Ecologia, Ambiente e Engenharia Elétrica
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Ecologia, Ambiente e Engenharia Elétrica
Carlos Marcelo Pedroso http://www.eletrica.ufpr.br/pedroso
Introdução
Ecologia, Ambiente e Engenharia Elétrica Programa detalhado Critérios de Avaliação
Participação nas atividades (peso 3) 75% de presenças é obrigatório
Apresentação de seminário (peso 7)
Nesta apresentação: todas os dados retirados do anuário estatístico do Ministério de Minas e Energia, exceto quando citado
OFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR FONTEOFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR FONTE1973 / 2005 - %1973 / 2005 - %
1973
Petróleo46,2%
Hidráulica1,8%
Gás Natural16,0%
Nuclear0,9%
Fontes Renováveis
10,6%
Outras0,1%
Carvão Mineral24,4%
6.128 106 tep
2005
Nuclear6,3%
Hidráulica2,2%
Fontes Renováveis
10,0%
Petróleo35,0%
Gás Natural20,7%
Outras0,5%
Carvão Mineral25,3%
11.435 106 tep
OFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR REGIÃOOFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR REGIÃO1973 / 2005 - %1973 / 2005 - %
1973
OECD61,3%
China7,1%
Bunker Marítimo
1,9%
África3,5%
América Latina3,7%Ásia (exceto
China)5,6%
Oriente Médio1,1%
Antiga União Soviética
14,2%
Europa (exceto OECD)
1,6%
6.128 106 tep
2005
OECD48,5%
Ásia (exceto China)11,2%
África5,3%
Bunker Marítimo
1,5%
América Latina4,4%
China15,2%
Europa (exceto OECD)
0,9% Antiga União Soviética
8,6%
Oriente Médio4,4%
11.435 106 tep
ENERGIA E POPULAÇÃO NO MUNDO 2004ENERGIA E POPULAÇÃO NO MUNDO 2004%%
49,1
34,4
18,3
4,3
12,8
14,513,7
20,5
4,35,8
7,0
5,2 9,213,7
2,9
8,713,4
4,5
0,60,9
0,9
11,510,1
32,2
0
20
40
60
80
100
DEMANDA PRODUÇÃO POPULAÇÃO
OECD
RUSSIA ANTIGA
AMÉRICAS SUL&CENTRAL
CHINA
ORIENTE MÉDIO
EUROPA Ñ OECD
11.213 Mtep11.223 Mtep 6.352 Mhab
ÁSIA EXC. CHINA
ÁFRICA
2.313
265
4.769
2.499
907 814 9221.183
12.911
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
OR
IEN
TE
MÉ
DIO
ÁF
RIC
A
Emissões mundiaisde CO2 = 26.583 Mt
OE
CD
CH
INA
EU
RO
PA
NÃ
OO
EC
D
RU
SS
IA A
NT
IGA
AS
IA
AM
ÉR
ICA
SS
UL
&C
EN
TR
AL
BU
NK
ER
EMISSÕES DE COEMISSÕES DE CO22 2004 – MUNDO 2004 – MUNDOmilhões tmilhões t
1521 21
25 22
18131714
14
5656
10
4535
5
345
43
484752 49 52
0
20
40
60
80
100
PRODUÇÃO DEMANDA(OIE) POPULAÇÃO ELETRICIDADE EMIS. CO2
11.213 Mtep
OUTROS OUTROSOUTROSOUTROSOUTROS
USAUSAUSAUSA
CHINA
CHINA
CHINA
CHINA
CHINA
USA
ÍNDIAÍNDIA
ÍNDIA
ÍNDIA RUSSIA
RUSSIARUSSIA
AR.SAUDITA JAPÃO
JAPÃO
JAPÃO
BRASILÍNDONÉSIA
ALEMANHA ALEMANHA
26.583 Mt15.985 TWh6.352 Mhab11.223 Mtep
OS 5 MAIS EM ENERGIA, POPULAÇÃO E EMISSÕES 2004OS 5 MAIS EM ENERGIA, POPULAÇÃO E EMISSÕES 2004%%
5,0
16,8
30,211,7
21,6
24,761,9
31,07,0
9,5
12,1
3,39,9
29,1
8,6 8,6 5,8
3,4
0
20
40
60
80
100
RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO
AMÉRICA NORTE
ÁSIA PACÍFICO
AMÉRICASSUL & CENTRAL
ÁFRICA
ORIENTE MÉDIO
EUROPA
81.088 kbbl/d1.201 Gbbl 82.459 Kbbl/d
