sábado, 12 de fevereiro de 2011

Apagões de eficiência e de tecnologias: linhas de transmissão



Imagem: cafezinhoforte.blogspot.com

A falta de manutenção e de investimento em novas tecnologias de transmissão de energia em alta tensão é o principal problema no Brasil. O sistema atual ainda é jurássico e não tem mais capacidade de suporte para o aumento da demanda. Só quem esteve fazendo pesquisa em grandes lojas de eletrodomésticos antes do Natal, pode ter uma idéia da procura por aparelhos de ar condicionado.

Telma Monteiro

Um sistema de transmissão de alta tensão leva a energia da unidade geradora – hidrelétrica, termelétrica, eólica - até a subestação transformadora de onde saem as linhas de distribuição para o consumidor.  O conjunto da transmissão de alta tensão é formado de cabos condutores, cabos para-raios, estruturas metálicas, espaçadores-amortecedores, cadeias de isoladores, torres autoportantes ou estaiadas e subestações transformadoras que têm mais outros tantos componentes.

Quase todas as linhas de transmissão no Brasil têm mais de 30 anos, exceto o terceiro circuito de Itaipu Itaberá-Tijuco Preto III que foi concluido em 2001, depois de um histórico de quatro anos de irregularidades no processo de licenciamento questionadas pelo ministério público. Visitei subestações de Furnas e tive a impressão de ter voltado no tempo, para a idade da pedra em tecnologia. Impossível não notar os painéis de controle na base das luzinhas coloridas piscando como árvores de natal, alavancas mecânicas, sinais sonoros, reloginhos de ponteiros e salas de controle em estado de sucata, além de decibéis incompatíveis com a saúde do trabalhador.  Eis alguns dos problemas.

Novas tecnologias

No ano passado foi inaugurada a linha de transmissão de energia em ultra-alta tensão mais extensa e potente do mundo, na China. O projeto Xiangjiaba-Xangai de 800 kV tem aproximadamente 2.000 quilômetros e é uma nova referência em capacidade de transmissão, ocupa menos espaço e as perdas ficam abaixo de 7%. A economia é equivalente à demanda de energia de aproximadamente um milhão de pessoas na China. No Brasil as perdas de transmissão ultrapassam os 20%.

Esse sistema de alta capacidade, na China, compreende uma única linha de transmissão aérea.  A nova tecnologia dispõe de um sistema de controle avançado com maior capacidade e eficiência e é adequado para países com dimensões continentais onde os centros de consumo estão localizados longe das geradoras de energia. 

Então, diante desses avanços tecnológicos, não faz o menor sentido construir o sistema de transmissão das usinas do Madeira com tecnologia ultrapassada – são duas linhas, uma ficará em stand by o que comprova não só a falta de confiança no sistema como o interesse do setor de energia em promover obras desnecessárias – com um corredor de 10 quilômetros de largura.

Infelizmente, o desenvolvimento de novas tecnologias, novos conceitos de equipamentos, a manutenção e as especificações técnicas de componentes mais evoluidos com sistemas informatizados, controle digital, menor impacto e mais eficiência, ainda não chegaram ao  Brasil. Já há empresas oferecendo até linhas de transmissão subterrâneas de alta tensão. Mas como as empresas estatais Eletronorte, Furnas e Cemig dominam o setor de transmissão de alta tensão, só nos resta amargar prejuízos.

A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) deveria defender os consumidores desses prejuízos causados pelos recorrentes apagões e pela incapacidade gerencial, falta de investimentos em novas tecnologias das empresas estatais e, concessionárias privadas. Depois da privatização não houve investimento em modernização de estações transformadoras, subestações e muito menos nas redes de distribuição e transmissão.

Outro ponto a considerar sobre transmissão seria a substituição da CA –  corrente alternada, usada em todas as linhas no Brasil, por CC – corrente contínua que é mais eficiente, mas é uma tecnologia ainda não dominada por aqui.  Devido à falta de investimento em tecnologias, o sistema de transmissão do Madeira só ficará pronto em 2015, muito depois da primeira turbina de Santo Antônio começar a operar!

