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AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE DE REVITALIZAÇÃO DE MICROCENTRAIS HIDRELÉTRICAS DA MICROREGIÃO DE LAVRAS LUCIANO MENDES DOS SANTOS 2004
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AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE
REVITALIZACcedilAtildeO DE MICROCENTRAIS
HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE
LAVRAS
LUCIANO MENDES DOS SANTOS
2004
Livros Graacutetis
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LUCIANO MENDES DOS SANTOS
AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE REVITALIZACcedilAtildeO DE
MICROCENTRAIS HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE LAVRAS
Dissertaccedilatildeo apresentada agrave Universidade Federal
de Lavras como parte das exigecircncias do Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Agriacutecola aacuterea de
concentraccedilatildeo em Construccedilotildees Rurais e Ambiecircncia para
obtenccedilatildeo do tiacutetulo de mestre
Orientador Prof Dr Giovanni Francisco Rabelo
Co-Orientador Prof Dr Roberto Alves Braga Juacutenior
LAVRAS
MINAS GERAIS ndash BRASIL
2004
3
Ficha Catalograacutefica Preparada pela Divisatildeo de Processos Teacutecnicos daBiblioteca Central da UFLA
Santos Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeode Lavras Luciano Mendes dos Santos -- Lavras UFLA 2004
55 p il
Orientador Giovanni Francisco RabeloDissertaccedilatildeo (Mestrado) ndash UFLABibliografia
1 Usina hidroeleacutetrica 2 Revitalizaccedilatildeo 3 Fonte alternativa de energia
I Universidade Federal de Lavras II Tiacutetulo
CDD-33379 -62131
4
LUCIANO MENDES DOS SANTOS
AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE REVITALIZACcedilAtildeO DE
MICROCENTRAIS HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE LAVRAS
Dissertaccedilatildeo apresentada agrave Universidade Federal
de Lavras como parte das exigecircncias do Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Agriacutecola aacuterea de
concentraccedilatildeo em Construccedilotildees Rurais e Ambiecircncia para
obtenccedilatildeo do tiacutetulo de mestre
Aprovada em 28 de Janeiro de 2004
Prof Dr Roberto Alves Braga Juacutenior UFLA
Prof Dr Andreacute Luiz Zambalde UFLA
Prof Dr Giovanni Francisco Rabelo
UFLA
(orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS ndash BRASIL
2004
5
AGRADECIMENTOS
Agrave Universidade Federal de Lavras Departamento de Engenharia pelarealizaccedilatildeo do mestradoAos orientadores Professores Drs Giovanni Francisco Rabelo e RobertoAlves Braga Juacutenior pela amizade orientaccedilatildeo apoio e incentivo a estetrabalhoAos professores Tomaacutes de Aquiacuteno Ferreira e Ana Cristina Rouiller pelaamizade e incentivoAos Srs Jairo Arriel e Henrique Arriel proprietaacuterios da FazendaCarinhosaAos colegas Silvestre Rodrigues e Luciano dos SantosAgraves secretaacuterias Daniela Juliana Cintia e ReginaAo Servidor Teacutecnico-Administrativo Sr Joatildeo Lucas Furtado (inmemorian)A minha famiacutelia e a todos os amigos que me ajudaram na conclusatildeodeste trabalho
6
SUMAacuteRIO
SUMAacuteRIO Paacutegina
LISTA DE TABELAS
LISTAS DE FIGURAS
LISTAS DE EQUACcedilOtildeES
RESUMO i
ABSTRACT ii
1 INTRODUCcedilAtildeO 1
2 OBJETIVOS 5
3 REFERENCIAL TEacuteORICO 6
31 Estado da Arte da Matriz Energeacutetica Brasileira 6
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo 8
33 Definiccedilotildees 10
331 Suprimento de energia 10
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica 10
333 Geraccedilatildeo de Energia 12
334 Concessionaacuterio de energia 13
335 Permissionaacuterios 14
336 Autoprodutor 15
337 Produtor independente 16
338 Cooperativas 17
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo 18
3310 Comercializaccedilatildeo 19
3311 Co-geraccedilatildeo de energia 20
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas de Energia Eleacutetrica na Matriz
Energeacutetica Brasileira 21
7
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais 23
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas 23
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das aacuteguas 24
353 Outorga 25
3531 Modalidades de outorga 25
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga 27
36 Documentos da ANEEL 28
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas 28
38 Turbinas 30
39 Geradores 31
310 Reguladores 32
4 MATERIAL E MEacuteTODOS 33
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 35
51 Primeiro caso analisado 35
511 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 35
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 42
52 Segundo caso analisado 44
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 44
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 45
6 CONCLUSOtildeES 48
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 49
8 ANEXO 52
8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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2
LUCIANO MENDES DOS SANTOS
AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE REVITALIZACcedilAtildeO DE
MICROCENTRAIS HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE LAVRAS
Dissertaccedilatildeo apresentada agrave Universidade Federal
de Lavras como parte das exigecircncias do Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Agriacutecola aacuterea de
concentraccedilatildeo em Construccedilotildees Rurais e Ambiecircncia para
obtenccedilatildeo do tiacutetulo de mestre
Orientador Prof Dr Giovanni Francisco Rabelo
Co-Orientador Prof Dr Roberto Alves Braga Juacutenior
LAVRAS
MINAS GERAIS ndash BRASIL
2004
3
Ficha Catalograacutefica Preparada pela Divisatildeo de Processos Teacutecnicos daBiblioteca Central da UFLA
Santos Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeode Lavras Luciano Mendes dos Santos -- Lavras UFLA 2004
55 p il
Orientador Giovanni Francisco RabeloDissertaccedilatildeo (Mestrado) ndash UFLABibliografia
1 Usina hidroeleacutetrica 2 Revitalizaccedilatildeo 3 Fonte alternativa de energia
I Universidade Federal de Lavras II Tiacutetulo
CDD-33379 -62131
4
LUCIANO MENDES DOS SANTOS
AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE REVITALIZACcedilAtildeO DE
MICROCENTRAIS HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE LAVRAS
Dissertaccedilatildeo apresentada agrave Universidade Federal
de Lavras como parte das exigecircncias do Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Agriacutecola aacuterea de
concentraccedilatildeo em Construccedilotildees Rurais e Ambiecircncia para
obtenccedilatildeo do tiacutetulo de mestre
Aprovada em 28 de Janeiro de 2004
Prof Dr Roberto Alves Braga Juacutenior UFLA
Prof Dr Andreacute Luiz Zambalde UFLA
Prof Dr Giovanni Francisco Rabelo
UFLA
(orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS ndash BRASIL
2004
5
AGRADECIMENTOS
Agrave Universidade Federal de Lavras Departamento de Engenharia pelarealizaccedilatildeo do mestradoAos orientadores Professores Drs Giovanni Francisco Rabelo e RobertoAlves Braga Juacutenior pela amizade orientaccedilatildeo apoio e incentivo a estetrabalhoAos professores Tomaacutes de Aquiacuteno Ferreira e Ana Cristina Rouiller pelaamizade e incentivoAos Srs Jairo Arriel e Henrique Arriel proprietaacuterios da FazendaCarinhosaAos colegas Silvestre Rodrigues e Luciano dos SantosAgraves secretaacuterias Daniela Juliana Cintia e ReginaAo Servidor Teacutecnico-Administrativo Sr Joatildeo Lucas Furtado (inmemorian)A minha famiacutelia e a todos os amigos que me ajudaram na conclusatildeodeste trabalho
6
SUMAacuteRIO
SUMAacuteRIO Paacutegina
LISTA DE TABELAS
LISTAS DE FIGURAS
LISTAS DE EQUACcedilOtildeES
RESUMO i
ABSTRACT ii
1 INTRODUCcedilAtildeO 1
2 OBJETIVOS 5
3 REFERENCIAL TEacuteORICO 6
31 Estado da Arte da Matriz Energeacutetica Brasileira 6
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo 8
33 Definiccedilotildees 10
331 Suprimento de energia 10
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica 10
333 Geraccedilatildeo de Energia 12
334 Concessionaacuterio de energia 13
335 Permissionaacuterios 14
336 Autoprodutor 15
337 Produtor independente 16
338 Cooperativas 17
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo 18
3310 Comercializaccedilatildeo 19
3311 Co-geraccedilatildeo de energia 20
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas de Energia Eleacutetrica na Matriz
Energeacutetica Brasileira 21
7
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais 23
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas 23
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das aacuteguas 24
353 Outorga 25
3531 Modalidades de outorga 25
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga 27
36 Documentos da ANEEL 28
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas 28
38 Turbinas 30
39 Geradores 31
310 Reguladores 32
4 MATERIAL E MEacuteTODOS 33
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 35
51 Primeiro caso analisado 35
511 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 35
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 42
52 Segundo caso analisado 44
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 44
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 45
6 CONCLUSOtildeES 48
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 49
8 ANEXO 52
8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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2
LUCIANO MENDES DOS SANTOS
AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE REVITALIZACcedilAtildeO DE
MICROCENTRAIS HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE LAVRAS
Dissertaccedilatildeo apresentada agrave Universidade Federal
de Lavras como parte das exigecircncias do Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Agriacutecola aacuterea de
concentraccedilatildeo em Construccedilotildees Rurais e Ambiecircncia para
obtenccedilatildeo do tiacutetulo de mestre
Orientador Prof Dr Giovanni Francisco Rabelo
Co-Orientador Prof Dr Roberto Alves Braga Juacutenior
LAVRAS
MINAS GERAIS ndash BRASIL
2004
3
Ficha Catalograacutefica Preparada pela Divisatildeo de Processos Teacutecnicos daBiblioteca Central da UFLA
Santos Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeode Lavras Luciano Mendes dos Santos -- Lavras UFLA 2004
55 p il
Orientador Giovanni Francisco RabeloDissertaccedilatildeo (Mestrado) ndash UFLABibliografia
1 Usina hidroeleacutetrica 2 Revitalizaccedilatildeo 3 Fonte alternativa de energia
I Universidade Federal de Lavras II Tiacutetulo
CDD-33379 -62131
4
LUCIANO MENDES DOS SANTOS
AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE REVITALIZACcedilAtildeO DE
MICROCENTRAIS HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE LAVRAS
Dissertaccedilatildeo apresentada agrave Universidade Federal
de Lavras como parte das exigecircncias do Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Agriacutecola aacuterea de
concentraccedilatildeo em Construccedilotildees Rurais e Ambiecircncia para
obtenccedilatildeo do tiacutetulo de mestre
Aprovada em 28 de Janeiro de 2004
Prof Dr Roberto Alves Braga Juacutenior UFLA
Prof Dr Andreacute Luiz Zambalde UFLA
Prof Dr Giovanni Francisco Rabelo
UFLA
(orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS ndash BRASIL
2004
5
AGRADECIMENTOS
Agrave Universidade Federal de Lavras Departamento de Engenharia pelarealizaccedilatildeo do mestradoAos orientadores Professores Drs Giovanni Francisco Rabelo e RobertoAlves Braga Juacutenior pela amizade orientaccedilatildeo apoio e incentivo a estetrabalhoAos professores Tomaacutes de Aquiacuteno Ferreira e Ana Cristina Rouiller pelaamizade e incentivoAos Srs Jairo Arriel e Henrique Arriel proprietaacuterios da FazendaCarinhosaAos colegas Silvestre Rodrigues e Luciano dos SantosAgraves secretaacuterias Daniela Juliana Cintia e ReginaAo Servidor Teacutecnico-Administrativo Sr Joatildeo Lucas Furtado (inmemorian)A minha famiacutelia e a todos os amigos que me ajudaram na conclusatildeodeste trabalho
6
SUMAacuteRIO
SUMAacuteRIO Paacutegina
LISTA DE TABELAS
LISTAS DE FIGURAS
LISTAS DE EQUACcedilOtildeES
RESUMO i
ABSTRACT ii
1 INTRODUCcedilAtildeO 1
2 OBJETIVOS 5
3 REFERENCIAL TEacuteORICO 6
31 Estado da Arte da Matriz Energeacutetica Brasileira 6
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo 8
33 Definiccedilotildees 10
331 Suprimento de energia 10
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica 10
333 Geraccedilatildeo de Energia 12
334 Concessionaacuterio de energia 13
335 Permissionaacuterios 14
336 Autoprodutor 15
337 Produtor independente 16
338 Cooperativas 17
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo 18
3310 Comercializaccedilatildeo 19
3311 Co-geraccedilatildeo de energia 20
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas de Energia Eleacutetrica na Matriz
Energeacutetica Brasileira 21
7
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais 23
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas 23
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das aacuteguas 24
353 Outorga 25
3531 Modalidades de outorga 25
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga 27
36 Documentos da ANEEL 28
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas 28
38 Turbinas 30
39 Geradores 31
310 Reguladores 32
4 MATERIAL E MEacuteTODOS 33
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 35
51 Primeiro caso analisado 35
511 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 35
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 42
52 Segundo caso analisado 44
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 44
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 45
6 CONCLUSOtildeES 48
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 49
8 ANEXO 52
8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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2000 Brasiacutelia 2000
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PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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3
Ficha Catalograacutefica Preparada pela Divisatildeo de Processos Teacutecnicos daBiblioteca Central da UFLA
Santos Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeode Lavras Luciano Mendes dos Santos -- Lavras UFLA 2004
55 p il
Orientador Giovanni Francisco RabeloDissertaccedilatildeo (Mestrado) ndash UFLABibliografia
1 Usina hidroeleacutetrica 2 Revitalizaccedilatildeo 3 Fonte alternativa de energia
I Universidade Federal de Lavras II Tiacutetulo
CDD-33379 -62131
4
LUCIANO MENDES DOS SANTOS
AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE REVITALIZACcedilAtildeO DE
MICROCENTRAIS HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE LAVRAS
Dissertaccedilatildeo apresentada agrave Universidade Federal
de Lavras como parte das exigecircncias do Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Agriacutecola aacuterea de
concentraccedilatildeo em Construccedilotildees Rurais e Ambiecircncia para
obtenccedilatildeo do tiacutetulo de mestre
Aprovada em 28 de Janeiro de 2004
Prof Dr Roberto Alves Braga Juacutenior UFLA
Prof Dr Andreacute Luiz Zambalde UFLA
Prof Dr Giovanni Francisco Rabelo
UFLA
(orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS ndash BRASIL
2004
5
AGRADECIMENTOS
Agrave Universidade Federal de Lavras Departamento de Engenharia pelarealizaccedilatildeo do mestradoAos orientadores Professores Drs Giovanni Francisco Rabelo e RobertoAlves Braga Juacutenior pela amizade orientaccedilatildeo apoio e incentivo a estetrabalhoAos professores Tomaacutes de Aquiacuteno Ferreira e Ana Cristina Rouiller pelaamizade e incentivoAos Srs Jairo Arriel e Henrique Arriel proprietaacuterios da FazendaCarinhosaAos colegas Silvestre Rodrigues e Luciano dos SantosAgraves secretaacuterias Daniela Juliana Cintia e ReginaAo Servidor Teacutecnico-Administrativo Sr Joatildeo Lucas Furtado (inmemorian)A minha famiacutelia e a todos os amigos que me ajudaram na conclusatildeodeste trabalho
6
SUMAacuteRIO
SUMAacuteRIO Paacutegina
LISTA DE TABELAS
LISTAS DE FIGURAS
LISTAS DE EQUACcedilOtildeES
RESUMO i
ABSTRACT ii
1 INTRODUCcedilAtildeO 1
2 OBJETIVOS 5
3 REFERENCIAL TEacuteORICO 6
31 Estado da Arte da Matriz Energeacutetica Brasileira 6
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo 8
33 Definiccedilotildees 10
331 Suprimento de energia 10
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica 10
333 Geraccedilatildeo de Energia 12
334 Concessionaacuterio de energia 13
335 Permissionaacuterios 14
