpósio se deu pela necessidade do setor em
This symposium has been created due to the necessity to de-
debater as práticas de como realizar as obras necessárias ao de-
bate the practices regarding how to carry out the necessary tasks
senvolvimento da infra-estrutura brasileira com a melhor relação
aiming at developing the Brazilian infra-structure at the best cost-
custo-benefício entre resultados sócio-econômicos dos investi-
benefit relation between socio-economic results of the investment
mentos e a sustentabilidade sócio-ambiental dos projetos.
and projects of socio-environmental sustainability.
Participaram da cerimônia de abertura o secretário executivo
CERPCH's executive secretary, Mr. Geraldo Lúcio Thiago Filho,
do CERPCH, Geraldo Lúcio Tiago Filho; o Diretor de Desenvolvi-
the director os development projects of Método Eventos, Mr. Edu-
mento de Projetos da Método Eventos, Eduardo Molina; a Coorde-
ardo Molina, the coordinator of the Environment and Electric Sec-
nadora do Fórum do Meio Ambiente do Setor Elétrico e Diretora Exe-
tor Forum and Executive director of the Brazilian Association of
cutiva da Associação Brasileira de Concessionárias de Energia Elé-
Elecric Power Concessionaires, MS. Silvia Calou, and the director of
trica, Silvia Calou e o Diretor de Meio Ambiente da Associação Bra-
environment of the Brazilian Association of the Independent Elec-
sileira dos Produtores Independentes de Energia Elétrica, Antônio
tric Power Producers, Antônio Fonseca dos Santos, were present at
Fonseca dos Santos.
the opening ceremony.
Durante o Simpósio foram realizados painéis para a discussão
During the symposium there were panels for the debate on the
sobre a gestão ambiental de reservatórios de empreendimentos
environmental management of reservoirs of mature enterprises,
maduros, soluções para repovoamento de lagos e de viabilização
solutions regarding the re-population of lakes and the feasibility of
da migração da icitiofauna, soluções para preservação da flora, fau-
fish migration, solutions for the preservation of the flora, fauna,
na, Ictiofauna e sítios antropológicos.
fish and anthropological sites.
No painel “Aprimoramento dos EIA RIMAS dos projetos de gera-
In the panel “Improvement of the EIA (Environmental Impact
ção e transmissão de energia. A visão do poder concedente, órgãos
Assessment) and the Environmental Impact Study (EIS) of energy
licenciadores, MP, Judiciário e empreendedores” a Coordenadora
generation and transmission projects – The view of the granting
Executiva do Núcleo Estratégico Socioambiental (NESA) da Secre-
power, the licensing organs Provisory Measures, Judiciary, and en-
taria Executiva do Ministério de Minas e Energia, Márcia Camargo,
trepreneurs”, MS, Márcia Camargo, executive coordinator of the
destacou que O Ministério de Minas e Energia (MME) vem trabalha-
socio-environmental strategy group (NESA) of the Executive Sec-
47
CURTAS
do numa política para identificar os impactos sociais e melhorar os
retary of the Ministry of Mines and Energy (MME), highlighted that
empreendimentos no setor elétrico.
the MME is working on a policy to identify social impacts and im-
Segundo Márcia, o Ministério está em processo de identificação
prove the enterprises in the electric sector
dessas políticas, e esse processo é pautado sempre no dialogo com
According to MS. Carmago the Ministry is going through the pro-
agentes do setor e deverá envolver a Agencia Nacional de Energia
cess of identifying these policies and this process is always based
(Aneel), uma vez que todos esses elementos são incorporados co-
on dialogues with the agents of the sector and may involve ANEEL
mo ações pertinentes a implementação dos empreendimentos. “O
(National Agency for Electric Power), given that all of these ele-
MME já fez um esforço desenvolvendo uma legislação em que per-
ments are incorporated as pertinent actions towards the imple-
mite, hoje, que a licença prévia esteja anterior a licitação dos em-
mentation of the enterprises. “The MME has made an effort when
preendimentos, o que é muito positivo para a melhoria da reforma
they developed the legislation that today allows the environmental
ambiental e social dos projetos. Ao mesmo tempo desenvolveu es-
license to come before the tender of the enterprises, which is sig-
tudos de avaliação ambiental integrada das bacias promovendo as-
nificantly positive for the improvement of the environmental and
sim uma atualização dos dados socioambientais. Trazendo, a luz,
social changes of the projects. At the same time, they developed
esses dados junto aos estudos de inventários” - afirma.
studies on integrated environmental assessment of basins promoting an upgrade of the socio-environmental data, bringing them into
a
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E n g en
a
B r as
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e
0s
2
ano
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ir
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the light with the inventory studies,” she says.
e
n a
l
i
*
o
ASSOCIADOS
*
CONSULTORES
a
I n
t e r n
c
A RDR Consultores Associados foi fundada em dezembro de 1989 por um grupo de
técnicos de alto nível com larga experiência na concepção e implantação de
empreendimentos na área de energia elétrica, tendo por objetivo prestar serviços em
estudos, projetos, consultoria e gerenciamento, tanto para clientes do setor público quanto
privado.
No gerenciamento de programas, atua nas áreas de meio ambiente, educação e saúde,
com financiamento internacional.
No campo das hidrelétricas, a RDR atua desde a busca dos locais para os aproveitamentos até o Gerenciamento
da implantação das Obras. O quadro da capacitação da RDR é:
·
·
·
·
·
·
·
Estudo deAvaliação de Potencial
Estudo de Inventário Hidrelétrico
Projeto Básico
Projeto Básico, para contratação de serviço e aquisições de equipamentos ou para contratação de EPC
Projeto Executivo
Gerenciamento da Implantação das Obras
Engenharia do Proprietário
C O N S U L T O R E S
A S S O C I A D O S
RUA MARECHAL DEODORO, 51 - 15º ANDAR - GALERIA RITZ
C U R I T I B A
8 0 . 0 2 0 - 9 0 5
P A R A N Á
55 41 3233-1400
r d r @ r d r. s r v. b r
w w w. r d r. s r v. b r
31-01 e 02 de Agosto/Setembro de 2010
Centro de Convenções do Novotel Center Norte
Av. Zaki Narchi, nº 500 - São Paulo - SP
EXPOPCH 2010
Exposição de Equipamentos, Tecnologias e Serviços para Projeto,
Implantação e Operação de PCHs.
31 - 01 e 02 de agosto/setembro de 2010
Centro de Convenções do Novotel Center Norte – SP
Maior evento do mercado de PCH
Confira a programação no site:
www.conferenciadepch.com.br
EXPOPCH - Exposição de Equipamentos, Tecnologias e Serviços para Projeto, Implantação e Operação
de Pequenas Centrais Hidrelétricas, que consolida o Salão de Negócios existente nas edições
anteriores;
RODADA DE NEGÓCIOS EM PCH - Espaço durante o evento para realização de reuniões previamente
agendadas entre os inscritos;
PRÊMIO PCH – Apresentação e entrega dos melhores trabalhos técnicos.
Contato: CERPCH: (35) 3629-1443
(35) 3629-1439
E-mail: [email protected]
Realização
Organização