DADOS MUNDIAIS DE PETRÓLEO – 2005DADOS MUNDIAIS DE PETRÓLEO – 2005%%
4,1
27,2 28,2
35,6
38,440,8
40,1
10,69,1
8,0
5,9
8,313,0 14,8
3,9 4,9 4,5
2,6
0
20
40
60
80
100
RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO
AMÉRICA NORTE
ÁSIA PACÍFICO
AMÉRICASSUL&CENTRAL
ÁFRICA
ORIENTE MÉDIO
EUROPA
2.763 Mm3179,8 Tm3 2.750 Mm3
DADOS MUNDIAIS DE GÁS NATURAL – 2005DADOS MUNDIAIS DE GÁS NATURAL – 2005%%
18,123,7 22,4
17,2
32,428,2
12,1
32,5
25,4
25,2
18,1 14,920,7
2,0
0,60,6
3,03,0
0
20
40
60
80
100
POTENCIAL(2002) CAPAC. INSTALADA GERAÇÃO
AMÉRICANORTE
ÁSIA PACÍFICO
AMÉRICAS SUL& CENTRAL
ÁFRICA
O. MÉDIO &OCEANIA
EUROPA
832 MW15.900 TWh 2.935 MWh
DADOS MUNDIAIS DE ENERGIA HIDRÁULICA – 2005DADOS MUNDIAIS DE ENERGIA HIDRÁULICA – 2005%%
28,021,3 21,0
31,6
15,1 18,3
5,6
4,9
32,7
57,0 56,3
0,30,0
0,0
3,4
0,71,62,2
0
20
40
60
80
100
RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO
AMÉRICA NORTE
ÁSIA PACÍFICO
AMÉRICASSUL&CENTRAL
ÁFRICA
ORIENTE MÉDIO
EUROPA
2.887 Mt909,1 Gt 2.930 Mt
DADOS MUNDIAIS DE CARVÃO MINERAL – 2005DADOS MUNDIAIS DE CARVÃO MINERAL – 2005%%
Matriz Energética Mundial
Fonte: Agência Internacional de Energia
Matriz Energética Brasileira
Energia Primária: fontes fornecidas pela natureza em sua forma direta (ex. petróleo, gás natural, carvão mineral, energia hidráulica, lenha, etc.)
Energia Secundária: transformada a partir de fontes secundárias (ex. disel, gasolina, eletricidade)
Centros de transformação: locais onde a energia primária é convertida em secundária.
Matriz Energética Brasileira
Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007
Matriz de oferta de energia elétrica
Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007
FATOR DE UTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE FATOR DE UTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÃO ELÉTRICA PÚBLICAGERAÇÃO ELÉTRICA PÚBLICA
y = 0,0007x + 0,52
y = 0,0018x + 0,1902
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
HDRO
TERMOS.PÚBLICOS/NUCLEAR
Linear(HDRO)
Linear(TERMOS.PÚBLICOS/NUCLEAR)
FATOR DE UTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE FATOR DE UTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÃO ELÉTRICA PÚBLICAGERAÇÃO ELÉTRICA PÚBLICA
y = 0,0009x + 0,4818
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
TOTALSERVIÇOPÚBLICO
NUCLEAR
Linear(TOTALSERVIÇOPÚBLICO)
NorteP: 111,0 GW – 42,7%C.I: 9,3 GW – 12,7%OPERAÇÃO: 8,4%CONSTRUÇÃO: 1,0%
NordesteP: 25,0 GW – 10,0%
C.I: 10,9 GW – 14,9%OPERAÇÃO: 42,0%
CONSTRUÇÃO: 2,3%
SudesteP: 44,6 GW – 17,2%
C.I: 23,3 GW – 31,7%OPERAÇÃO: 52,2%
CONSTRUÇÃO: 1,9%
Centro-OesteP: 35,3 GW – 13,6%C.I: 9,9 GW – 13,5%OPERAÇÃO: 28,1%CONSTRUÇÃO: 2,7%
SulP: 43,1 GW – 16,6%
C.I: 20,0 GW – 27,2%OPERAÇÃO: 46,3%
CONSTRUÇÃO: 3,5%
Legenda Legenda
P: potencialP: potencial
C.I: capacidade instaladaC.I: capacidade instalada
P e C.I: % do BrasilP e C.I: % do Brasil
Op.&Cons.: % da RegiãoOp.&Cons.: % da Região