336 Autoprodutor 15
337 Produtor independente 16
338 Cooperativas 17
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo 18
3310 Comercializaccedilatildeo 19
3311 Co-geraccedilatildeo de energia 20
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas de Energia Eleacutetrica na Matriz
Energeacutetica Brasileira 21
7
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais 23
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas 23
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das aacuteguas 24
353 Outorga 25
3531 Modalidades de outorga 25
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga 27
36 Documentos da ANEEL 28
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas 28
38 Turbinas 30
39 Geradores 31
310 Reguladores 32
4 MATERIAL E MEacuteTODOS 33
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 35
51 Primeiro caso analisado 35
511 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 35
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 42
52 Segundo caso analisado 44
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 44
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 45
6 CONCLUSOtildeES 48
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 49
8 ANEXO 52
8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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4
LUCIANO MENDES DOS SANTOS
AVALIACcedilAtildeO DA VIABILIDADE DE REVITALIZACcedilAtildeO DE
MICROCENTRAIS HIDRELEacuteTRICAS DA MICROREGIAtildeO DE LAVRAS
Dissertaccedilatildeo apresentada agrave Universidade Federal
de Lavras como parte das exigecircncias do Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Agriacutecola aacuterea de
concentraccedilatildeo em Construccedilotildees Rurais e Ambiecircncia para
obtenccedilatildeo do tiacutetulo de mestre
Aprovada em 28 de Janeiro de 2004
Prof Dr Roberto Alves Braga Juacutenior UFLA
Prof Dr Andreacute Luiz Zambalde UFLA
Prof Dr Giovanni Francisco Rabelo
UFLA
(orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS ndash BRASIL
2004
5
AGRADECIMENTOS
Agrave Universidade Federal de Lavras Departamento de Engenharia pelarealizaccedilatildeo do mestradoAos orientadores Professores Drs Giovanni Francisco Rabelo e RobertoAlves Braga Juacutenior pela amizade orientaccedilatildeo apoio e incentivo a estetrabalhoAos professores Tomaacutes de Aquiacuteno Ferreira e Ana Cristina Rouiller pelaamizade e incentivoAos Srs Jairo Arriel e Henrique Arriel proprietaacuterios da FazendaCarinhosaAos colegas Silvestre Rodrigues e Luciano dos SantosAgraves secretaacuterias Daniela Juliana Cintia e ReginaAo Servidor Teacutecnico-Administrativo Sr Joatildeo Lucas Furtado (inmemorian)A minha famiacutelia e a todos os amigos que me ajudaram na conclusatildeodeste trabalho
6
SUMAacuteRIO
SUMAacuteRIO Paacutegina
LISTA DE TABELAS
LISTAS DE FIGURAS
LISTAS DE EQUACcedilOtildeES
RESUMO i
ABSTRACT ii
1 INTRODUCcedilAtildeO 1
2 OBJETIVOS 5
3 REFERENCIAL TEacuteORICO 6
31 Estado da Arte da Matriz Energeacutetica Brasileira 6
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo 8
33 Definiccedilotildees 10
331 Suprimento de energia 10
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica 10
333 Geraccedilatildeo de Energia 12
334 Concessionaacuterio de energia 13
335 Permissionaacuterios 14
336 Autoprodutor 15
337 Produtor independente 16
338 Cooperativas 17
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo 18
3310 Comercializaccedilatildeo 19
3311 Co-geraccedilatildeo de energia 20
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas de Energia Eleacutetrica na Matriz
Energeacutetica Brasileira 21
7
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais 23
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas 23
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das aacuteguas 24
353 Outorga 25
3531 Modalidades de outorga 25
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga 27
36 Documentos da ANEEL 28
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas 28
38 Turbinas 30
39 Geradores 31
310 Reguladores 32
4 MATERIAL E MEacuteTODOS 33
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 35
51 Primeiro caso analisado 35
511 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 35
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 42
52 Segundo caso analisado 44
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 44
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 45
6 CONCLUSOtildeES 48
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 49
8 ANEXO 52
8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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5
AGRADECIMENTOS
Agrave Universidade Federal de Lavras Departamento de Engenharia pelarealizaccedilatildeo do mestradoAos orientadores Professores Drs Giovanni Francisco Rabelo e RobertoAlves Braga Juacutenior pela amizade orientaccedilatildeo apoio e incentivo a estetrabalhoAos professores Tomaacutes de Aquiacuteno Ferreira e Ana Cristina Rouiller pelaamizade e incentivoAos Srs Jairo Arriel e Henrique Arriel proprietaacuterios da FazendaCarinhosaAos colegas Silvestre Rodrigues e Luciano dos SantosAgraves secretaacuterias Daniela Juliana Cintia e ReginaAo Servidor Teacutecnico-Administrativo Sr Joatildeo Lucas Furtado (inmemorian)A minha famiacutelia e a todos os amigos que me ajudaram na conclusatildeodeste trabalho
6
SUMAacuteRIO
SUMAacuteRIO Paacutegina
LISTA DE TABELAS
LISTAS DE FIGURAS
LISTAS DE EQUACcedilOtildeES
RESUMO i
ABSTRACT ii
1 INTRODUCcedilAtildeO 1
2 OBJETIVOS 5
3 REFERENCIAL TEacuteORICO 6
31 Estado da Arte da Matriz Energeacutetica Brasileira 6
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo 8
33 Definiccedilotildees 10
331 Suprimento de energia 10
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica 10
333 Geraccedilatildeo de Energia 12
334 Concessionaacuterio de energia 13
335 Permissionaacuterios 14
336 Autoprodutor 15
337 Produtor independente 16
338 Cooperativas 17
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo 18
3310 Comercializaccedilatildeo 19
3311 Co-geraccedilatildeo de energia 20
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas de Energia Eleacutetrica na Matriz
Energeacutetica Brasileira 21
7
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais 23
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas 23
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das aacuteguas 24
353 Outorga 25
3531 Modalidades de outorga 25
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga 27
36 Documentos da ANEEL 28
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas 28
38 Turbinas 30
39 Geradores 31
310 Reguladores 32
4 MATERIAL E MEacuteTODOS 33
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 35
51 Primeiro caso analisado 35
511 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 35
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 42
52 Segundo caso analisado 44
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 44
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 45
6 CONCLUSOtildeES 48
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 49
8 ANEXO 52
8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
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Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
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uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
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quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
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- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
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- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
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f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
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- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
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Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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6
SUMAacuteRIO
SUMAacuteRIO Paacutegina
LISTA DE TABELAS
LISTAS DE FIGURAS
LISTAS DE EQUACcedilOtildeES
RESUMO i
ABSTRACT ii
1 INTRODUCcedilAtildeO 1
2 OBJETIVOS 5
3 REFERENCIAL TEacuteORICO 6
31 Estado da Arte da Matriz Energeacutetica Brasileira 6
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo 8
33 Definiccedilotildees 10
331 Suprimento de energia 10
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica 10
333 Geraccedilatildeo de Energia 12
334 Concessionaacuterio de energia 13
335 Permissionaacuterios 14
336 Autoprodutor 15
337 Produtor independente 16
338 Cooperativas 17
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo 18
3310 Comercializaccedilatildeo 19
3311 Co-geraccedilatildeo de energia 20
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas de Energia Eleacutetrica na Matriz
Energeacutetica Brasileira 21
7
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais 23
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas 23
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das aacuteguas 24
353 Outorga 25
3531 Modalidades de outorga 25
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga 27
36 Documentos da ANEEL 28
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas 28
38 Turbinas 30
39 Geradores 31
310 Reguladores 32
4 MATERIAL E MEacuteTODOS 33
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 35
51 Primeiro caso analisado 35
511 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 35
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 42
52 Segundo caso analisado 44
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 44
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 45
6 CONCLUSOtildeES 48
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 49
8 ANEXO 52
8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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7
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais 23
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas 23
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das aacuteguas 24
353 Outorga 25
3531 Modalidades de outorga 25
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga 27
36 Documentos da ANEEL 28
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas 28
38 Turbinas 30
39 Geradores 31
310 Reguladores 32
4 MATERIAL E MEacuteTODOS 33
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 35
51 Primeiro caso analisado 35
511 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 35
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 42
52 Segundo caso analisado 44
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central 44
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central 45
6 CONCLUSOtildeES 48
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 49
8 ANEXO 52
8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
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ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
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1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
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Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
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Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
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biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
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2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
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3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
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FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
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Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
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Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
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33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
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Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
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igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
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poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
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335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
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336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
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337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
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permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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8
LISTA DE TABELAS
Paacutegina
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Braga Jr amp Salecker1999 8
TABELA 2 ndash Quadro de fontes geradoras de energia eleacutetrica em funcionamento
no Brasil ANEEL 2003 21
TABELA 3 ndash Quadro de usinas geradoras de energia eleacutetrica previstas para
construccedilatildeo no Brasil ANNEL 2003 22
TABELA 4 ndash Quadro de Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado ANNEL
2003 23
TABELA 5 ndash Dados de ciclo das fornadas sem preacute-aquecimento 40
TABELA 6 ndash Dados de ciclo das fornadas com preacute-aquecimento 41
TABELA 7 ndash Quadro de custo de revitalizaccedilatildeo da micro central Fazenda
Carinhosa Perdotildees - MG 43
TABELA 8 ndash Quadro de levantamento de custo de revitalizaccedilatildeo da microcentral
Esmeril Coqueiral - MG 48
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 ndash Mapa do potencial energeacutetico produzido noBrasil Eletrobras 2003 7
FIGURA 2 ndash Fotografia do canal de aduccedilatildeo instaladospara o projeto 37
FIGURA 3 ndash Fotografia da roda pelton instalada noprojeto Perdotildees - MG 35
FIGURA 3a ndash Canal de Aduccedilatildeo com 220 metros de comprimentolocalizado na Fazenda Esmeril 41
FIGURA 3b ndash Barragem de concreto e pedra Fazenda Esmeril 41
FIGURA 4 ndash Sistema de Aduccedilatildeo tipo caixa aberta 42
LISTA DE EQUACcedilOtildeES
(1) Q = 08 x L x At 36
(2) P = 98 Q H η 36
(3) P = V2R 41
(4) E= P x ∆t 42
(5) Q = mc ∆θ 42
10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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13 nov2002
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Acesso em 07 jun 2003
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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10
RESUMO
SANTOS Luciano Mendes dos Avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeode microcentrais hidreleacutetricas da microregiatildeo de Lavras 2004 56 pDissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Agriacutecola) ndash Universidade Federal deLavras
Devido agraves condiccedilotildees de relevo a regiatildeo do Sul de Minas na deacutecada de 60dispunha de micro mini e pequenas centrais hidreleacutetricas localizadas empropriedades rurais que lhes as forneciam energia eleacutetrica individualmente bemcomo a algumas induacutestrias Com o desenvolvimento das concessionaacuterias acomodidade oferecida por elas provocou a desativaccedilatildeo dessas centrais A crisedo setor eleacutetrico brasileiro experimentada em 2001 e a reforma da Lei deConcessatildeo de Serviccedilos Puacuteblicos despertaram o interesse de muitos produtoresem reativar tais empreendimentos para garantir sua autonomia sobre osnegoacutecios o registro desses empreendimentos pode ser conseguido por pessoafiacutesica ou juriacutedica que natildeo seja o proprietaacuterio Este trabalho tem por objetivofazer uma avaliaccedilatildeo da viabilidade de revitalizaccedilatildeo de microcentraishidreleacutetricas da micro-regiatildeo de Lavras Satildeo analisadas 14 usinas de geraccedilatildeo deenergia eleacutetrica desativadas e selecionadas 2 para o estudo completo devido agravesmelhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo Em um deles eacute implementada amicrocentral hidreleacutetrica onde satildeo avaliadas a capacidade de geraccedilatildeo o custo deinvestimento para a revitalizaccedilatildeo Neste caso a energia gerada eacute utilizada paraaquecimento de aacutegua do processo de produccedilatildeo de aguardente de cana-de-accediluacutecarO sistema de geraccedilatildeo revitalizado mostrou-se viaacutevel refletindo-se no incrementode um ciclo na produccedilatildeo o que representa um aumento percentual de 33Nooutro caso satildeo avaliadas as condiccedilotildees para implantaccedilatildeo e registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Orientador Giovanni Francisco Rabelo