A tecnologia de corrente contínua requereria a repaginação de todas as UHEs do Brasil, já que existe uma incompatibilidade com as máquinas geradoras antigas.  A LT do Madeira – com os dois circuitos de 600kv CC -  será acompanhada de outras linhas de transmissão convencionais paralelas (plural porque são várias), mas com o mesmo conceito e compontentes ultrapassados (fabricados pelas mesmas indústrias desde sempre) usados há três décadas ou mais.

Quanto à geração, o problema virá com a diminuição da capacidade das hidrelétricas com mais de 30 anos e numa curva descendente, pois ultrapassaram em muito o limite da vida útil dos seus reservatórios já assoreados. Turbinas de última geração já estão disponíveis no mercado e a simples troca das ultrapassadas poderia revitalizar e aperfeiçoar a capacidade de geração, evitando construir Belo Monte, inclusive; no entanto não interessa às concessionárias, a esta altura, investir em modernização, uma vez que estão também no limite dos seus contratos que serão objeto de revisão a partir deste ano.

Enquanto a China resolve seu problema de transmissão especial de alta tensão a longa distância, reduz as perdas e os corredores, poupa energia, aumenta a eficiência e utiliza métodos de transmissão econômica, segura e eficiente, nós no Brasil continuamos nas mãos da ineficiência da Eletronorte, Furnas e Cemig e enfrentando apagões.

Clique aqui para ler e ver imagens que constam do Relatório de Furnas, sobre as causas e conseqüências do apagão de 10 de novembro de 2009. Ele mostra o estado da arte da falta de investimento e manutenção na transmissão no Brasil.

9 comentários:

  1. APAGÕES DA INEFICIÊNCIA

    Apagões vão continuar e isso não é nenhuma calamidade. Não será apenas por ineficiência, falta de manutenção e fiscalização. O problema é estrutural:
    Não falta energia. Falta linha de transmissão e custa pouco para o sistema ser mais conectado e ter mais caminhos alternativos. Não tão conectado quanto a Internet, é claro, que transporta apenas sinal (todos conectados a todos). Os custos poderiam ultrapassar os benefícios.

    Por mais interligado que seja o sistema, ninguém que pense seriamente sobre o assunto considera o risco zero como estado de coisas desejável e possível. Evidentemente isto é um absurdo. Assim, tambem qualquer reservatório — por diminuto que seja — produz prejuízo ambiental por alagamento.

    Mas, o que realmente falta é assumir o sistema como hidrotérmico e diversificado. Aceitar um sistema mais desconectado, composto por vários subsistemas de pequenas unidades descentralizadas: afinal o sistema todo não é completamente integrado. Acabou-se o tempo dos grandes reservatórios de acumulação. Serra da Mesa é o último.
    ‘modificar as atuais regras de despacho e comercialização de energia elétrica que não refletem a nova realidade da geração e do consumo no país’. As atuais regras ainda refletem a monocultura da eletricidade. Só usinas térmicas oferecem garantias plenas de suprimento porque são depósitos de energia potencial disponível a qualquer tempo, independente do clima. Tem baixo custo de capital e operação tendo o gás e o etanol como subprodutos da exploração do petróleo e cana de açúcar.

    Com a construção de novas usinas com pequenos reservatórios, é preciso, com urgência, desenvolver um modelo hidrotérmico no Brasil. Somente com usinas térmicas é que conseguiremos firmar a energia das novas hidrelétricas. O Brasil, como a descoberta do pré-sal e o desenvolvimento de campos em terra, será um grande produtor de gás natural. Portanto, é fundamental que se desenvolva um modelo hidrotérmico onde o gás possa entrar na base do sistema, com a construção de usinas na chamada boca do poço e outras consumindo GNL.

