Monday, August 17, 2009

Métodos de análise de energia

Olá profª Renata e colegas,

A discussão desta semana será baseada no BEN 2007 analisando as atividades de extração de recursos energéticos primários, sua conversão em formas secundárias, a distribuição e o uso final da energia.
Os “Métodos de análise de energia” são muito utilizados nos estudos do relatório do Balanço Energético Nacional – BEN documento com pesquisas anuais sobre a oferta e consumo de energia no Brasil.

O Plano Nacional de Energia (2007) destaca que a energia primária são produtos energéticos providos pela natureza na sua forma direta, tais como, petróleo, gás natural, carvão mineral, resíduos vegetais e animais, energia solar e eólica. Já a energia secundária são os produtos energéticos resultantes dos diferentes centros de transformação que têm como destino os diversos setores de consumo e eventualmente outro centro de transformação. Tais como o óleo diesel, óleo combustível, gasolina, GLP, nafta, querosene, gás de cozinha, eletricidade, carvão vegetal e óleo etílico.
Os centros de transformação são onde ocorrem todo o processamento das energias primárias em secundárias e as perdas decorrentes deste processo. Através das refinarias de Petróleo, Plantas de Gás Natural, Usinas de Gaseificação, Coquerias, Ciclo do Combustível Nuclear, Centrais Elétricas de Serviço Público e Autoprodutoras, Carvoarias e Destilarias.

A oferta é a quantidade de energia que disponível para ser transformada para consumo final.
As perdas podem ocorrer durante as atividades de produção, transporte, distribuição e armazenamento de energia.
No consumo final são praticados diferentes setores da atividade socioeconômica do país, para onde convergem as energias primárias e secundárias.

Com base nos dados apresentados no Balanço Energético Nacional de 2007, ano base 2006, demosntram que houve um maior consumo em 2006 em relação ao ano de 2005, foi apresentado 202,9 milhões de toneladas equivalentes de petróleo (tep). A unidade básica adotada no Balanço Energético Nacional - BEN é a “tonelada equivalente de petróleo - tep”, uma vez que esta unidade está relacionada diretamente com um energético importante e expressa um valor físico.
Através do estudo do balanço realizado verifica-se também que houve o aumento no consumo final de energia de 3,6% se comparado ao relatório de 2005, aumento próximo da OIE (3,4%). Observa-se que as perdas de energia na transformação e distribuição não sofreram alterações mantendo-se estáveis neste período. O setor de transportes representa 50,7% dos consumidores derivados do petróleo, em seguida vem a indústria representando 18,5% do setor energético. Em relação ao consumo do bagaço da cana, lenha e carvão vegetal, álcool e outras fontes primárias renováveis, os principais consumidores são as indústrias com (54%), residências (15%) e transportes (11%).

Principais Operações Básicas da Matriz Balanço Energéticas:
Oferta Total = Produção+ Importação + ou – variações de estoques.
Prod. de Energia Secundária = transformação prim.+ trans.sec. – perdas transformação.
Consumo final = consumo final primário + consumo final secundário.
Consumo final não energético + consumo final energético.

O Balanço Energético Nacional (BEN) faz uma espécie de contabilidade energética permitindo através de dados e estatísticas a realização de análises sobre o comportamento do país quanto à produção, transformação e uso de energia oferecendo elementos e suporte ao governo para formulação de planejamento energético através de políticas públicas.

Na elaboração do Balanço Energético Nacional (BEN) os dados de produção, importação, exportação, estoques e transformação foram utilizadas informações fornecidas pela Petrobrás, ANP e Receita Federal. Para os dados de consumo setorial, são utilizadas as fontes Petrobrás, ANP, Entidades de Classe e Grandes Indústrias.


Fonte: Balanço Energético Nacional (BEN – 2007)

10 comments:

Fernando Wirthmann said...