i
11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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11
ABSTRACT
SANTOS Luciano Mendes dos Analysis of the viability technical of thereactivetion of hidroeletric microcentral in the agricultural properties2004 64 p Dissertation (Master in Engineer Agricultural) ndash UniversidadeFederal de Lavras
Due to topography and hydrologic conditions the region of the South ofMinas Gerais was market by the presence of small hydropower plants in the1960s that were use to feed farm properties and some industries Thedevelopment of the distributors companies and the comfort offered to farmershave promoted the deactivating of those hydropower The energy crisis ofbrazilian electricity sector in the year of 2001 and reform legislation ofconcession of public services increase the interest of many producers inreactivating such business to guarantee its autonomy Therefore the register ofthese small hydropower can be obtained by natural person or legal person who isnot the owner This work aims to analyze the technical viability in the light ofreactivating small hydropowerrsquos installed in the agricultural properties Thiswork presents a study of 14 energy generation plants where 2 of then wereselected to develop a complete study due to their better conservation conditionsIn one of them the capability of generation and the cost of investment for thereactivation are calculated and its operations is implemented The producedenergy in that case was used to heat the water used in the process of sugar canebrandy production The reactivating system showed promoting the increment ofone cycle in the production what represents a percentile increase of 33 In thesecond case the conditions for operation and revitalization are analyzed and thecost was calculated The registration of the generation central in the ANEEL(regulate organization) is filled
Adviser Giovanni Francisco Rabelo
ii
1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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1
1 INTRODUCcedilAtildeO
11 Consideraccedilotildees Iniciais
A eletricidade hoje eacute tratada como uma ldquocommodityrdquo traduzindo-se
para a liacutengua portuguesa significa mercadoria Patterson (2000) afirma que esse
tratamento eacute equivocado pois 13 da populaccedilatildeo mundial (cerca de dois bilhotildees
de pessoas) natildeo tem acesso agrave eletricidade A realidade brasileira natildeo eacute muito
diferente da mundial Atualmente no Brasil existem 557 milhotildees de
propriedades Em se tratando de propriedades rurais apenas 153 milhotildees satildeo
atendidas por uma concessionaacuteria de energia eleacutetrica De acordo com Brasil
(2000) segundo o Censo 2000 do IBGE haacute aproximadamente 15 milhotildees de
pessoas economicamente ativas no meio rural do paiacutes mas cerca de 13 delas
trabalham em ocupaccedilotildees natildeo-agriacutecolas como eacute o caso de pedreiros motoristas
caseiros empregadas domeacutesticas e outras
As dificuldades de implantaccedilatildeo de um sistema de abastecimento de
energia eleacutetrica rural se devem agrave baixa densidade de consumo em funccedilatildeo das
distacircncias que separam as propriedades e agrave pequena demanda por energia da
maioria das propriedades o que resulta em baixa rentabilidade do investimento
para a concessionaacuteria Estes fatores tornam esse mercado pouco atraente para as
concessionaacuterias de energia eleacutetrica
A eletricidade eacute uma utilidade imprescindiacutevel na melhoria da
produtividade rural bem como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e
pode ser um grande catalisador de transformaccedilotildees no que se refere agrave fixaccedilatildeo do
homem no campo Atraveacutes da eletricidade o homem do campo passa a ter
acesso agrave informaccedilatildeo atraveacutes da miacutedia e multimiacutedia o que de forma direta
disponibiliza a educaccedilatildeo e permite o desenvolvimento tecnoloacutegico dos sistemas
deproduccedilatildeo
2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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2
Estima-se que 86 da energia brasileira eacute gerada atraveacutes da utilizaccedilatildeo
de duas caracteriacutesticas naturais aacutegua que se manteacutem devido ao regime de chuvas
e forccedila da gravidade devido ao relevo Atraveacutes da construccedilatildeo de barragens
consegue-se uma regulaccedilatildeo da vazatildeo como se fosse uma reserva de energia
eleacutetrica compensando os anos de pouca chuva
Em 1957 o Brasil construiu a Usina de Furnas visando o
desenvolvimento industrial marcando o nascimento do moderno sistema eleacutetrico
brasileiro Na operaccedilatildeo desse sistema planejava-se a expansatildeo de modo que a
demanda prevista para os cinco anos subsequumlentes permanecesse sempre igual agrave
energia firme (energia que pode ser gerada durante o periacuteodo de seca) gerando
uma taxa de risco relativamente baixa ou seja em torno de 5 A partir de sua
entrada em operaccedilatildeo o Sistema Furnas foi-se aperfeiccediloando atraveacutes de sua
interligaccedilatildeo por meio de linhas de transmissatildeo com outros sistemas de geraccedilatildeo
o que permitia um operador central do sistema racionalizar o uso da aacutegua em
todo o paiacutes
A reforma do sistema eleacutetrico realizada no governo do Presidente
Fernando Henrique Cardoso criou uma empresa privada chamada ONS
(Operador Nacional do Sistema) encarregada de controlar toda geraccedilatildeo seja ela
feita em usinas privadas ou estatais substituindo o grupo de concessionaacuterias de
operaccedilatildeo interligada Isso acarretou outros problemas regionais pois ao se
diminuir muito o niacutevel dos reservatoacuterios pode-se afetar a navegabilidade de rios
Natildeo se pode esquecer tambeacutem do uso muacuteltiplo dos lagos onde se destaca o
lazer Muitas empresas investiram em turismo e esportes naacuteuticos de forma que
as accedilotildees da ONS sempre interferem tambeacutem na rentabilidade desses
empreendimentos
Onde fica o meio rural A energia para o meio rural depende de
iniciativas dos governos Em 2000 foi anunciado um plano para levar energia a
um milhatildeo de propriedades rurais e domiciacutelios ateacute 2004 denominado Programa
3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Acesso em 07 jun 2003
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
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50
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
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- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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3
Luz no Campo (Eletrobras 2000) O Brasil eacute um paiacutes com enorme potencial
hidraacuteulico mas soacute uma pequena parte desse potencial eacute utilizada para gerar
eletricidade Existe aacutegua a tecnologia eacute amplamente conhecida e haacute
equipamentos adequados disponiacuteveis no mercado Em um futuro imediato com
a privatizaccedilatildeo das concessionaacuterias de energia eleacutetrica prevecirc-se a implantaccedilatildeo de
uma poliacutetica de realismo tarifaacuterio com o consequumlente teacutermino dos subsiacutedios para
populaccedilatildeo de baixa renda bem como para produtores rurais O Programa Luz
no Campo depende do governo estadual apoiado pelas prefeituras municipais e
diversas entidades empenhadas em levar energia eleacutetrica para o interior
A eletricidade eacute um dos mais importantes insumos para o
desenvolvimento econocircmico do setor agropecuaacuterio e indispensaacutevel para a
promoccedilatildeo do bem-estar do homem do campo Desta forma programas como o
da Luz no Campo exercem forte impacto social e econocircmico com geraccedilatildeo de
trabalho e renda que refletiraacute no faturamento da induacutestria do comeacutercio e dos
serviccedilos O aumento da produccedilatildeo e da produtividade seraacute possiacutevel
principalmente pela mecanizaccedilatildeo e modernizaccedilatildeo dos equipamentos agriacutecolas
gerando acreacutescimo de arrecadaccedilatildeo tributaacuteria e fazendo com que o Estado e os
municiacutepios possam investir em outros projetos de desenvolvimento Esse tipo
de programa representa melhoria na qualidade de vida da populaccedilatildeo rural
facilita o acesso agrave educaccedilatildeo sauacutede informaccedilatildeo e lazer aleacutem de evitar o ecircxodo
rural Entretanto sabe-se que os governos subsequumlentes nem sempre datildeo
continuidade aos programas de governos anteriores Assim as propriedades
rurais natildeo eletrificadas ficam agrave mercecirc da vontade de uma poliacutetica dos
governantes para sanar esta situaccedilatildeo Desta forma diferentemente de
eletrificaccedilatildeo o que se deve buscar eacute uma independecircncia completa ou parcial das
propriedades no que se refere agrave energia eleacutetrica buscando utilizar as fontes
energeacuteticas renovaacuteveis existentes no campo a fim de atender agraves necessidades da
propriedade Das fontes existentes destacam-se a energia solar eoacutelica
4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
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2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
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3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
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FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
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Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
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PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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4
biomassa as micro e usinas hidreleacutetricas podendo ser esta uacuteltima de pequeno
impacto ambiental baixo custo operacional pouca manutenccedilatildeo facilidade e
rapidez de construccedilatildeo
Segundos dados da Cemig (1995) na deacutecada de 60 a regiatildeo de Lavras
possuiacutea 44 microcentrais hidreleacutetricas com a implantaccedilatildeo das concessionaacuterias
oferecendo energia de qualidade a um custo baixo todas as microcentrais foram
desativadas
Este trabalho buscou avaliar a situaccedilatildeo das microcentrais hidreleacutetricas na
regiatildeo de Lavras e conseguiu identificar ainda 14 unidades desativadas
A avaliaccedilatildeo das microcentrais baseou-se em criteacuterios teacutecnico-
econocircmicos para a revitalizaccedilatildeo Neste caso foram escolhidas duas unidades
para o trabalho As unidades selecionadas tratam de dois casos distintos e
envolvem usinas hidreleacutetricas de tamanhos diferentes Em uma propriedade a
microcentral foi revitalizada e toda a energia utilizada no aquecimento de aacutegua
Em outra foi feito um levantamento para futuramente ser revitalizada e obter o
registro de microcentral hidreleacutetrica junto agrave ANEEL
Em ambos os casos foram considerados os aspectos legais e ambientais
para registro do aproveitamento junto aos oacutergatildeos governamentais competentes
5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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2003
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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5
2 OBJETIVO
Avaliar a viabilidade teacutecnico-econocircmica de revitalizaccedilatildeo de
microcentrais hidreleacutetricas na regiatildeo de Lavras Minas Gerais
6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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6
3 REFERENCIAL TEOacuteRICO
31 A Matriz Energeacutetica Brasileira
O sistema eleacutetrico brasileiro apresenta como particularidade grandes
extensotildees de linhas de transmissatildeo e um parque produtor de geraccedilatildeo
predominantemente de hidreleacutetrica O mercado consumidor cerca de 472
milhotildees de unidades concentra-se nas regiotildees sul e sudeste mais
industrializadas A regiatildeo norte eacute atendida de forma intensiva por pequenas
centrais geradoras a maioria termo-eleacutetricas a oacuteleo diesel
Um aspecto crucial na gerecircncia da aacutegua doce eacute sua desigual distribuiccedilatildeo
O Brasil por exemplo eacute agraciado com cerca de 12 da aacutegua doce do mundo e
70 dessa aacutegua corresponde agrave Bacia Amazocircnica no norte do Paiacutes os 30
restantes correspondem agraves demais regiotildees sendo que o Nordeste dispotildee de
poucos mananciais Essa maacute distribuiccedilatildeo requer uma poliacutetica seacuteria dos governos
mas depende tambeacutem da participaccedilatildeo dos empresaacuterios e da comunidade em
geral
Um dado positivo neste particular eacute que o Brasil jaacute dispotildee de legislaccedilatildeo
consubstanciada na Lei Federal nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 que estabelece
a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O mais importante eacute aplicaacute-la com a
ampla participaccedilatildeo de toda a populaccedilatildeo que deveraacute passar por um processo de
educaccedilatildeo e conscientizaccedilatildeo Finalmente deve-se estar atento ao fato de que em
futuro proacuteximo a aacutegua seraacute mateacuteria de exportaccedilatildeo como acontece hoje com o
petroacuteleo
A maior parcela da geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do Brasil vem dos seus
recursos hiacutedricos A Figura 1 apresenta o mapa do Brasil com o potencial de
geraccedilatildeo atual A capacidade de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica estaacute no seu limite
independente da fonte de geraccedilatildeo
7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Acesso em 07 jun 2003
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
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PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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7
FIGURA 1 ndash Potencial brasileiro de geraccedilatildeo de energia
De acordo com Eletrobras (2002) o mercado de energia eleacutetrica
experimenta um crescimento da ordem de 45 ao ano devendo ultrapassar a
casa dos 100 mil MW em 2008 O planejamento governamental de meacutedio prazo
prevecirc a necessidade de investimentos da ordem de R$ 6 a 7 bilhotildeesano para
expansatildeo da matriz energeacutetica brasileira em atendimento agrave demanda do
mercado consumidor
Para o futuro algumas alteraccedilotildees devem ocorrer na estrutura dos
investimentos em energia incluindo a instalaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas a gaacutes
natural que exigem prazos de implementaccedilatildeo e investimentos menores que as
hidreleacutetricas Por outro lado deveratildeo ser ampliadas as importaccedilotildees de energia
da Argentina Venezuela e Boliacutevia e tambeacutem a interligaccedilatildeo eleacutetrica entre o Sul e
o Norte do Brasil o que significa maiores investimentos em rede de transmissatildeo
Brasil ndash Potencial Hidreleacutetrico
8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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50
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2003
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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8
Ao longo das uacuteltimas duas deacutecadas as classes de consumidores
residencial comercial e rural colaboraram expressivamente com o aumento na
demanda de energia eleacutetrica em virtude do crescimento populacional
concentrado principalmente nas zonas urbanas O segmento industrial
apresentou uma participaccedilatildeo mais tiacutemida neste crescimento sobretudo pelas
poliacuteticas de racionalizaccedilatildeo de energia e busca de processos mais eficientes
32 Classificaccedilatildeo das centrais de geraccedilatildeo
De acordo com Eletrobras(1985a) as centrais hidreleacutetricas podem ser
classificadas em funccedilatildeo da potecircncia gerada As pequenas centrais hidreleacutetricas
natildeo podem ultrapassar os 10 MW de potecircncia Atualmente segundo a portaria