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  2. VISÃO DE SISTEMA
    Ha várias maneiras de “ver” a mesma realidade. Hidroelétricas de fio d’água permitem as duas coisas:
    1. Suprir necessidades do SE e Centro-oeste com energia complementar da Amazônia, como pretendem os planejadores do sistema. Tanto geração como transmissão têm baixo custo. Mas, a interligação por si só não produz ganho de sinergia porque as bacias não são integradas. A energia a ser transferida pode não estar disponível em ocasião de acidentes climáticos. O mais difícil é a gestão do custoso processo da distribuição que traz mais custos que benefícios.
    2. Produzir eletro-intensivos que é uma forma disfarçada de armazenar energia de águas que seriam vertidas de qualquer modo. O processo é direto e localizado: pode ser feito em baixas tensões, dispensando transmissão e distribuição.

    O Brasil é um país diverso e é na diversidade e complementaridade das suas fontes de suprimento que reside a sua maior riqueza:
    -- Usinas eólicas complementares próximas as linhas de transmissão do NE.
    -- Usinas de biomassa complementares já interligadas ao sistema SE e Centro-oeste.
    -- Termoelétricas a gás complementares de usinas de fio d’água da Amazônia. Ambas de baixo custo.
    -- Termoelétricas combinadas para redução do consumo em usinas a carvão mineral ou biomassa.
    Numa análise sistêmica, o Brasil é um país periférico que não tem condições de influir nas escolhas do mercado global, mas oferece melhores condições econômicas e ambientais de produzir o que China e Estados Unidos estão produzindo atualmente.
    Não tem condições de assumir os riscos econômicos e ambientais da exploração do Pré-sal que deve ser deixado a outros países para os quais o petróleo é mais vital para o aquecimento.
    FONTES DE ENERGIA ALTERNATIVA
    Vistas como equipamento, usinas eólicas são lentas e caras tanto quanto turbinas de bulbo e grandes geradores. Mas podem ser alternativas econômicas quando próximas e complementares de um sistema pronto, como é o caso do NE. Justificam por si só, dispensando incentivos. Isoladamente, são antieconômicas.
    A comparação com países industrializados que utilizam intensamente usinas eólicas é equivocada. Nestes países, a maioria dos potenciais hidroelétricos já foi utilizada, em razão da sua evidente economicidade. Passaram pelo processo de “seleção natural” e hoje constituem raridade.
    Sem nenhum custo adicional, as usinas eólicas utilizam o sistema interligado pré-existente para reduzir o consumo atual das usinas térmicas à combustível fóssil.

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  3. USINAS DE FIO D’AGUA

    Não constitui nenhuma surpresa o baixo custo das recém-licitadas usinas da Amazônia, de vez que têm pequenos reservatórios. Mas, só se justificam quando utilizadas para a produção local de energia e/ou produção de eletro-intensivos de maior valor agregado com energia incorporada. Constitui um modo de armazenar energia de águas que seriam vertidas de qualquer maneira.
    As usinas de fio d’água da bacia amazônica são econômicas se utilizadas localmente como é o caso das usinas de bulbo, sem reservatórios. Se tiverem que passar pelo custoso processo de distribuição, tornam-se antieconômicas.

    SISTEMA ÚNICO INTERLIGADO
    A interligação não é uma finalidade em si mesma. Só se justifica se os benefícios da complementaridade superarem os custos.
    A interligação por si só não transfere estoque de energia potencial, uma vez que as bacias são isoladas e de mesmo regime sazonal. A transferência para o SE e NE só serve para aumentar riscos operacionais por acidentes climáticos imprevisíveis. O grande sistema único interligado serve apenas como máquina arrecadadora de impostos e encargos, especialmente o maior deles, o ICMS cobrado no destino, o que significa transferência de recursos dos estados pobres da Amazônia para estados ricos do SE.
    No Sistema Único as distribuidoras funcionam como empresas montadoras de serviços terceirizados de outras empresas, cujos custos reincidem em cascata sobre o custo final da tarifa. Em grande maioria são empresas financeiras estatais utilizadas -- fora do escopo para o qual foram criadas -- para gerir a cobrança de impostos e taxas que constitui 45% da composição da tarifa.
    Na maioria das vezes os fundos de reserva acumulados são utilizados para fins político-eleitorais ou para mascarar superávits primários como foi o caso recente da capitalização da Petrobras. Agora mesmo, depois de Correios, Eletrobrás estuda a participação no Trem bala.