Saudações caros colegas,
como foi elucidado no texto desta semana sobre Métodos de Análise de Energia, vimos através do relatório do Balanço Energético Nacional – BEN 2007 (ano base 2006), que as atividades de extração de recursos energéticos primários e o consumo de energias secundárias cresceu quando comparado aos dados do ano de 2005. Mas podemos notar que as perdas de energia na transformação e distribuição não sofreram alterações mantendo-se estáveis neste período. De acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), denominam-se Perdas Técnicas de Energia as Perdas inerentes às atividades do transporte da energia elétrica na rede, e de Perdas Comerciais o restante da diferença entre a Energia Requerida, Injetada ou Suprida, e a Comercializada ou Faturada. Essa diferença, que representa a soma das Perdas Técnicas e Comerciais, é chamada de Perdas Elétricas. A ANEEL aponta que só em 2004 o País deixou de arrecadar R$ 5 bilhões por causa das perdas de energia.
As perdas de energia representam um grande desafio para a sustentabilidade energética do país, já que o consumo e a extração dos recursos energéticos apresentam crescimento contínuo, caminhando de forma paralela ao desenvolvimento sócio-econômico.
Um estudo do engenheiro eletricista Karlos Eduardo Arcanjo da UFPE, trás dados interessantes sobre a relação entre o aumento das contas de luz e as perdas energéticas. De acordo com o pesquisador, entre os anos de 1995 e 2006 a conta de energia elétrica dos brasileiros subiu cerca de 386%.
Os estudos apontam através de uma avaliação na composição das contas (informações disponíveis no site da ANEEL) que em 2006 o consumidor pagou 35,64% de encargos e tributos, 29,45% pela distribuição da energia, 6,38% pela transmissão e 28,53% por sua compra. Isso se deve em grande parte, entre outros fatores, pelas perdas de energia, no qual as empresas repassam esses valores aos consumidores. O autor do estudo referido, ainda retrata que as perdas comerciais representam o grande vilão da perda energética.
Dessa maneira venho a sugerir que em nossas reflexões e discussões sejam abordadas, além de outros temas pertinentes, a gestão energética brasileira de modo que possamos contribuir com modelos ou idéias para a redução das perdas energéticas. O estudo dos modelos de gestão energética em países que apresentam um baixo índice de perdas, assim como o desenvolvimento de novas tecnologias, pode ajudar a direcionar o país rumo à sustentabilidade energética.
Grande abraço a todos.

Fernando Wirthmann

Prof. Cleber Alves da Costa said...
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Prof. Cleber Alves da Costa said...

Prezados Boa Tarde!!
O Balanço Energético Nacional (BEN) se consolidou, como uma das mais importantes ferramentas de pesquisa e informação sobre e energia no Brasil. É considerado um poderoso instrumento para o planejamento energético do país ao reunir os principais indicadores setoriais e por fonte, anualmente. É interessante comentar sobre o coeficiente de conversão do BEN, a tonelada equivalente de petróleo (tep) que é a unidade comum na qual se convertem as unidades de medida das diferentes formas de energia utilizadas no BEN. Os fatores de conversão são calculados com base no poder calorífico superior de cada energético em relação ao do petróleo, de 10800 kcal/kg.
Para a oferta e demanda de hidráulica e eletricidade é utilizado o fator de 0,29 tep/MWh, resultado da razão entre o consumo médio de óleo combustível em kcal/kWh nas termelétricas brasileiras e o poder calorífico superior do petróleo (3132/10800). É o fator que representa, portanto, a equivalência térmica da geração elétrica.
Nota: 3132 kcal/kWh correspondem a uma eficiência média de geração térmica de 27,5%. Caso fosse utilizado o critério teórico para hidráulica e eletricidade, onde 1 kWh = 860 kcal (segundo o primeiro princípio da termodinâmica), o fator de conversão seria de 0,08 tep/MWh (860/10800), portanto 3,62 vezes menor que o utilizado no BEN.¹

Referências:[1] http://ecen.com/eee11/eletrben.htm

Alexandre Moura said...

Um ponto importante, em minha opinião, é o aumento do consumo energético nesses últimos cinco anos. Isso tem haver, de uma forma mais clara, a compra de eletrodomésticos em função do baixo preço e da alta demanda. Por isso que não há possibilidade de se investir em um país que não ofereça fontes energéticas palpáveis, como gestor o desafio é tentar fazer o desenvolvimento energético afetar o mínimo possível à natureza, afinal, parece que o capitalismo está impregnado de forma substancial, assim o consumo de produtos e conseqüentemente o de energia vão continuar crescendo.

Angélica said...