POTENCIAL HIDRELÉTRICO BRASILEIRO POR REGIÃO - 2006POTENCIAL HIDRELÉTRICO BRASILEIRO POR REGIÃO - 2006
Total Brasil Total Brasil
P: 260,1 GWP: 260,1 GW
C.I: 73,4 GWC.I: 73,4 GW
CAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÃO ELÉTRICA POR CAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÃO ELÉTRICA POR REGIÃO – 2006REGIÃO – 2006
NorteC.I.T: 12,6 GW – 13,0%HIDRO: 9,3 GW – 12,7%TERMO: 3,2 GW – 15,4%
NordesteC.I.T: 14,3 GW – 14,8%
HIDRO: 10,9 GW – 14,9%TERMO: 3,3 GW – 15,8%EÓLICA: 0,1 GW – 29,0%
SudesteC.I.T: 34,8 GW – 36,0%
HIDRO: 23,3 GW – 31,7%TERMO: 9,5 GW – 45,5%EÓLICA: 0,0 GW – 0,4%
NUCLEAR: 2,0 GW – 100%
Centro-OesteC.I.T: 11,4 GW – 11,8%HIDRO: 9,9 GW – 13,5%TERMO: 1,5 GW – 7,1%
SulC.I.T: 23,5 GW – 24,3%
HIDRO: 20,0 GW – 27,2%TERMO: 3,4 GW – 16,2%EÓLICA: 0,2 GW – 70,6%
Legenda Legenda
C.I.T: capacidade instalada C.I.T: capacidade instalada totaltotal
%: do Brasil%: do Brasil
Total Brasil Total Brasil
C.I.T: 96,6 GWC.I.T: 96,6 GW
Hidro: 73,4 GWHidro: 73,4 GW
Termo: 21,0 GWTermo: 21,0 GW
Nuclear: 2,0 GWNuclear: 2,0 GW
Eólica: 0,2 GWEólica: 0,2 GW
OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR ORIGEMOFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR ORIGEM(TWh)(TWh)
0
100
200
300
400
500
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
IMPORTAÇÃO
AUTOPRODUTORES
CENTRAIS EL.SERV. PÚBLICO
OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR FONTEOFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR FONTE(TWh)(TWh)
0
100
200
300
400
500
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
HIDRÁULICA
OUTRAS
URÂNIO
CARVÃOMINERAL
GÁS NATURAL
DERIVADOS DEPETRÓLEO
CONSUMO FINAL DE ELETRICIDADE POR SETORCONSUMO FINAL DE ELETRICIDADE POR SETOR(TWh)(TWh)
0
100
200
300
400
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
RESIDENCIAL
COMERCIAL EPÚBLICO
TRANSPORTES
AGROPECUÁRIO
INDUSTRIAL EENERGÉTICO
Fontes de Energia Renovável
Hidráulica Produtos da cana de açúcar Lenha e carvão vegetal
Energia hidráulica
Criação do sistema após seca entre 1951 e 1956 (capacidade instalada então de 3500MWh)
Criação da barragem de furnas Margem de segurança de barragens dimensionada
para 5 anos de estiagem Integração de linhas de transmissão para
compensar regimes de chuvas irregulares no território nacional
Problema ambiental: grandes áreas alagadas
OFERTA INTERNA DE BIOENERGIAOFERTA INTERNA DE BIOENERGIA(% - dados em tep)(% - dados em tep)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
OUTRASPRIMÁRIAS
PRODUTOSDA CANA
LENHA ECARVÃOVEGETAL
Energia não renovável
Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007
MATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA RENOVÁVEL 2006MATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA RENOVÁVEL 2006(%)(%)
PRODUTOS DA CANA32%
HIDRÁULICA E ELETRICIDADE
33%
LENHA E CARVÃO VEGETAL
28%
OUTRAS RENOVÁVEIS
7%
101,9 milhões tep (45,1% da OIE BR, de
226,1 milhões tep)