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  4. VELHOS TEMPOS: SESSÃO DE NOSTALGIA.


    “Quase todas as linhas de transmissão no Brasil têm mais de 30 anos, exceto o terceiro circuito de Itaipu Itaberá-Tijuco Preto III que foi concluido em 2001, depois de um histórico de quatro anos de irregularidades no processo de licenciamento questionadas pelo ministério público. Visitei subestações de Furnas e tive a impressão de ter voltado no tempo, para a idade da pedra em tecnologia. Impossível não notar os painéis de controle na base das luzinhas coloridas piscando como árvores de natal, alavancas mecânicas, sinais sonoros, reloginhos de ponteiros e salas de controle em estado de sucata, além de decibéis incompatíveis com a saúde do trabalhador. Eis alguns dos problemas.”

    Não sei dizer se os equipamentos que você visitou ainda são os mesmos que foram processados no antigo computador /360 da IBM nos anos 70 quando os computadores ainda eram à válvula, não tinha monitor, teclado e mouse. Posteriormente foram processados em um velho computador IBM do ano de 1993 com 4 megabytes de memória RAN e 180 Megabytes de memória RON, que ainda funciona. Os resultados estão à disposição na tese de mestrado de nossa autoria em cartões perfurada, e saída por páginas de impressora, recolhidas no dia seguinte de um guichê.

    Não tive tempo ainda de ler completamente o extenso relatório. O que mais me impressionou foi a reconstituição do diálogo travado entre operadores. Pelo tom da conversa alguém bem pode imaginar o “alto nível” do diálogo e a dificuldade, mesmo para especialista, para aquilatar os resultados da conclusão.
    Em breve estaremos de volta...Parabens.

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  5. Ótima postagem. Que preço pagamos pelo adiamento e negligência de responsabilidades, como por exemplo, manutenção da geração e distribuição de energia. Mas vamos em frente reclamando e agindo.

    E é sobre agir que me manifesto aqui. Estou divulgando a Expedição socioambiental Villas-Bôas a ocorrer no Pará neste semestre. Mais informações: www.expedicaovillasboas.com.br

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  6. GRANDES EMPRESAS: resultados duvidosos

    Quem diria! Visões iguais em tempos distintos. Tudo parece conspirar para o retorno triunfal dos grandes empreendimentos hidroelétricos e nucleares. Menos para ambientalista e cientistas.
    Não é mera coincidência que as maiores hidroelétricas do mundo sejam iniciativas de governos autoritários e populistas, justamente aqueles condenados no passado, inclusive pelo governo atual, um dos seus maiores críticos. No entanto incide no mesmo erro da concentração de energia e riscos operativos, ignorando a posição de cientistas renomados como o professor Goldemberg. A comparação de Belo Monte com as grandes usinas é ridícula: todas são igualmente perniciosas: Brasil e China no meio.


    Pressionados por ambientalistas os técnicos acabaram – por tentativa e erro – descobrindo o óbvio: o baixo custo das usinas sem reservatórios, justamente os componentes de maior custo de empreendimentos hidroelétricos. Coisa que os cientistas estavam cansados de saber.
    Descobriram tambem que usinas de fluxo de água (turbinas de bulbo) e usinas eólicas poderiam ser complementares de sistemas prontos e estabelecidos, independente do custo maior do equipamento propriamente dito, justamente por dispensar o complexo e arriscado sistema de transmissão em alta tensão, independente do custo maior do equipamento propriamente dito.
    Este é o caso especial das usinas eólicas próximas e complementares do Sistema Nordeste e das usinas de bulbo de pequenas dimensões, complementares de termoelétricas a gás de baixo custo.