394 de 41298 da ANEEL criada pela Lei 9648 satildeo consideradas pequenas
centrais hidreleacutetricas todas as centrais cuja potecircncia eleacutetrica instalada eacute igual ou
inferior a 30 MW desde que venham a ter ldquocaracteriacutesticas de PCHsrdquo Apoacutes esta
portaria a classificaccedilatildeo estaacute de acordo com a tabela 1
TABELA 1 ndash Classificaccedilatildeo das centrais hidreleacutetricas de pequeno porte
Queda de Projeto (m)Potecircncia (KW) Classificaccedilatildeo
Baixa Meacutedia Alta
Ateacute 100 Microcentral lt 15 15 a 50 gt 50
100 a 1000 Minicentral lt 20 25 a 30 gt 100
1000 a 30000 Pequena central lt 25 25 a 130 gt 130
Braga Juacutenior amp Salecker 1999
9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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9
Recentemente foi incluiacuteda mais uma classificaccedilatildeo abrangendo as
menores usinas denominadas de picocentrais hidreleacutetricas para potecircncia abaixo
de 10KW
Para microcentrais hidreleacutetricas as condiccedilotildees satildeo bastante favoraacuteveis o
interessado retira junto ao Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas (IGAM) uma
outorga custos e a vazatildeo de aacutegua tambeacutem natildeo satildeo altos e a potecircncia conseguida
eacute bastante satisfatoacuteria para pequenas propriedades rurais
Seja usina de grande meacutedio ou pequeno porte para sua instalaccedilatildeo eacute
necessaacuterio basicamente um levantamento inicial para estimaccedilatildeo do potencial de
geraccedilatildeo De acordo com Braga Juacutenior amp Salecker (1998) devem ser seguidos os
seguintes passos para a implantaccedilatildeo
- O produtor deveraacute inicialmente fazer um levantamento da demanda de
consumo (curva de carga) da propriedade
- Escolher o melhor local para instalaccedilatildeo da casa de maacutequinas de preferecircncia
o mais perto dos locais de consumo
- Calcular a vazatildeo e a diferenccedila de niacutevel
- Calcular a potecircncia fornecida
- Consultar o oacutergatildeo ambiental mais proacuteximo e informar-se sobre a
necessidade de uma autorizaccedilatildeo
- Consultar os fabricantes de geradores quanto ao tipo de excitaccedilatildeo e nuacutemero
de fases do gerador
- Instruir os proprietaacuterios quanto ao funcionamento de uma unidade geradora
de pequeno porte como exemplo a potecircncia maacutexima aplicada sobre o
gerador
10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
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quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
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- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
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f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
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Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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50
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2003
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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10
33 Definiccedilotildees
331 Suprimento de energia
Entende-se que o suprimento de energia estaacute diretamente relacionado
com o desenvolvimento sustentaacutevel e deve primar pela eficiecircncia na produccedilatildeo
transmissatildeo distribuiccedilatildeo comercializaccedilatildeo e uso da energia pelo uso de fontes
renovaacuteveis pelo uso oacutetimo destas fontes pela garantia da disponibilidade e
acesso a todos e indistintamente pela prestaccedilatildeo de um serviccedilo de qualidade pela
preservaccedilatildeo ambiental e pelo uso da energia natildeo como um fim mas como um
meio para esse desenvolvimento (Brasil 2002) Entende-se por qualidade de
energia os aspectos referentes agrave forma de onda pureza da tensatildeo niacuteveis
constantes de tensatildeo e frequumlecircncia bem como ausecircncia de modulaccedilatildeo Ainda a
esses atributos se encontra a qualidade da prestaccedilatildeo dos serviccedilos como por
exemplo o pronto atendimento o religamento dentre outros
332 A Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
A Lei nordm 9427 de 26 de dezembro de 1996 instituiu a Agecircncia que tem
por finalidade regular e fiscalizar a produccedilatildeo transmissatildeo e comercializaccedilatildeo de
energia eleacutetrica em conformidade com as poliacuteticas e diretrizes do governo
federal O papel da ANEEL na aacuterea de eficiecircncia energeacutetica (EE) e fontes
alternativas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica (FA) estaacute previsto na legislaccedilatildeo
vigente do setor eleacutetrico brasileiro incluindo aquela que institui e regulamenta a
11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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11
Agecircncia Compete ainda agrave ANEEL dirimir no acircmbito administrativo as
divergecircncias entre concessionaacuterias permissionaacuterias autorizadas produtores
independentes e autoprodutores bem como entre esses agentes e seus
consumidores A ANEEL deve atuar em conformidade com a poliacutetica energeacutetica
nacional a qual estaacute descrita na Lei nordm 9478 de agosto de 1997 em que se
destaca de seu artigo primeiro que as poliacuteticas nacionais para o aproveitamento
racional das fontes de energia devem promover o desenvolvimento ampliar o
mercado de trabalho e valorizar os recursos energeacuteticos proteger os interesses
do consumidor quanto a preccedilo qualidade e ofertas dos produtos proteger o meio
ambiente e promover a conservaccedilatildeo de energia identificar as soluccedilotildees mais
adequadas para o suprimento de energia eleacutetrica nas diversas regiotildees do paiacutes
utilizar fontes alternativas de energia mediante o aproveitamento econocircmico dos
insumos disponiacuteveis e da tecnologia aplicaacutevel
O Decreto nordm 2335 de outubro de 1997 (Anexo I paraacutegrafo IV) que
constitui a ANEEL estabelece como diretriz para a ANEEL a adoccedilatildeo de
medidas efetivas que assegurem a oferta de energia eleacutetrica a aacutereas de renda e
densidade de carga baixas urbanas e rurais de forma a promover o
desenvolvimento econocircmico e social e a reduccedilatildeo das desigualdades regionais
Eacute funccedilatildeo da Agecircncia estimular e participar das atividades de pesquisa e
desenvolvimento tecnoloacutegico necessaacuterios ao setor de energia eleacutetrico
ldquoestimular e participar de accedilotildees ambientais voltadas para o benefiacutecio da
sociedade bem como interagir com o Sistema Nacional de Meio Ambiente em
conformidade com a legislaccedilatildeo vigente e atuando de forma harmocircnica com a
Poliacutetica Nacional de Meio Ambienterdquo
Desta forma a Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica (Brasil 2002) deve
disciplinar o regime das concessotildees de serviccedilos puacuteblicos de energia eleacutetrica e
definir os valores dos encargos de uso dos sistemas de transmissatildeo e
distribuiccedilatildeo a livre comercializaccedilatildeo de energia com consumidores de carga
12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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12
igual ou superior a 500 kW e a isenccedilatildeo de pagamento de compensaccedilatildeo
financeira pela utilizaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos para empreendimentos
hidreleacutetricos de pequeno porte (PCHacutes)
A ANEEL (Brasil 2002) com base na legislaccedilatildeo vigente tem
estabelecido diversos mecanismos de regulaccedilatildeo para aumentar a participaccedilatildeo das
fontes alternativas na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como abaixo descrito A
Resoluccedilatildeo nordm 112 de maio de 1999 estabelece os requisitos necessaacuterios agrave
obtenccedilatildeo de registro ou autorizaccedilatildeo para implantaccedilatildeo ampliaccedilatildeo ou
repotenciaccedilatildeo de centrais termeleacutetricas eoacutelicas e demais empreendimentos
operados como fontes alternativas de energia Entre outras disposiccedilotildees esta
resoluccedilatildeo estabelece a obrigatoriedade de registro para centrais com capacidade
de geraccedilatildeo de ateacute 5 MW e de autorizaccedilatildeo (outorga) para centrais com
capacidade superior a esse valor
333 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
O governo do Presidente Fernando Henrique Cardoso promoveu uma
reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico brasileiro que contribuiu para o surgimento de
novos agentes no mercado de geraccedilatildeo de energia Esses agentes estatildeo recebendo
funccedilotildees especiacuteficas diferentemente da estrutura anterior garantindo um
ambiente concorrencial na geraccedilatildeo e na comercializaccedilatildeo de energia
Com o objetivo de incentivar a concorrecircncia a Lei 907495 e o Decreto
200396 definem normas relativas agraves concessotildees e permissotildees de geraccedilatildeo
eleacutetrica e incluem a participaccedilatildeo dos produtores independentes de energia (PIE)
e dos autoprodutores (APE) no mercado jaacute exercido pelas concessionaacuterias
privadas e puacuteblicas Dependendo da potecircncia das usinas as novas concessotildees
13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Acesso em 11 nov 2003
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
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- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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13
poderatildeo envolver licitaccedilatildeo autorizaccedilatildeo ou simples comunicaccedilatildeo ao poder
concedente
334 Concessionaacuterio de energia
A energia eleacutetrica eacute um bem puacuteblico e compete ao governo federal
estabelecer as regras para exploraccedilatildeo dela O governo federal ou Poder
Concedente atraveacutes de seus oacutergatildeos suplementares outorga a outras instituiccedilotildees
juriacutedicas o direito de exploraccedilatildeo deste bem atraveacutes de contratos de concessatildeo
Os contratos de concessatildeo satildeo assinados entre a Agecircncia Nacional de Energia
Eleacutetrica a ANEEL e as empresas de distribuiccedilatildeo de energia Nestes contratos
satildeo estabelecidas as regras com respeito agrave tarifa regularidade continuidade
seguranccedila atualidade e qualidade dos serviccedilos e do atendimento prestado aos
consumidores Da mesma forma definem penalidades para os casos em que for
constatada alguma irregularidade
O Projeto de Qualidade eacute parte integrante do contrato de concessatildeo e
nele eacute estabelecido o controle da qualidade do fornecimento de energia
A ANEEL preocupada em atualizar os instrumentos normativos da
regulaccedilatildeo tem editado resoluccedilotildees e estabelecido procedimentos para permitir
um processo de controle mais rigoroso da qualidade no fornecimento de energia
Dentre as resoluccedilotildees cita-se a Resoluccedilatildeo nordm 024 de 27 de janeiro de 2000 que
estabelece os niacuteveis de continuidade dos fornecimentos de energia eleacutetrica a
Resoluccedilatildeo nordm 520 de 17 de setembro de 2002 que estabelece os procedimentos
de registro e apuraccedilatildeo dos indicadores relativos agraves ocorrecircncias emergecircnciais
Essas resoluccedilotildees tambeacutem satildeo referecircncias quanto aos niacuteveis de qualidade a serem
praticados pelas concessionaacuterias
14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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14
335 Permissionaacuterios
As permissionaacuterias e cooperativas de eletrificaccedilatildeo constituem
importantes instrumentos para a universalizaccedilatildeo
Em muitos casos o atendimento a localidades remotas pode ser
viabilizado atraveacutes de geraccedilatildeo distribuiacuteda inclusive com fontes locais de energia
capazes de atender agrave demanda atual e futura de forma sustentaacutevel Nestes casos
questiona-se que a melhor forma de universalizaccedilatildeo do atendimento eacute via
concessionaacuterias visto que as regiotildees com maiores iacutendices de universalizaccedilatildeo do
paiacutes os atingiram atraveacutes de cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural
Atualmente segundo regras estabelecidas pela Resoluccedilatildeo nordm 12 de 11
de janeiro de 2002 as cooperativas de eletrificaccedilatildeo existentes estatildeo sendo
regularizadas podendo tornar-se permissionaacuterias ou cooperativas autorizadas
Vale ressaltar que as cooperativas autorizadas satildeo vistas pelas concessionaacuterias
como consumidores
O art 15 da Lei 10438 induz agrave criaccedilatildeo de permissionaacuterias Aleacutem disso
agrave Eletrobraacutes incentiva financeiramente as concessionaacuterias permissionaacuterias e
cooperativas de eletrificaccedilatildeo rural para expansatildeo dos serviccedilos de distribuiccedilatildeo de
energia eleacutetrica especialmente em aacutereas urbanas e rurais de baixa renda e para o
programa de combate ao desperdiacutecio de energia eleacutetrica Tambeacutem existe o
incentivo para a implantaccedilatildeo de centrais geradoras de potecircncia ateacute 5000 kW
destinadas exclusivamente ao serviccedilo puacuteblico em comunidades populacionais
atendidas por sistema eleacutetrico isolado
15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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15
336 Autoprodutor
O Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 define e regulamenta a
produccedilatildeo independente e a autoproduccedilatildeo de energia eleacutetrica modalidades
importantes na geraccedilatildeo de energia eleacutetrica como fontes alternativas e renovaacuteveis
O Autoprodutor de energia Eleacutetrica (APE) eacute caracterizado como uma
pessoa juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica destinada ao seu uso exclusivo
A autorizaccedilatildeo ao Autoprodutor estaraacute condicionada agrave demonstraccedilatildeo
perante a Agecircncia Nacional de energia eleacutetrica de que a energia eleacutetrica a ser
produzida seraacute destinada a consumo proacuteprio atual e projetado Eacute facultada ao
autoprodutor com a devida autorizaccedilatildeo preacutevia da ANEEL (Brasil 2002)
- A cessatildeo e permuta de energia eleacutetrica e potecircncia entre autoprodutores
consorciados em um mesmo empreendimento na barra da usina
- A compra por concessionaacuterio ou permissionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de
distribuiccedilatildeo do excedente de energia produzida
- A permuta de energia em montantes economicamente equivalentes
explicitando os custos das transaccedilotildees de transmissatildeo envolvidos com
concessionaacuterio ou permissionaacuterio do serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo para
possibilitar o consumo em instalaccedilotildees do autoprodutor em local diverso
daquele onde ocorre a geraccedilatildeo
A parcela de energia produzida pelo autoprodutor que operar em usinas
teacutermicas em sistemas isolados faraacute jus ao ressarcimento do custo de
combustiacuteveis instituiacutedo na Conta de Consumo de Combustiacutevel (CCC) mediante
a autorizaccedilatildeo da ANEEL (Brasil 2002)
16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
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- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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16
337 Produtor independente
De acordo com o Decreto nordm 2003 de 10 de setembro de 1996 o
Produtor Independente de Energia (PIE) eacute caracterizado como uma pessoa
juriacutedica ou um consoacutercio de empresas que podem receber concessatildeo ou
autorizaccedilatildeo para produzir energia eleacutetrica e comercializaacute-la toda ou apenas uma
parte por sua conta e risco
O Produtor Independente de Energia estaacute sujeito a regras operacionais e
comerciais proacuteprias desde que atendidas as especificaccedilotildees previstas na
legislaccedilatildeo em vigor no contrato de concessatildeo ou no ato de autorizaccedilatildeo A venda
de energia eleacutetrica por produtor independente poderaacute ser feita para a
- Concessionaacuterio de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
- Consumidor de energia eleacutetrica conforme legislaccedilatildeo vigente
- Consumidores de energia eleacutetrica integrantes de complexo industrial ou