O Balanço Energético Nacional é coordenado pela Empresa de pesquisa energética (EPE) conclui que no ano de 2008 houve um crescimento das fontes renováveis de energia na matriz energética.
Segundo dados preliminares do BEN 2008 afirmam que a cana - de –açúcar já ocupa o 2º lugar na composição das fontes primárias energéticas perdendo apenas para o petróleo e seus derivados. Superando até o percentual da energia hidráulica. Importante destacar que o governo Brasileiro está buscando fontes alternativas para a produção energética. Segundo Gás Brasil (2009), em 2007 as fontes renováveis de energia participaram com 46,4% da energia total consumida no País e a média mundial estima-se em 12,7%.
A demanda energética brasileira aumentou 5,9% em 2007, superior aos 5,4% do crescimento econômico nacional. Nesse contexto, a oferta da cana-de-açúcar cresceu 17,1%, devido ao uso intenso de seu bagaço na geração térmica de energia e ao aumento da demanda pelo etanol.
Outras fontes renováveis, como a energia eólica e os resíduos industriais, tiveram participação de 11,8% no mercado energético. O carvão mineral teve sua participação registrada em 8,6%,
Quanto à produção de energia elétrica, a oferta interna cresceu 4,9% em 2007. A energia hidrelétrica aparece com grande destaque na matriz energética nacional, apresentando 85,6% de participação. O gás natural apresentou queda de 4%, em 2006, para 3,3% em 2007. A biomassa de lenha, o bagaço de cana e outras fontes renováveis alcançaram 4,1% da demanda por energia elétrica. No entanto em relação ao petróleo, o Brasil manteve a situação de auto-suficiência em seu consumo se comparado ao ano de 2007.
Apesar de ser significativo os dados preliminares do BEN 2008 em relação à cana-de-açúcar e outras fontes alternativas de energia ainda existem empecilhos tecnológicos, econômicos e vontades políticas para a substituição do Petróleo por outras fontes alternativas de energia, pois mesmo com impurezas e o encarecimento do produto o petróleo é usada em larga escala como matriz energética Brasileira.

Stefan said...

Pessoal,

O tema abordado pela Caroline permeia o debate acerca da quantidade ofertada e a quantidade perdida entre a geração e a distribuição.

Por concentrar cerca de 2/3 em energia de hidrelétricas, a interligação entre os sistemas brasileiros compatibiliza os regimes hidrológicos das diversas bacias hidrográficas, o que permite a regularização do atendimento da demanda na área fim.

Essa interligação permite a otimização do potencial instalado nos reservatórios das usinas; porém as perdas relativas de energia nos sistemas interligados são maiores do que nos sistemas regionais, devido à transferência de cargas a longas distâncias.

Uma abordagem assim pode ser mais familiar aos engenheiros e físicos, pois tratam-se das perdas mais importantes, que são as resistivas. Mas essas perdas no sistema podem ser facilmente compreendidas pelos demais profissionais. Em uma análise simplista, pode-se fazer uma associação ao atrito, que impede o movimento contínuo. Assim, quanto mais longa for a linha de transmissão, maior será a perda.

Essa discução pode ser mais aprofundada, pois a redução das perdas permite a otimização e sobrevida do sistema existente, já implantado e em operação. As concessionárias, visando melhores resultados e melhores indicadores, sempre estão à busca de identificar e apresentar soluções de problemas dessa natureza.

Willem said...

Prezados,
Aproveitando o ensejo dos colegas, a respeito a demanda e oferta de energia, trago a vocês uma discussão a respeito da integração do setor energético brasileiro.

Na história recente do Brasil, poucas vezes foi praticado o que se poderia chamar de um planejamento energético integrado. Apenas em situações de crise verificou-se uma atitude mais abrangente, mas limitada em seu alcance temporal e focada em problemas específicos.

Esse planejamento, no entanto, é cada vez mais importante para o Brasil onde, ao contrário do que ocorre na maioria dos países, há um amplo leque de opções energéticas. Assim, é preciso analisar, de forma integrada, a efetiva disponibilidade e a utilização competitiva, em termos técnicos, econômicos e ambientais, das variadas fontes e caminhos tecnológicos disponíveis para definir as opções mais vantajosas e, a partir daí, aplicar políticas de estímulo ou inibição do emprego de fontes específicas.

O único instrumento disponível como referência abrangente do uso de energia no país é o Balanço Energético Nacional – BEN, um conjunto de estatísticas organizadas e anualmente publicadas há mais de duas décadas pelo MME.