    Desculpe a insistência: Não se trata de comparar isoladamente usinas eólicas e usinas hidroelétricas, independente do contexto global do sistema em que estão inseridas. A turbina eólica é um equipamento, tanto quanto a turbina de bulbo que pode ser acrescentado em algum lugar do sistema para tornar o custo global menor, independente do custo próprio.

    FUGINDO AO CONTROLE

    Não é a toa que os donos de estabelecimentos sejam “incentivados” a instalar geradores de reserva, o que é uma evidência da necessidade de térmicas complementares nos períodos de pico de demanda, ou seja: o privado se antecipando em relação ao público. Só que deveriam seguir o procedimento do hospital da minha cidade e mantê-los ligados o tempo todo, deixando a concessionária de reserva: sai mais em conta.
    Hospitais não podem prescindir de geradores próprios em face dos constantes apagões. Outros estabelecimentos de uso público tambem já perceberam que não podem dispensar geradores próprios bem como os sistemas de aquecimento solar e refrigeração, sobretudo porque o custo de permanecer ligado é menor do que o valor cobrado pela tarifa da concessionária.
    A ANEEL não tem como impedir este tipo de informalidade que acabará sendo seguido por outros usuários.
    O governo se aproveita do baixo custo de geração das recém-licitadas usinas – justamente daquilo que poderia ser um fator positivo de baixas tarifas para o setor industrial que mais emprega – para utilizar o custoso sistema de distribuição como máquina arrecadadora de impostos. Estes, por sua vez, são utilizados para subsidiar o perdulário transporte rodoviário, o agronegócio e mineração que pouco emprega. Alem do mais, alimentar o luxo do grande número de automóveis circulando nas grandes cidades. Isto é o que chamo de “política suicida”: o contrário do que faz a China.

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  7. NUCLEARES: A ENERGIA DO FUTURO

    A reação nuclear é conhecida há mais de um século, entretanto ainda não foi encontrado um meio eficiente de aproveitar a incrível energia contida no interior da matéria. Se todo o calor produzido pela reação nuclear pudesse ser utilizado diretamente no aquecimento — que constitui o maior componente do consumo dos países de clima frio — metade do petróleo hoje consumido no mundo todo deixaria de ser queimado. O maior beneficiário seria o próprio meio ambiente e o petróleo poderia ter destinação mais útil para a produção de bens que se tornarão escassos no futuro.
    O reator nuclear reúne tecnologia avançada de combustível com tecnologia ultrapassada de transformação. Por questão de segurança, todo o calor produzido pela reação nuclear tem de passar por sucessivas trocas de calor para finalmente produzir energia elétrica como uma usina térmica convencional que utiliza caldeira a vapor d’água. O que trna dispendioso o custo e capital dos trocadores de calor. Não tem limitação física, pois o combustível — utilizado em pequena quantidade — constitui uma fonte praticamente inesgotável de energia. Mas, é o “processo termodinâmico” da transformação subseqüente à reação nuclear que torna o custo de capital do conjunto maior ainda do que o custo operacional das térmicas a vapor convencional

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  8. REATOR NUCLEAR

    Energia nuclear tambem não se presta à produção de trabalho mecânico. Primeiro, a energia química do ‘combustível’ tem de ser transformada em energia elétrica para posterior utilização, como qualquer usina elétrica.
    Tal como as grandes hidroelétricas têm pequenos custos operacionais e pouco polui. Não é por questão do rendimento energético em termos da relação insumo/produto. Ao final, o que realmente conta é o rendimento monetário, em termos de dinheiro, posto que, o combustível – utilizado aos quilos – custa menos do que as toneladas de combustível fóssil das termoelétricas convencionais a vapor.
    Países industrializados que ainda utilizam energia de acionamento vão ter de gastar mais pra produzir o mesmo efeito. O que não constitui obstáculo intransponível para países capitalizados.

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  9. Telma, parabéns pelo artigo! Bjos
    Oriana

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