comercial aos quais o produtor independente tambeacutem forneccedila vapor oriundo
do processo de co-geraccedilatildeo
- Conjunto de consumidores de energia eleacutetrica independentemente da tensatildeo
e carga nas condiccedilotildees previamente ajustadas com o concessionaacuterio local de
distribuiccedilatildeo
- Qualquer consumidor que demonstre ao poder concedente natildeo ter o
concessionaacuterio local lhe assegurado o fornecimento no prazo de ateacute 180
dias contado da respectiva solicitaccedilatildeo
A fim de se garantir a utilizaccedilatildeo e a comercializaccedilatildeo da energia
produzida o produtor independente e o autoprodutor teratildeo assegurado o livre
acesso aos sistemas de transmissatildeo e de distribuiccedilatildeo de concessionaacuterios e
17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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50
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- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
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- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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17
permissionaacuterios de serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica mediante o ressarcimento
do custo de transporte envolvido
O oacutergatildeo regulador e fiscalizador do poder concedente definiraacute em ato
especiacutefico os criteacuterios para determinaccedilatildeo do custo de transporte que deveratildeo
explicitar as parcelas relativas agrave transmissatildeo e agrave distribuiccedilatildeo assegurado o
tratamento isonocircmico para os produtores independentes e autoprodutores perante
os concessionaacuterios e permissionaacuterios do serviccedilo puacuteblico de energia eleacutetrica
338 Cooperativas
As Cooperativas de Eletrificaccedilatildeo Rural (CER) satildeo agentes presentes no
setor eleacutetrico brasileiro desde a deacutecada de 40 contribuindo de modo
significativo para a eletrificaccedilatildeo e desenvolvimento rural
Inicialmente formada por pioneiros que se reuniram para viabilizar a
eletrificaccedilatildeo de suas propriedades o crescimento do mercado causado pelo
adensamento populacional e raacutepida urbanizaccedilatildeo acabaram mudando o perfil de
atuaccedilatildeo da maioria dessas cooperativas tornando-as possuidoras de
caracteriacutesticas semelhantes agraves das concessionaacuterias Ao mesmo tempo
comeccedilaram a surgir interferecircncias muacutetuas entre redes de distribuiccedilatildeo de
cooperativas e concessionaacuterias ocasionando conflitos entre os diversos agentes
A recente reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico em seu arcabouccedilo legal
previu a necessidade de regulamentaccedilatildeo dos serviccedilos prestados pelas
cooperativas visando adequaacute-las agraves novas orientaccedilotildees regulatoacuterias e de direito
da eletricidade
Em 1999 iniciou-se um processo de acircmbito nacional de regularizaccedilatildeo
das CERacutes O ordenamento legal prevecirc a possibilidade de duas formas de
enquadramento em que sem o papel reservado pode ser continuar de certa
18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
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quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
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- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
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f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
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- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
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Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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2003
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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18
forma a serem consideradas como um consumidor de energia para uso privativo
de seus associados enquadradas na modalidade de Autorizadas ou para aquelas
que atendem a puacuteblico indistinto atuar regularmente como prestadoras de
serviccedilo puacuteblico de distribuiccedilatildeo de energia sob a forma de permissionaacuterios
A CESP dentro do convecircnio de cooperaccedilatildeo com a ANEEL estaacute
conduzindo o processo de regularizaccedilatildeo das 17 cooperativas atuantes no Estado
estando em fase de conclusatildeo da instruccedilatildeo dos processos e emissatildeo de pareceres
de enquadramento
339 Transmissatildeo e distribuiccedilatildeo
Durante a reestruturaccedilatildeo do setor eleacutetrico foi recomendada pela Coopers
amp Lybrand e adotada pela Agecircncia Nacional de Energia a separaccedilatildeo vertical de
todos os ativos de transmissatildeo com tensatildeo igual ou superior a 230 kV
pertencentes agrave ELETROBRAacuteS ou agraves companhias estaduais de distribuiccedilatildeo
Esta separaccedilatildeo provocou a divisatildeo dos ativos de geraccedilatildeo e transmissatildeo
do Sistema ELETROBRAacuteS em quatro grandes subsidiaacuterias (ELETRONORTE
CHESF ELETROSUL e FURNAS) como tambeacutem a criaccedilatildeo de novas empresas
de transmissatildeo subsidiaacuterias da ldquoholdingrdquo
A nova definiccedilatildeo de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo foi baseada no niacutevel de
tensatildeo e natildeo em sua funccedilatildeo no sistema Todos os ativos com niacutevel de tensatildeo
igual ou superior a 230 kV satildeo definidos como ativos de transmissatildeo da Rede
Baacutesica Jaacute os ativos com tensatildeo abaixo desse patamar satildeo considerados como de
distribuiccedilatildeo
A compra e venda de energia eleacutetrica entre concessionaacuterios ou
autorizados devem ser contratadas separadamente do acesso ao sistema de
transmissatildeo e distribuiccedilatildeo cabendo agrave Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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19
controlar todo o processo Jaacute o Operador Nacional do Sistema (ONS) eacute
responsaacutevel pela manutenccedilatildeo dos ganhos sinergeacuteticos resultantes da otimizaccedilatildeo
da operaccedilatildeo dos sistemas de transmissatildeo e geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e pela
viabilizaccedilatildeo da expansatildeo do sistema de transmissatildeo a miacutenimo custo
A regulamentaccedilatildeo da contrataccedilatildeo do acesso incluindo o uso e a
conexatildeo ao sistema de transmissatildeo e distribuiccedilatildeo constitui instrumento
importante para efetiva introduccedilatildeo da competiccedilatildeo no segmento de geraccedilatildeo e
comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica permite a livre opccedilatildeo dos consumidores e
induz o incremento da oferta ao mercado pelos produtores independentes e
autoprodutores de energia eleacutetrica
3310 Comercializaccedilatildeo
A atividade de comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica engloba a compra a
importaccedilatildeo a exportaccedilatildeo e a venda de energia eleacutetrica a outros
comercializadores ou a consumidores que tenham livre opccedilatildeo de escolha do
fornecedor
O comercializador de energia participa do mercado atraveacutes de uma
autorizaccedilatildeo outorgada pela Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica para vender
energia eleacutetrica a consumidores finais e para comprar e vender energia eleacutetrica
no Mercado Atacadista de Energia (MAE)
O MAE define o preccedilo de curto prazo para cada modelo de apuraccedilatildeo
baseando-se em modelos e procedimentos jaacute acordados por todos os seus
participantes e pela ANEEL Aleacutem disso o MAE estaraacute encarregado de
registrar os contratos de longo prazo (contratos bilaterais) e a compra e venda de
energia no curto prazo liquidadas no preccedilo ldquospotrdquo
20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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50
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2003
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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20
Os preccedilos contratuais seratildeo desregulamentados e acordados entre as
partes nos termos de um mercado competitivo Os preccedilos do mercado de
contratos refletiratildeo as expectativas quanto ao preccedilo de curto prazo do MAE no
decorrer do periacuteodo em questatildeo Em situaccedilatildeo de equiliacutebrio de demanda e oferta
a meacutedia de preccedilos deveraacute ser suficiente para proporcionar retorno comercial ao
mais competitivo dos novos participantes do mercado
Todas as oportunidades de venda da energia gerada pelas usinas seratildeo
definidas atraveacutes da livre negociaccedilatildeo de contratos de suprimento com as
distribuidoras de energia comercializadores e tambeacutem com outros agentes
como os consumidores livres
Os comercializadores que natildeo quiserem participar do MAE deveratildeo
apresentar garantias atraveacutes da contrataccedilatildeo de seguros ou fianccedila bancaacuteria de
valor equivalente a no miacutenimo 50 do volume de vendas anuais que estaraacute
autorizado a comercializar
A comercializaccedilatildeo de energia eleacutetrica no acircmbito do mercado de livre
negociaccedilatildeo poderaacute ser exercida por
- Agente comercializador
- Detentores de autorizaccedilatildeo para importar e exportar energia eleacutetrica
- Produtores independentes
- Concessionaacuterios e permissionaacuterios de serviccedilos puacuteblicos de distribuiccedilatildeo
- Concessionaacuterios de geraccedilatildeo
3311 Co-geraccedilatildeo de energia
A Resoluccedilatildeo nordm 021 de 20 de janeiro de 2000 estabelece a regulaccedilatildeo da
co-geraccedilatildeo com base nas poliacuteticas de incentivo ao uso racional dos recursos
energeacuteticos visto que a co-geraccedilatildeo de energia contribui com a racionalidade
21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
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- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
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- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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21
energeacutetica uma vez que possibilita um melhor aproveitamento dos
combustiacuteveis quando comparada agrave geraccedilatildeo individual de calor e energia
eleacutetrica
A co-geraccedilatildeo eacute definida como o processo de produccedilatildeo combinada de
calor uacutetil e energia mecacircnica geralmente convertida total ou parcialmente em
energia eleacutetrica a partir da energia quiacutemica disponibilizada por um ou mais
combustiacuteveis Para obter registro ou certificado de co-geraccedilatildeo qualificada o
empreendimento deve estar em situaccedilatildeo regular perante a ANEEL (Brasil
2003) segundo as disposiccedilotildees da Resoluccedilatildeo 11299 e atender aos requisitos
miacutenimos de racionalidade energeacutetica definidos no inciso II art 4ordm da resoluccedilatildeo
A outorga eacute um dos requisitos necessaacuterios agrave implantaccedilatildeo dos projetos de forma
que os dados divulgados pela ANEEL geram apenas expectativas em relaccedilatildeo ao
aumento da participaccedilatildeo das fontes alternativas na matriz energeacutetica brasileira
34 Participaccedilatildeo das Fontes Alternativas na Matriz Energeacutetica Brasileira
A participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis na capacidade de
geraccedilatildeo de energia eleacutetrica instalada no Brasil eacute de apenas 25 Entre essas
fontes destacam-se a biomassa principalmente o bagaccedilo de cana e as pequenas
centrais hidreleacutetricas (PCHacutes) Como pode ser observado na Tabela 2 as
microcentrais natildeo entram nesta estatiacutestica embora possam apresentar-se como a
uacutenica forma viaacutevel de se obter energia eleacutetrica em muitas propriedades que se
situam muito afastadas das linhas-tronco de distribuiccedilatildeo rural de energia
22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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22
TABELA 2 ndash Usinas Brasileiras em operaccedilatildeo
Fonte Quantidade Poteumlncia kWEoacutelica 7 21200 003PCH 202 793424 103
Biomassa 173 1112187 144Outras 728 75294394 9750Total 1110 77221160 100
Fonte ANEEL ndash 2003
As microcentrais estatildeo classificadas e inseridas em ldquoPCHrdquo Um aspecto
que se deve apreciar eacute que a maioria das construccedilotildees de microcentrais natildeo satildeo
cadastradas junto a qualquer oacutergatildeo fato que natildeo permite um dado significativo
Quanto aos empreendimentos em construccedilatildeo na Tabela 3 pode ser
observada a participaccedilatildeo das fontes alternativas renovaacuteveis que sobe para 41
destacando-se as pequenas centrais hidreleacutetricas responsaacuteveis por 373 da atual
ampliaccedilatildeo da capacidade de geraccedilatildeo do Brasil
TABELA 3 ndash Usinas Brasileiras em construccedilatildeo
FONTE QUANTIDADE POTEcircNCIA (kW) (kW)Eoacutelica 0 000 0PCH 39 485795 373Biomassa 4 49000 038Outras 47 12506515 9590Total 90 13041310 10000Fonte ANEEL ndash 2003
Com respeito aos projetos outorgados (construccedilatildeo ainda natildeo iniciada)
observa-se uma participaccedilatildeo bastante expressiva dessas fontes representando
mais de 20 da capacidade de geraccedilatildeo autorizada pela ANEEL (Brasil 2003)
23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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23
Conforme se observa na Tabela 4 destaca-se o crescimento do aproveitamento
de energia eoacutelica (1555) do total outorgado
TABELA 4 ndash Potencial Brasileiro de geraccedilatildeo outorgado
Fonte Quantidade Potecircncia (kW) (kW)Eoacutelica 53 4165000 1555PCH 78 1229510 459Biomassa 25 149361 056Outras 113 21232568 7930Total 269 26776439 10000Fonte ANEEL ndash 2003
35 Aspectos Legais e Oacutergatildeos Ambientais
351 Agecircncia Nacional de Aacuteguas
A Agecircncia Nacional de Aacuteguas (Brasil 2001) eacute uma autarquia sob regime
especial com autonomia administrativa e financeira vinculada ao Ministeacuterio do
Meio Ambiente Eacute responsaacutevel pela implantaccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de
Recursos Hiacutedrico O projeto da criaccedilatildeo da ANA foi aprovado pelo Congresso
no dia 7 de junho de 2000 transformando-se na Lei 9984 sancionada pelo
Presidente da Repuacuteblica em exerciacutecio Marco Maciel no dia 17 de julho
Aleacutem de responsaacutevel pela execuccedilatildeo da Poliacutetica Nacional de Recursos
Hiacutedricos a ANA deve implantar a Lei das Aacuteguas de 1997 que disciplina o uso
dos recursos hiacutedricos no Brasil Inspirado no modelo francecircs o Brasil criou em
1997 sua legislaccedilatildeo sobre recursos hiacutedricos (Lei 943397) De acordo com esta
Lei as decisotildees sobre uso dos rios em todo o Paiacutes seratildeo tomadas pelos comitecircs
de bacias
24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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2003
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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24
Nos proacuteximos anos o Brasil teraacute dezenas de comitecircs de bacias com suas
respectivas agecircncias de bacia Eacute missatildeo da Agecircncia Nacional de Aacuteguas dar o
suporte teacutecnico para a criaccedilatildeo dos comitecircs
Outra atribuiccedilatildeo da ANA (Brasil 2001) eacute preservar a ordem juriacutedica
garantindo aacutegua ao agricultor desde que ele tenha obtido previamente a
chamada outorga ou seja uma licenccedila para utilizaccedilatildeo da aacutegua do rio A
cobranccedila pelo uso dos rios estaacute prevista na Lei 9433
352 Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas
O Instituto Mineiro de Gestatildeo das Aacuteguas IGAM foi criado pela Lei
12584 de 17 de julho de 1997 Ele eacute responsaacutevel pelo planejamento e
administraccedilatildeo de todas as accedilotildees direcionadas agrave preservaccedilatildeo da quantidade e da
qualidade das aacuteguas do Estado Minas Gerais Numa nova visatildeo a aacutegua deve ser
percebida como parte integrante do ecossistema como um recurso natural e
como um bem econocircmico e social em que a quantidade a qualidade determinem
a natureza de sua utilizaccedilatildeo
Para isso o IGAM se apoacuteia nos princiacutepios da Poliacutetica Nacional (Lei