Energias não renováveis
Principais: Petróleo e gás Carvão
Produção de petróleo (fonte: ANP)
Consumo de petróleo (fonte ANP)
PRODUÇÃO E CARGA PROCESSADA DE PETRÓLEO (Brasil)PRODUÇÃO E CARGA PROCESSADA DE PETRÓLEO (Brasil)(milhões de m(milhões de m3)3)
0
20
40
60
80
100
120
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
PRODUÇÃO
CARGAPROCESSADA
RESERVAS DE PETRÓLEO E PRODUÇÃO POR UF (2006)RESERVAS DE PETRÓLEO E PRODUÇÃO POR UF (2006)
AmazonasR: 15,4 106 m³ (0,8%) P: 2,1 106 m³ (2,1%)
Totais BrasilTotais Brasil
R: 1.936,6 10R: 1.936,6 106 6 m³m³
P: 100,2 10P: 100,2 106 6 m³m³
BahiaR: 38,8 106m³ (2,0%) P: 2,5 106m³ (2,5%)
CearáR: 11,9 106 m³ (0,6%) P: 0,6 106 m³ (0,6%) Rio Grande do Norte
R: 54,5 106 m³ (2,8%) P: 3,8 106 m³ (3,8%)
AlagoasR: 1,9 106 m³ (0,1%) P: 0,5 106 m³ (0,5%)
ParanáR: 1,0 106 m³ (0,1%) P: 0,5 106 m³ (0,5%)
Santa CatarinaR: 1,1 106 m³ (0,1%)
Espírito SantoR: 214,1 106 m³ (11,0%) P: 3,6 106 m³ (3,6%)
Rio de JaneiroR: 1.552,0 106 m³ (80,0%) P: 84,2 106 m³ (84,0%)
São PauloR: 3,8 106 m³ (0,2%) P: 0,1 106 m³ (0,1%)
Legenda Legenda
R: reservas provadasR: reservas provadas
P: produção P: produção
% : sobre o BR % : sobre o BR
SergipeR: 42,1 106 m³ (2,2%) P: 2,3 106 m³ (2,3%)
CAPACIDADE INSTALADA DE REFINO POR UF (2006)CAPACIDADE INSTALADA DE REFINO POR UF (2006)
AmazonasCI: 45,9 10³ b/d (2,3%)
Total BrasilTotal Brasil
CI: 2.017 10³ b/dCI: 2.017 10³ b/d
BahiaCI: 323,0 10³ b/d (16,0%)
CearáCI: 6,9 10³ b/d (0,3%)
Minas GeraisCI: 150,9 10³ b/d (7,5%)
ParanáCI:188,7 10³ b/d (9,4%) Rio de Janeiro
CI: 256,0 10³ b/d (12,7%)
São PauloCI: 839,6 10³ b/d (41,6%)
Legenda Legenda
CI : capacidade CI : capacidade instaladainstalada
% : sobre o BR % : sobre o BR
Rio Grande do SulCI:205,7 10³ b/d (10,2%)
ESTRUTURA DE REFINOESTRUTURA DE REFINO(% - dados em tep)(% - dados em tep)
0%
20%
40%
60%
80%
100%1
97
0
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
OUTROS
QUEROSENE
NAFTA
GLP
ÓLEOCOMBUSTÍVEL
GASOLINA
DIESEL
Etanol
Álcool etílico ou etanol Produzido a partir da cana de açucar Gráfico com preço do barril do petroleo Dados sobre produção do etanol no Brasil Diminui a dependência do Brasil de derivados do
petroleo. Cana de açucar: série histórica - centro nacional
de referência em biomassa cenbio
USOS DE PRODUTOS DA CANAUSOS DE PRODUTOS DA CANA(milhões tep)(milhões tep)
0
5
10
15
20
25
30
35
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
PERDAS
OUTROS USOS
NÃO-ENERGÉTICO
PRODUÇÃO DEÁLCOOL
PRODUÇÃO DEAÇÚCAR
TRANSPORTE
USOS DO BAGAÇO DE CANAUSOS DO BAGAÇO DE CANA(milhões tep)(milhões tep)
0
5
10
15
20
25
30
19
70
19
74
19
78
19
82
19
86
19
90
19
94
19
98
20
02
20
06
OUTRASINDÚSTRIAS
GERAÇÃOELÉTRICA
PRODUÇÃO DEAÇÚCAR
PRODUÇÃO DEÁLCOOL
Energia nuclear
Angra 1 e 2 Angra 3 em construção Problemas ambientais
Risco de acidentes O que fazer com o lixo
reprocessamento gera plutônio armazenamento é muito caro e a meia vida do material é
muito longa