O BEN apresenta, para cada ano, um quadro-síntese dos fluxos de todas as modalidades de energia, dando uma visão abrangente da origem (nacional ou importado) das fontes, das transformações das fontes de energia disponíveis na natureza (petróleo, hidráulica, carvão, urânio, madeira, cana de açúcar etc.) e as modalidades de uso final (eletricidade, gasolina, diesel, querosene, carvão vegetal, álcool etc.), segundo as principais classes de consumo.
Para criar instrumentos de gestão confiáveis é necessário um trabalho multidisciplinar para definir o detalhamento adequado e as agregações das várias formas de energia, explicitando o envolvimento de especialistas em energia, modelagem e estatística.

Outro aspecto importante a considerar é a heterogeneidade de algumas informações que decorre da forma como são levantadas (por exemplo dados sobre uso doméstico de lenha são muito menos precisos que os relativos ao consumo de energia elétrica). Assim, é importante que os trabalhos de projeção levem em conta esta questões, usando estatística e modelagem ambiental.

Boa reflexão a todos

EDNA said...

Com relação a fontes alternativas de energia achei muito interessante esse projeto:

Maior projecto solar do mundo será feito no deserto do Saara
23 de Junho, 2009 >> Arquivo da Categoria ‘Energia Solar’
A Desertec Foundation planeja criar no deserto do Saara o maior projecto solar do mundo, capaz de gerar 100 GW de energia, que seria enviada para a Europa por linhas de alta voltagem que atravessariam o mar Mediterrâneo, num investimento de 400 bilhões de Euros.

marcus said...

No que tange a estrutura do setor elétrico brasileiro, Pires (2001) ressalta que ao longo dos últimos 40 anos, a estrutura do sistema elétrico no Brasil passa de uma perspectiva regional com usinas de médio porte situadas próximos aos centros de carga associadas a linhas de transmissão, dispostas em troncos radias, para configurações mais complexas, constituidas por vastas malhas regionais com o objetivo de integrar grandes hidrelétricas construídas em bacias mais distantes dos centros de consumo. Esse tipo de estrutura fez com que o processo de planejamneto do setor elétrico nacional, viesse a sofrer algumas sensíveis adaptações ao longo das últimas décadas.
O planejamento tradicional, comportava aspectos tais como:
a) Previsões da demanda futura de eletricidade.
b) A escolha de técnicas e tecnologias exequíveis de geração e de transmissão, as quais deveriam se adaptar facilmente às condições de operação futuras.
c) A seleção de cenários de investimementos mais próximos do “ótimo” (alto retorno financeiro)
e, devido a sua escolha, a alocação e o cronograma de entrada em operação dos novos equipamentos e componentes do sistema.
E conforme abordado pela Carol “O Balanço Energético Nacional (BEN) faz uma espécie de contabilidade energética permitindo através de dados e estatísticas a realização de análises sobre o comportamento do país quanto à produção, transformação e uso de energia.
É importante que seja analisado o balanço para que seja verificado as metas e reorganizado a matriz energética, afim de que possa ser feito um planejamento contemplando as demandas futuras, a escolha das tecnologias e a seleção de cenários.
PIRES, S. H. M Planejamento ambiental da expansão da oferta de energia elétrica: subsídios para a discussão de um modelo de desenvolvimento sustentável para a Amazônia. Revista Parcerias Estratégicas, Brasilia, DF, n.12, p. 160-183, setembro 2001

Ágatha said...

Ao abordar os modos de mensurar a energia no Brasil e suas demandas e necessidades podemos verificar que no BEN 2007 temos um enfoque interessante nas fontes renovaváveis. Entretanto, o que não se pode perder de vista é que o leque variado das potencialidades de geração de energia no Brasil deve considerar, em especial, o aumento da aquisição de produtos que, antes, não eram acessíveis a boa parte da população. Hoje, somos o 2º país com maior número de indivíduos conectados à rede mundial de computadores e, em grande medida, nos lares brasileiros pode-se encontrar mais de uma unidade de computador desktop ou notebook. Isso porque o acesso à internet ainda não é de grande qualidade e baixo custo (em comparação aos países europeus, por exemplo). Por isso, traçar estatíticas e perspectivas que considerem o aumento do consumo atrelado ao uso da eletricidade, pro exemplo, tem de estar na ordem do dia do planejamento energético.