Federal nordm 943397) e Estadual (Lei Estadual nordm 1319999) dos Recursos
Hiacutedricos em que se estabelece um arranjo institucional baseado num tipo de
organizaccedilatildeo para a gestatildeo compartilhada do uso da aacutegua compreendendo o
Conselho Estadual de Recursos Hiacutedricos ndash CERH Comitecircs de Bacias
Hidrograacuteficas ndash CBH Agecircncias de Bacias Hidrograacuteficas
As linhas de gestatildeo do IGAM partem do pressuposto de que os usos da
aacutegua devem ser definidos assegurando-se a disponibilidade para os usos
prioritaacuterios de cada unidade de planejamento da desestimulaccedilatildeo do desperdiacutecio
e da promoccedilatildeo dos processos naturais ou artificiais de reciclagem da reserva de
25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Acesso em 07 jun 2003
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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25
uma consideraacutevel responsabilidade da sociedade pela conduccedilatildeo da poliacutetica e
gestatildeo dos recursos hiacutedricos Enfim a proposta da gestatildeo do IGAM se
caracteriza pela descentralizaccedilatildeo e participaccedilatildeo em que tudo possa ser decidido
em niacuteveis hieraacuterquicos mais baixos de governo por exemplo quando a
participaccedilatildeo local eacute levadas em consideraccedilatildeo
Os produtos do trabalho do IGAM se caracterizam entre outros pela
concessatildeo de outorgas que eacute um instrumento que possibilita o registro do uso da
aacutegua do Estado a fim de garantir o uso muacuteltiplo desse recurso e o seu acesso a
todos os usuaacuterios
353 Outorga
A outorga de direito de uso da aacutegua eacute o instrumento legal que assegura
ao usuaacuterio o direito de utilizar os recursos hiacutedricos Eacute um documento que
garante o controle quantitativo e qualitativo do uso da aacutegua especificando o
local a fonte a vazatildeo e a finalidade de seu uso em determinado periacuteodo
A outorga natildeo daacute ao usuaacuterio a propriedade de aacutegua ou sua alienaccedilatildeo
mas o simples direito de seu uso Portanto poderaacute ser suspensa parcial ou
totalmente em casos extremos de escassez ou natildeo cumprimento pelo outorgado
dos termos de outorga previstos nas regulamentaccedilotildees ou por necessidade
premente de se atenderem os usos prioritaacuterios e de interesse coletivo
3531 Modalidades de outorga
a) Autorizaccedilatildeo ndash deve ser solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou
atividades desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado
26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Acesso em 11 nov 2003
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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26
quando natildeo se destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo
de 5 anos)
b) Concessatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito puacuteblico quando se
destinarem agrave finalidade de utilidade puacuteblica (prazo maacuteximo de 20 anos)
c) Permissatildeo ndash solicitada para realizaccedilatildeo de obras serviccedilos ou atividades
desenvolvidas por pessoa fiacutesica ou juriacutedica de direito privado sem
destinaccedilatildeo de utilidade puacuteblica e quando produzirem efeitos insignificantes
no curso de aacutegua (prazo maacuteximo de 3 anos)
A outorga de direito de uso da aacutegua deve ser solicitada por meio de
formulaacuterios proacuteprios do IGAM (anexo 1) que contecircm todas as informaccedilotildees
necessaacuterias agrave avaliaccedilatildeo teacutecnica do empreendimento e da disponibilidade hiacutedrica
As outorgas em aacuteguas de domiacutenio do Estado satildeo obtidas junto ao IGAM
amparadas pela Lei 1319999 entretanto as outorgas em aacuteguas de domiacutenio da
Uniatildeo satildeo emitidas pela Agecircncia Nacional de Aacuteguas ANA (Brasil 2001)
conforme a Lei 99842000
De acordo com o que a lei estabelece a outorga deve ser solicitada antes
da implantaccedilatildeo de qualquer empreendimento cujo uso da aacutegua venha alterar o
regime a quantidade ou a qualidade do corpo de aacutegua incluindo aleacutem das
captaccedilotildees a construccedilatildeo de barragens e derivaccedilotildees bem como o lanccedilamento de
efluentes
As intervenccedilotildees de curso sujeitas agrave solicitaccedilatildeo de outorga satildeo
- Captaccedilatildeo ou derivaccedilatildeo de aacutegua em um corpo de aacutegua
- Explotaccedilatildeo de aacutegua subterracircnea
- Construccedilatildeo de barramento ou accedilude
- Construccedilatildeo de dique ou desvio em corpo de aacutegua
- Construccedilatildeo de estruturas de lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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27
- Construccedilatildeo de estrutura de recreaccedilatildeo nas margens
- Construccedilatildeo de estrutura de transposiccedilatildeo de niacutevel
- Construccedilatildeo de travessia rodo-ferroviaacuteria
- Dragagem desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
- Lanccedilamento de efluentes em corpo de aacutegua
- Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de drenagem
- Transposiccedilatildeo de bacias outras modificaccedilotildees do curso leito ou margens dos
corpos de aacutegua
3532 Documentaccedilatildeo necessaacuteria para a obtenccedilatildeo da outorga
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia que envolva o uso de aacutegua ou qualquer utilizaccedilatildeo relacionada no item
anterior devem ser enviados aos oacutergatildeos competentes os seguintes documentos
- Requerimento assinado pelo requerente ou procurador juntamente com a
procuraccedilatildeo
- Formulaacuterios proacuteprios fornecidos pelo IGAM (anexo1)
- Relatoacuterio teacutecnico modelo fornecido pelo IGAM
- Comprovante de recolhimento dos valores relativos aos custos de anaacutelise e
publicaccedilotildees
- Coacutepias do CPFCNPJ e da carteira de identidade do requerente ou
procurador
- Coacutepia do registro do imoacutevel ou de posse do local onde seraacute efetuada a
captaccedilatildeo com atualizaccedilatildeo maacutexima de 60 dias
- ART (Anotaccedilatildeo de Responsabilidade Teacutecnica) expedida pelo CREA
- Documento de concessatildeo ou autorizaccedilatildeo fornecido pela ANEEL (Brasil
2002) em caso de hidreleacutetrica ou de termeleacutetrica
28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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28
- Documento emitido pelo Comitecirc de Bacias contendo as prioridades de uso
caso existente
36 Documentos da ANEEL
Quando se quer implementar um empreendimento relacionado agrave geraccedilatildeo
de energia o projeto dele deve ser registrado na ANEEL depois de realizados os
estudos de impacto ambiental A ANEEL dispotildee de alguns documentos que
devem ser preenchidos e de outros que estatildeo disponiacuteveis para consulta Dentre
os mais importantes destacam-se
a) Relatoacuterio de Acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas
Hidreleacutetricas situaccedilatildeo 30042003 - documento que apresenta a situaccedilatildeo dos
processos referentes aos estudos de inventaacuterio viabilidade e projeto baacutesico
de usinas hidreleacutetricas
b) Resoluccedilatildeo nordm 393 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os
procedimentos gerais para registro e aprovaccedilatildeo dos estudos de inventaacuterio
hidreleacutetrico de bacias hidrograacuteficas
c) Resoluccedilatildeo nordm 394 de 04 de dezembro de 1998 - estabelece os criteacuterios para
o enquadramento de empreendimentos hidreleacutetricos na condiccedilatildeo de
pequenas centrais hidreleacutetricas
d) Resoluccedilatildeo nordm 398 de 21 de setembro de 2001 - estabelece os requisitos
gerais para apresentaccedilatildeo dos estudos as condiccedilotildees e os criteacuterios especiacuteficos
para anaacutelise e comparaccedilatildeo de Estudos de Inventaacuterios Hidreleacutetricos visando
agrave seleccedilatildeo no caso de estudos concorrentes
e) Despacho nordm 173 de 07 de maio de 1999 - documento de autorizaccedilatildeo para a
exploraccedilatildeo de central hidreleacutetricas
29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
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como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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29
f) Ficha de resumo para estudos de viabilidade e projeto baacutesico de AHErsquos e
ficha resumo com as informaccedilotildees de projeto
g) ldquoCheck-Listrdquo de Aceite para fins de anaacutelise de Projeto Baacutesico relaccedilatildeo dos
toacutepicos miacutenimos que deveratildeo constar dos projetos baacutesicos a serem
apresentados para anaacutelise
h) Resoluccedilatildeo 39598 ndash estabelece os procedimentos gerais para registro e
aprovaccedilatildeo dos estudos de viabilidade e projeto baacutesico
37 Aspectos teacutecnicos e econocircmicos de microcentrais hidreleacutetricas
Quando se pretende instalar ou restaurar um aproveitamento hiacutedrico
visando a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica eacute necessaacuterio que se avaliem aspectos
teacutecnicos e econocircmicos relativos agrave construccedilatildeo ou reforma considerando a
disponibilidade de material no local tais como areia pedra e outros bem como
aspectos geoloacutegicos e geograacuteficos Deve ser tambeacutem levantada a seacuterie histoacuterica
da vazatildeo de aacutegua e a qualidade dela Isto se justifica pelo aumento da populaccedilatildeo
em torno da propriedade o que pode ou natildeo ocorrer e em consequumlecircncia haver
diminuiccedilatildeo da vazatildeo ou poluiccedilatildeo devido agrave emissatildeo de efluentes
Ocaacutecia et al (2003) afirmam que tradicionalmente o custo de 1kW
instalado eacute utilizado como referecircncia dos investimentos em geraccedilatildeo hidreleacutetrica
Para o sistema interligado esse caacutelculo se refere a um fator de carga de 50 o
que provoca um erro de avaliaccedilatildeo pois a potecircncia meacutedia utilizada apresenta um
custo duas vezes maior do que o custo de instalaccedilatildeo Os autores analisam ainda
o custo de 3 empreendimentos de aproveitamento hiacutedrico para geraccedilatildeo de
energia e demonstram que para 2 KVA o custo do 1kW eacute de 650 doacutelares 470
doacutelares para 5 kVA e 700 doacutelares para 50 kVA
30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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50
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- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
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51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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30
De acordo com Mauro Filho amp Zanin (2003) os custos de conexatildeo da
central com o sistema de suprimento representam 5 do total do
empreendimento entretanto o custo se reduz quando satildeo feitas anaacutelises
criteriosas
38 Turbinas
Haacute vaacuterios tipos de turbinas empregados na geraccedilatildeo de energia mas os
mais utilizados devido a custo inicial facilidade no mercado e manutenccedilatildeo satildeo
- Peacutelton Deste tipo de turbinas aproveita-se toda a energia da aacutegua em forma
de energia cineacutetica conteacutem um dois ou mais injetores A faixa de operaccedilatildeo
eacute bastante alta podendo operar entre 10 e 100 da potecircncia maacutexima A
turbina PEacuteLTON aplica-se em quedas de grande altura com pequenos
caudais
- Heacutelice A turbina HEacuteLICE considerada uma turbina de reaccedilatildeo eacute utilizada
com maior frequecircncia em aproveitamento com quedas abaixo de 12 metros
Tal como as do tipo FRANCIS
- Kaplan Uma forma aperfeiccediloada da turbina HEacuteLICE eacute a turbina
KAPLAN ela apresenta os rotores com paacutes de passo variaacutevel que aumentam
o rendimento
- Francis As turbinas FRANCIS satildeo utilizadas em aproveitamento com
quedas acima de 10m podendo dizer-se que eacute de todas as turbinas a mais
ecleacutetica
31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
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Acesso em 11 nov 2003
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Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
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50
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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31
- Banki A turbina BANKI eacute considerada uma turbina de accedilatildeo nela o fluxo
de aacutegua atravessa o rotor ciliacutendrico transversalmente com duas passagens
pelas paacutes usados para quedas maiores geralmente em torno de 200 metros
de queda
- Roda Pelton Satildeo rodas bastante usadas O principio das paacutes eacute o mesmo da
turbina Pelton geralmente feitas de ferro fundido possuem um peso elevado
e possibilitam uma grande estabilidade na rotaccedilatildeo
- BFT (Bomba Funcionando como Turbina) atualmente existem estudos e
jaacute haacute varias em funcionamento Satildeo bombas comuns usadas para
bombeamento de aacutegua Encontram-se no mercado facilmente aplicadas no
modo de turbina Segundo Viana (1987) uma BFT tem alto rendimento de
funcionamento e consegue maior rendimento trabalhando como turbina do
que como bomba
39 Geradores
Os geradores utilizados em MCH podem ser de vaacuterios modelos dos mais
simples ao mais sofisticados de acordo com sua potecircncia e nuacutemero de fases
Com relaccedilatildeo agrave sua excitaccedilatildeo pode ser externa ou autoexcitado O gerador
com excitaccedilatildeo externa depende de uma tensatildeo de corrente continua externa para
criar o campo Jaacute o autoexcitado eacute como um diacutenamo ligado ao eixo do gerador
As diferenccedilas entre os geradores estatildeo diretamente relacionadas com o regulador
de velocidade e controle de vazatildeo Cada modelo tem sua especificaccedilatildeo
necessaacuteria
32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
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- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
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PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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32
310 Reguladores
Um dos grandes problemas de uma MCH eacute o regulador de velocidade
Com baixo consumo a rotaccedilatildeo tende a aumentar elevando a tensatildeo gerada com
alto consumo a rotaccedilatildeo baixa consideravelmente reduzindo a tensatildeo gerada
O regulador pode ser de vaacuterios tipos controlando a excitaccedilatildeo ou a vazatildeo
de entrada mecacircnico eletrocircnico ou digital
O regulador mecacircnico eacute um controlador muito lento Consiste em uma
vaacutelvula que controla a vazatildeo de entrada e pode ser automaacutetico ou manual O
automaacutetico funciona atraveacutes de pecircndulos que entram em rotaccedilatildeo relacionados agrave
velocidade da aacutegua o manual eacute como um registro que diminui a aacutegua na entrada
da turbina
O regulador eletrocircnico utiliza chaveamento de semicondutores de
potecircncia para controlar a excitaccedilatildeo ou para retirar ou colocar resistores de
potecircncia na saiacuteda do gerador Um circuito eletrocircnico monitora as tensotildees
consumidas e geradas de acordo com os dados aciona os circuitos eletrocircnicos
de controle de corrente ou vazatildeo de entrada da aacutegua Eacute bastante utilizado devido
ao seu bom funcionamento e custo natildeo fora dos padrotildees de uma microcentral
hidreleacutetrica
O regulador digital monitora varios paracircmetros e emite vaacuterios comandos
pode ser programado para diversos niacuteveis de comando desde o chaveamento de
resistores e vaacutelvulas de fluxo na entrada da turbina O circuito que controla a
excitaccedilatildeo ou a vazatildeo de entrada da aacutegua eacute praticamente o mesmo do regulador
eletrocircnico
33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
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set 2003
50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
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- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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33
4 MATERIAL E MEacuteTODOS
Com a necessidade de uma energia eleacutetrica alternativa devido agrave falta e
aos altos custo nos dias de hoje este trabalho foi idealizado e realizado em duas
propriedades Delas se fez uma avaliaccedilatildeo de custos em duas situaccedilotildees de
revitalizaccedilatildeo de microcentrais hidreleacutetricas de menor porte e se analisam
aspectos teacutecnicos e econocircmicos para implantaccedilatildeo e para obtenccedilatildeo de registro
junto agrave ANEEL (Brasil 2003) Satildeo identificadas 14 microcentrais hidreleacutetricas e
selecionadas 2 para estudo devido agraves melhores condiccedilotildees de conservaccedilatildeo
Primeira propriedade trata-se de uma fazenda produtora de aguardente
de cana-de-accediluacutecar denominada fazenda Carinhosa situada no municiacutepio de
Perdotildees MG latitude 21ordm05rsquo27rsquorsquo sul longitude 45ordm05rsquo29rsquorsquo oeste Nesta
propriedade existe um coacuterrego denominado Riacho da Serra Satildeo avaliadas a
capacidade de geraccedilatildeo o custo de investimento para a revitalizaccedilatildeo e reflexos na
produccedilatildeo
Segunda microcentral localiza-se na propriedade Fazenda Esmeril
municiacutepio de Coqueiral MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo oeste
cortada pelo rio Esmeril Nesta central existe um lago de 750 m2 e uma barragem
de 15 metros de largura
Na primeira propriedade a energia gerada foi totalmente destinada para o
aquecimento de aacutegua atraveacutes de resistores eleacutetricos Como se trata de uma
propriedade produtora de aguardente de cana-de-accediluacutecar utiliza-se uma caldeira
para acelerar a realizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo Esse sistema possui um
reservatoacuterio de aacutegua na temperatura ambiente para abastecimento da caldeira A
caldeira eacute alimentada com o bagaccedilo de cana entretanto o tempo gasto para
elevar a temperatura da aacutegua eacute relativamente alto
34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Acesso em 07 jun 2003
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
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50
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
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- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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34
Eacute realizada a anaacutelise do ganho de tempo de realizaccedilatildeo do processo de
geraccedilatildeo de vapor da caldeira atraveacutes da utilizaccedilatildeo de preacute-aquecimento da aacutegua
com o uso da energia eleacutetrica gerada pela microcentral
Na segunda microcentral realizou-se um estudo para registro da
revitalizaccedilatildeo da microcentral hidreleacutetrica considerando aspectos legais e custo
de revitalizaccedilatildeo de uma microcentral hidreleacutetrica de maior porte para obtenccedilatildeo
de registro junto agrave ANEEL a intenccedilatildeo do produtor e produccedilatildeo de energia e
futuramente comercializaccedilatildeo dessa energia eleacutetrica
35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Acesso em 11 nov 2003
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Acesso em 22 nov 2003
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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35
5 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
A avaliaccedilatildeo dos dois empreendimentos considerarou o custo de energia
do mecircs de junho de 2003 A concessionaacuteria local que nesta localidade eacute servida
pela CEMIG estabelece valores diferentes para cada situaccedilatildeo A energia neste
caso eacute rural e o preccedilo do kWh rural equivale a R$039 (trinta e nove centavos de
real) Foram considerados tambeacutem as condiccedilotildees e conservaccedilatildeo de barragem
canal e equipamentos Doze das quatorze microcentrais hidreleacutetricas foram
julgadas inviaacuteveis para revitalizaccedilatildeo havendo ainda falta de interesse dos
proprietaacuterios em investir neste tipo de empreendimento Algumas delas tambeacutem
apresentaram reduccedilatildeo no volume de aacutegua tornando a revitalizaccedilatildeo inviaacutevel
Outras foram inviabilizados graccedilas ao alto grau de poluiccedilatildeo da aacutegua
51 - Primeiro caso analisado
511 - Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
Na usina da Fazenda Carinhosa o canal eacute do tipo escavado na terra e a
cacircmara de carga eacute de concreto Parte da aacutegua eacute utilizada no moinho de fubaacute A
turbina eacute do tipo roda Pelton As condiccedilotildees iniciais da microcentral
apresentavam um assoriamento do canal de terra a tubulaccedilatildeo forccedilada estava
com vazamento interno prejudicando o rendimento da geraccedilatildeo de energia
eleacutetrica a roda Pelton devido ao longo periacuteodo em contato com umidade e aacutegua
estava em situaccedilatildeo precaacuteria e o gerador apresentava defeitos visiacuteveis
Inicialmente na fazenda Carinhosa realizou-se um estudo para a
caacutelculo da potecircncia gerada os dados foram obtidos especificamente na eacutepoca
36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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13 nov2002
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
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Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
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50
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Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
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2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
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carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
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change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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36
mais seca do ano a fim de natildeo ocorrerem problemas na eacutepoca seca com a falta
drsquoaacutegua
O primeiro dado obtido foi a vazatildeo do coacuterrego com o emprego de dois
meacutetodos para se ter um real valor da vazatildeo O primeiro meacutetodo baseou-se em
dois pontos distantes 4 metros com um objeto flutuante no ponto a montante e
um cronometro mediu o tempo gasto para percorrer os dois pontos A esse
tempo obtido aplicou-se a equaccedilatildeo 1
Q = 08 x L x At (1)
Q = vazatildeo em msup3s
L = comprimento do trecho entre os dois pontos = 4 metros
A = meacutedias das aacutereas das seccedilotildees transversais = 0048m2 3
t = tempo gasto no percurso (s) = 3 segundos
08 = correccedilatildeo da velocidade superficial
Assim
Q = 08 x 4m x 0048m2 3 = 00512 m3s ou Q = 51 litross
Para o outro meacutetodo foi utilizado um molinete Este aparelho permite
determinar a velocidade daacute aacutegua Comparado ao primeiro meacutetodo as medidas
do molinete foram satisfatoacuterias com uma meacutedia de 50 litross Para a
determinaccedilatildeo do potencial de geraccedilatildeo considerando-se a altura de 4 metros
aplicou-se a equaccedilatildeo 2 resultando na potecircncia de
P = 98 x Q x H x η (2)
Em que
P = Potecircncia em Quilowatts hora (kW)
Q = Vazatildeo em metros cuacutebicos por segundo (msup3)
37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
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Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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37
H = Desniacutevel da queda daacutegua
η = Rendimento total adotado 75
Assim
P = 98 x 0051 x 45 x 075 kW = 17 kW correspondendo agrave potecircncia
gerada na seca
Com base nesse caacutelculo foi realizada uma avaliaccedilatildeo no local para
constatar a necessidade de se adquirir novos equipamentos ou se decidir pelo
aproveitamento daqueles jaacute existentes Constatou-se que deveriam ser
substituiacutedos o gerador e a turbina neste caso a roda Pelton porque se
encontravam em um estado de conservaccedilatildeo precaacuterio o que inviabilizaria a
reforma Foi entatildeo instalado um gerador siacutencrono de 2 kW (figura 2) de
excitaccedilatildeo externa cedido temporariamente via convecircnio pelo Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras A roda Pelton (figura 3) foi
substituiacuteda por uma de dimensotildees equivalentes adquirida em um antiquaacuterio e
em perfeito estado de conservaccedilatildeo Tambeacutem foram adquiridas correias para o
acoplamento
A cacircmara de carga ou caixa de retenccedilatildeo (figura 4) se encontrava em bom
estado mas com a tubulaccedilatildeo forccedilada jaacute obstruiacuteda e rompida em alguns pontos
FIGURA 2 FIGURA 3
38
Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
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microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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Decidiu-se por utilizar uma tubulaccedilatildeo de PVC de 200 mm de diacircmetro
colocada dentro da tubulaccedilatildeo antiga de ceracircmica A siacutetia (figura 5) foi
substituiacuteda por uma nova confeccionada em zinco
O regulador de excitaccedilatildeo (figuras 6 e 7) faz parte do convecircnio Para
regulaccedilatildeo da tensatildeo e frequumlecircncia optou-se por manter a carga constante atraveacutes
da utilizaccedilatildeo de chaves de reversatildeo que ao serem acionadas determinada carga
retiram do gerador outra carga de mesma potecircncia automaticamente Quando a
carga eacute desligada ao gerador eacute conectado automaticamente um banco de
resistecircncia utilizado para o aquecimento de aacutegua utilizado continuamente no
processo produtivo A figura 8 ilustra o diagrama de chaveamento de cargas
FIGURA 4 FIGURA 5
FIGURA 6 FIGURA 7
39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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39
FIGURA 8 ndash Diagrama esquemaacutetico do sistema de regulaccedilatildeo de carga
O esquema de montagem da microcentral segue conforme o croqui da
figura 9 a montagem eacute vertical aproveitando a montagem antiga
linha detransmissatildeo
setia
Roda Pelton
gerador
correia
Tensatildeodogerador
Chave seletora(interruptor tree-way)
Resistor deaquecimentode aacutegua
Lacircmpada oucarga igual aoresistor
FIGURA 9 ndash Croqui da montagem da microcentral hidreleacutetrica
FFF
moduloexcitador
40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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40
A produccedilatildeo da fazenda se limita ao nuacutemero de fornadas em meacutedia 3 por
dia No inicio do dia coloca-se na caldeira o bagaccedilo da cana O tempo gasto para
que a temperatura da aacutegua se eleve da temperatura ambiente (cerca de 25 oC) ateacute
a temperatura de 100 oC eacute de 4 horas A seguir vecircem-se os dados (tabela 5)
obtidos usando-se a caldeira sem o preacute-aquecimento da aacutegua
TABELA 5 ndash Sem preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de Fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr 10 25
14 100 2
rarr14 25
18 100 3
Como o abastecimento da caldeira eacute promovido por um reservatoacuterio de
150 litros de aacutegua conseguiu-se com a energia gerada pela picocentral aquecer a
aacutegua que estava no reservatoacuterio em meacutedia 11degC por hora com isso esta aacutegua
vai preacute-aquecida para a caldeira
Dando inicio ao ciclo a primeira fornada manteve-se com a situaccedilatildeo
sem preacute-aquecimento a segunda fornada elevou a temperatura para 65 oC
reduzindo o tempo para a aacutegua do processo atingir a vaporizaccedilatildeo
Consequentemente conseguiu-se elevar o rendimento da produccedilatildeo de
aguardente com uma fornada a mais diariamente (tabela 6)
41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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41
TABELA 6 ndash Com preacute-aquecimento
Hora Temperatura (degC) Ndeg de fornadas
rarr 6 25
10 100 1
rarr10 65
12 100 2
rarr12 45
15 100 3
rarr15 55
1730 100 4
Fisicamente o que ocorre eacute a transferecircncia da energia dissipada na
resistecircncia para os 150 litros de aacutegua Considerando que cada resistecircncia eacute de
100 Ω a potecircncia seraacute de
P = V2R (3)
Em que
P = Potecircncia em watts
V = Tensatildeo aplicada
R = Resistecircncia dos resistores de aquecimento
P= 2202100 = 484 Watts x 4 (resistores) = 1936 W
A energia cedida para a aacutegua por minuto seraacute
E= P x ∆t (4)
E = 1936 x 60s = 116160 cal
42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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42
Como 1 cal = 418 J tem-se Q = 116160 cal 418 J = 27789 J
Considerando o calor especifico da aacutegua como 1 calgordmC e a massa de 150 litros
de aacutegua como 150 kg a elevaccedilatildeo da temperatura da aacutegua seraacute
Q = mc ∆θ (5)
27789 = 150000 x 1 x ∆θ
∆θ = 019 ordmC por minuto
Para cada hora a aacutegua teraacute sua temperatura elevada em 114 ordmC
Naturalmente o tempo gasto para a aacutegua atingir a temperatura final seraacute
elevado porque a potecircncia da usina eacute relativamente pequena Entretanto
considerando que a resistecircncia de aquecimento ficaraacute permanentemente ligada o
tempo deixa de ser relevante pois seraacute considerado o regime permanente
512 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 6 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da
reforma Conforme se observa o retorno do investimento considerando-se o
custo do kWh oferecido pela concessionaacuteria de energia eacute de 20 meses Embora
cedidos pela Universidade nesta avaliaccedilatildeo os custos foram feitos com
equipamentos novos
43
TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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TABELA 7 ndash Custo de revitalizaccedilatildeo da central Carinhosa valores reais
ITEM QUANTIDADE PRECcedilOUNITARIO R$
TOTALR$
Cano PVC 200 mm 2 un 10500 21000Cimento 2 sc 2500 5000Roda pelton 1 un 15000 15000Rolamento 2 un 7000 14000Acoplamentomancal
2 un 4500 9000
Fio 6 mm2 100 m 080 8000Polia 2 canais 50 cm 2 un 19000 19000Correia 2 un 8500 19000Pedreiro 2 dias 2500 5000Servente 2 dias 1500 3000Gerador 2 kW 1 un 137000 137000
TOTAL 255000
Para um gasto mensal meacutedio de energia eleacutetrica na ordem de R$ 17000
(cento e setenta reais) o investimento seria liquidado em 15 meses Esse valor
ficou mais acessiacutevel devido ao uso da Roda Pelton Uma MCH completa com
turbina gerador e conjunto de resistores para aquecimento com capacidade de
geraccedilatildeo de 20 KW tem o custo estimado em R$350000 Somados R$ 42000
pelo serviccedilo de alvenaria e tubulaccedilatildeo o custo para instalaccedilatildeo do conjunto
atingiria R$ 392000 (trecircs mil novecentos e vinte reais)
Com isso o prazo do retorno do investimento seria da ordem de 24 meses
neste custo natildeo estatildeo incluiacutedos taxas juros depreciaccedilatildeo e manutenccedilatildeo uma vez
que vai ser operada pelo proprietaacuterio da fazenda
44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
Livros Graacutetis( httpwwwlivrosgratiscombr )
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44
52 Segundo caso Analisado
521 Avaliaccedilatildeo do estado de conservaccedilatildeo da central
A propriedade Fazenda Esmeril se encontra no municiacutepio de Coqueiral
MG latitude 21ordm11rsquo22rsquorsquo Sul longitude 45ordm26rsquo26rsquorsquo Oeste ortada pelo rio
Esmeril Nesta microcentral existe um lago de 750 msup2 e uma barragem de 15
metros de largura A altura manomeacutetrica eacute de 8 metros e o canal mede 220
metros de extensatildeo confeccionado com tijolo de barro e revestido com
argamassa de concreto
A turbina eacute do tipo francis em caixa aberta onde o fluxo entra radialmente
e sai axialmente por um canal de fuga retornando ao leito natural do rio As
Figuras 10 e 11 apresentam uma coacutepia digitalizada da fotografia do canal nela
se destaca o estado de erosatildeo de suas paredes e as obstruccedilotildees do canal por
assoriamento
A Figura 12 apresenta a fotografia digitalizada da barragem onde se
observa-se que o estado de conservaccedilatildeo eacute perfeito sem qualquer ponto de
vazamento A Figura 13 apresenta a fotografia do sistema de turbinamento
FIGURA 10 - Canal de aduccedilatildeo FIGURA 11 ndash Canal de aduccedilatildeo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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Baixar livros de LiteraturaBaixar livros de Literatura de CordelBaixar livros de Literatura InfantilBaixar livros de MatemaacuteticaBaixar livros de MedicinaBaixar livros de Medicina VeterinaacuteriaBaixar livros de Meio AmbienteBaixar livros de MeteorologiaBaixar Monografias e TCCBaixar livros MultidisciplinarBaixar livros de MuacutesicaBaixar livros de PsicologiaBaixar livros de QuiacutemicaBaixar livros de Sauacutede ColetivaBaixar livros de Serviccedilo SocialBaixar livros de SociologiaBaixar livros de TeologiaBaixar livros de TrabalhoBaixar livros de Turismo
45
Em uma avaliaccedilatildeo visual da turbina observou-se seu estado de
conservaccedilatildeo precaacuterio com um desgaste excessivo mas sua reforma poderia ser
viabilizada O gerador natildeo existia mais pois fora vendido em eacutepocas passadas
quando da aquisiccedilatildeo da propriedade pelos atuais proprietaacuterios
Tambeacutem natildeo havia mais a rede eleacutetrica porque postes de madeira natildeo
suportaram a accedilatildeo das intempeacuteries dos longos anos de existecircncia Neste caso
considerou-se o aproveitamento da rede atual da concessionaacuteria na avaliaccedilatildeo dos
custos atraveacutes da adoccedilatildeo de chaves seccionadoras seletoras da fonte de
alimentaccedilatildeo Desta forma o que se pretende eacute oferecer uma opccedilatildeo de escolha do
fornecedor ou seja a concessionaacuteria ou a usina de autoproduccedilatildeo
522 Avaliaccedilatildeo de custo de revitalizaccedilatildeo da central
Os custos de obras e serviccedilos foram realizados com base no IPC de julho
de 2003 A Tabela 8 apresenta os custos itemizados para a realizaccedilatildeo da parte
civil da usina avaliados pelo Eng Civil Tarley Ferreira de Souza
FIGURA 13 ndash Sistema deturbinamento
FIGURA 12 - Barragem
46
Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
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Tabela 8 ndash Custos da parte civil da microcentral
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Preccedilo Unit Preccedilo total
1 Capine e limpeza msup2 480 095 45600
2 Demoliccedilatildeo e revestimento msup2 1272 088 111936
3 Paredes tijolos maciccedilos msup2 150 4512 676800
4 Recuperaccedilatildeo estrutural vb 01 400000 400000
5 Aplicaccedilatildeo de chapisco msup2
6 Revest c impermeabilizante msup2
7 Serviccedilos na caixa de pressatildeo vb 01 220000 220000
8 Demoliccedilatildeo de casa vb 01 70000 70000
9 Construccedilatildeo de casa nova msup2 4590 20000 918000
10 Coletas de aacuteguas pluviais vb 01 150000 150000
11 Engenharia (projetos RT) 200000
Total geral dos serviccedilos 4370888
Eng Civil ndash CREA 1002D RJ
A parte da turbina geraccedilatildeo e rede de distribuiccedilatildeo foram levantados
calculados seus dados revelaram os seguintes valores de mercado
Item Especificaccedilatildeo Unid Quant Valor unit Preccedilo total
1 Turbina HISA 61 kW un 01 9000000 9000000
2 Valor de montagem 1800000 1800000
3 Gerador 80 KVA un 01 565400 565400
4 Rede de distribuiccedilatildeo 3760000 3760000
Total geral 15125400
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
Livros Graacutetis( httpwwwlivrosgratiscombr )
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Baixar livros de LiteraturaBaixar livros de Literatura de CordelBaixar livros de Literatura InfantilBaixar livros de MatemaacuteticaBaixar livros de MedicinaBaixar livros de Medicina VeterinaacuteriaBaixar livros de Meio AmbienteBaixar livros de MeteorologiaBaixar Monografias e TCCBaixar livros MultidisciplinarBaixar livros de MuacutesicaBaixar livros de PsicologiaBaixar livros de QuiacutemicaBaixar livros de Sauacutede ColetivaBaixar livros de Serviccedilo SocialBaixar livros de SociologiaBaixar livros de TeologiaBaixar livros de TrabalhoBaixar livros de Turismo
47
Anaacutelise econocircmica
item Especificaccedilatildeo Preccedilo R$
1 Obra civil 4370888
2 Turbina (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 11907000
3 Gerador (5 IPI 20 montagem 5 transporte) 685746
4 Painel 1000000
5 Eletrificaccedilatildeo 3760000
6 Serviccedilo de Engenharia 2000000
Total Geral da Obra 23723634
A concessionaacuteria local (CEMIG) oferece o kWh a R$019 (dezenove
centavos) toda a energia produzida deve ser entregue a ela e ter os padrotildees de
qualidade da concessionaacuteria mantendo o seu padratildeo de qualidade Com o poder
de geraccedilatildeo da ordem de 90 kWhh rendimento seria de R$ 1710 (dezessete
reais e dez centavos a hora) em um dia R$ 41000 (quatrocentos e dez reais) e
no mecircs R$ 1272240 (doze mil setecentos e vinte e dois reais e quarenta
centavos
Para manter a energia gerada constante nos padrotildees exigidos seraacute
necessaacuterio contratar profissionais da aacuterea como teacutecnicos em eletricidade e a
supervisatildeo de um engenheiro responsaacutevel com um custo mensal de R$350000
(trecircs mil e quinhentos reais) totalizando um gasto que seraacute abatido no total
gerado do mecircs R$1272240 ndash 350000 = R$922240 (nove mil duzentos e
vinte e dois reais e quarenta centavos)
Com um custo final da ordem de R$ 23723634 seriam necessaacuterios
aproximadamente 26 meses (23723634 9222)
48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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48
6 CONCLUSOtildeES
A revitalizaccedilatildeo de microcentrais eacute viaacutevel teacutecnica e economicamente
Em alguns casos a viabilidade econocircmica fica comprometida e dependente de
um uso intensivo da energia eleacutetrica produzida eou do tipo de contrato a ser
realizado com a concessionaacuteria local para comercializaccedilatildeo da energia eleacutetrica
Os dois casos estudados mostraram as diferenccedilas e evidenciaram a
necessidade de um programa governamental que envolva a concessionaacuteria para
mapear e fomentar iniciativas viaacuteveis
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
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Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
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10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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Baixar livros de LiteraturaBaixar livros de Literatura de CordelBaixar livros de Literatura InfantilBaixar livros de MatemaacuteticaBaixar livros de MedicinaBaixar livros de Medicina VeterinaacuteriaBaixar livros de Meio AmbienteBaixar livros de MeteorologiaBaixar Monografias e TCCBaixar livros MultidisciplinarBaixar livros de MuacutesicaBaixar livros de PsicologiaBaixar livros de QuiacutemicaBaixar livros de Sauacutede ColetivaBaixar livros de Serviccedilo SocialBaixar livros de SociologiaBaixar livros de TeologiaBaixar livros de TrabalhoBaixar livros de Turismo
49
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
- BRAGA JUacuteNIOR R A SALECKER J C Mini e Micro Centrais
Hidroeleacutetricas Londrina UEL 1999 68 p
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2000 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 11 nov 2003
- BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Agecircncia Nacional de Aacuteguas
Brasiacutelia DF 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwanagovbrgt acesso em
13 nov2002
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2002 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 07 jun 2003
- BRASIL Ministeacuterio de Minas e Energia Agencia Nacional de Energia
Eleacutetrica Brasiacutelia DF 2003 Disponiacutevel em lthttpwwwaneelgovbrgt
Acesso em 22 nov 2003
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS Luz no Campo Rio de Janeiro
2000 Disponiacutevel em lthttpwwweletrobrasgovbrgt Acesso em 10 de
set 2003
50
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
Livros Graacutetis( httpwwwlivrosgratiscombr )
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Baixar livros de LiteraturaBaixar livros de Literatura de CordelBaixar livros de Literatura InfantilBaixar livros de MatemaacuteticaBaixar livros de MedicinaBaixar livros de Medicina VeterinaacuteriaBaixar livros de Meio AmbienteBaixar livros de MeteorologiaBaixar Monografias e TCCBaixar livros MultidisciplinarBaixar livros de MuacutesicaBaixar livros de PsicologiaBaixar livros de QuiacutemicaBaixar livros de Sauacutede ColetivaBaixar livros de Serviccedilo SocialBaixar livros de SociologiaBaixar livros de TeologiaBaixar livros de TrabalhoBaixar livros de Turismo
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- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Microcentrais
Hidreleacutetricas Rio de Janeiro 1985 344 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS BRASILEIRAS (Eletrobras) Departamento
Nacional de Aacuteguas e Energia Eleacutetrica Manual de Minicentrais Hidreleacutetricas
Rio de Janeiro 1985 530 p
- CENTRAIS ELEacuteTRICAS DE MINAS GERAIS Energia Alternativa
microcentrais hidreleacutetricas ndash MCH Belo Horizonte 1995 16 p
- INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA Censo
2000 Brasiacutelia 2000
- MAURO FILHO I ZANIN WR Viabilizaccedilatildeo de PCHrsquos conexatildeo eleacutetrica
PCH Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p17-192003
- OCAacuteCIA GC JORGE RR BRISTOTIA BALBINOT A Fator de
carga no custo do kWh em Microcentrais Hidreleacutetricas isoladas PCH
Noticias amp SPH News Itajubaacute v 5 p13-162003
- PATTERSON W Transforming Eletricity the coming generation of
change London Royal Institute of International AffairsEarthscan 1999
2003
- VIANA A N C Comportamento de Bombas Centrifugas funcionando
como turbinas hidraacuteulicas 1987 104 p Dissertaccedilatildeo (Mestrado em
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
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11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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Baixar livros de LiteraturaBaixar livros de Literatura de CordelBaixar livros de Literatura InfantilBaixar livros de MatemaacuteticaBaixar livros de MedicinaBaixar livros de Medicina VeterinaacuteriaBaixar livros de Meio AmbienteBaixar livros de MeteorologiaBaixar Monografias e TCCBaixar livros MultidisciplinarBaixar livros de MuacutesicaBaixar livros de PsicologiaBaixar livros de QuiacutemicaBaixar livros de Sauacutede ColetivaBaixar livros de Serviccedilo SocialBaixar livros de SociologiaBaixar livros de TeologiaBaixar livros de TrabalhoBaixar livros de Turismo
51
Mecacircnica-Maacutequinas de Fluxo) ndash Escola Federal de Itajubaacute (UNIFEI)
Itajubaacute
52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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52
ANEXOFORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 01
Para uso do IGAM Data Processo nordm
1 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa fiacutesicaNome
CPF Identidade
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
2 Identificaccedilatildeo do requerente ndash Pessoa juriacutedicaNome Razatildeo social
Nome fantasia CNPJ
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
Inscriccedilatildeo estadual Inscriccedilatildeo municipal
Endereccedilo p correspondecircncia
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
3 Responsaacutevel teacutecnico pelo processo de outorga
Nome Empresa CREA ART
Endereccedilo
Caixa Postal Municiacutepio UF CEP
DDD Fone Fax E-mail
4 Localizaccedilatildeo do uso dos recursos hiacutedricos
Local (fazenda siacutetio etc) Municiacutepio
Aacuterea da propriedade (ha) Latitude Longitude
Meacutetodo de medida das coordenadas (GPS escala mapa)
5 Modalidade de outorga
(Tabela 1)
6 Modalidade do uso dos recursos hiacutedricos
(Tabela 2)
Obra implantada (sim natildeo) Data de implantaccedilatildeo
53
7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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7 Finalidade do uso
(Tabela 3)
71 Irrigaccedilatildeo
Aacuterea da propriedade apta para irrigaccedilatildeo (ha) Aacuterea a ser irrigada (ha)
Culturas irrigadas Meacutetodo de irrigaccedilatildeo (Tabela 4)
Periacuteodo de irrigaccedilatildeo Horasdia Diasmecircs Mecircsano
72 Consumo humano
Populaccedilatildeo Tratamento de aacutegua (sim natildeo)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 02
73 Abastecimento puacuteblico
Localidade abastecida (sede distrito)
Populaccedilatildeo atual Populaccedilatildeo de final de plano (20 anos)
Tratamento de aacutegua (sim natildeo) Tipo de tratamento (Tabela 5)
74 Dessedentaccedilatildeo de animais
Tipo de criaccedilatildeo (Tabela 6) Nordm de cabeccedilas
75 Consumo industrial
Tipologia industrial (Tabela 7) Produccedilatildeo meacutedia anual
76 Piscicultura
Tipo de estrutura (Tabela 8) Nordm de tanques Espelho drsquoaacutegua (msup2)
Vazatildeo captada para o sistema (msup3s) Vazatildeo retornada ao curso de aacutegua (msup3s)
Localizaccedilatildeo da estrutura No leito do curso de aacutegua Fora do leito do curso de
aacutegua
77 Lavagem de veiacuteculos
Tratamento do efluente (sim natildeo) Nordm de veiacuteculos lavadosdia
Vazatildeo utilizada (msup3s) Volume diaacuterio (msup3)
78 Extraccedilatildeo mineral de curso de aacuteguaMineral extraiacutedo
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km) Volume dragado (msup3mecircs)
79 Veiculaccedilatildeo e depuraccedilatildeo de esgotos ou efluentes
Origem do efluente (Tabela 9) Vazatildeo de lanccedilamento (msup3s)
54
Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
Concentraccedilatildeo de DBO(mgL) Concentraccedilatildeo de Coliformes Fecais (NMP100 mL)
Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
Volume miacutenimo p garantir a vazatildeo residual a jusante (msup3)
Descarga de Sim Natildeo Estrutura de descarga
11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
15 Garantia de tirantes miacutenimos para navegaccedilatildeo hidroviaacuteria
Trecho do curso de aacutegua utilizado (km)
16 Retificaccedilatildeo canalizaccedilatildeo ou obras de macro-drenagem
Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s) Vazatildeo meacutedia maacutexima (msup3s)
Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s) Vazatildeo meacutedia miacutenima (msup3s)
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Enquadramento do corpo receptor (Tabela 10) Sistema de tratamento (Tabela 11)Caracteriacutesticas do efluente
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Temperatura (ordmC) Concentraccedilatildeo de Soacutelidos Totais (mgL)
Seccedilatildeo do curso de aacutegua no ponto de lanccedilamento (msup2)
8 Caracteriacutesticas geograacuteficas e hidroloacutegicas do ponto de captaccedilatildeoCurso de aacutegua
Bacia estadual Bacia federal
Aacuterea de drenagem a montante do ponto de captaccedilatildeo (kmsup2)
Vazatildeo Q710 (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
Vazatildeo medida (msup3s) Data Periacuteodo
9 Caracteriacutesticas da captaccedilatildeo
Gra Canal de derivaccedilatildeo Tubulaccedilatildeo Re Nordm de bombas
Dimensotildees Vazatildeo por bomba (msup3s)
FORMULAacuteRIO TEacuteCNICO - AacuteGUA SUPERFICIAL Folha 03
Vazatildeo solicitadaMecircs JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Vazatildeo(msup3s)HorasdiaDiasmecircsVolume(msup3)
10 Barramento ou accedilude em curso de aacutegua
Aacuterea inundada (msup2) Volume de acumulaccedilatildeo (msup3)
Volume morto (msup3) Projeto e planta incluiacutedos (sim natildeo)
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11 Dique ou desvio em corpo de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
12 Estruturas de recreaccedilatildeo nas margens
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
55
13 Estruturas de transposiccedilatildeo de niacutevel
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
14 Travessia rodo-ferroviaacuteria sobre curso de aacutegua
Trecho do curso de aacutegua alterado ou utilizado (km)
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Bacia estadual Bacia estadual
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Trecho do rio canalizado ou a ser canalizado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Vazatildeo de projeto (msup3s) Tempo de retorno (anos)
17 Desassoreamento e limpeza de corpo de aacutegua
Trecho do rio alterado (km)
Iniacutecio da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
Fim da intervenccedilatildeo Latitude Longitude
18 Transposiccedilatildeo de bacias
Curso de aacutegua fornecedor Curso de aacutegua receptor
Nome Nome
Bacia estadual Bacia estadual
Bacia federal Bacia federal
Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s) Vazatildeo meacutedia de longo termo (msup3s)
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