Ecologia, Ambiente e Engenharia Elétrica Carlos Marcelo Pedroso http://www.eletrica.ufpr.br/pedroso

Introdução Ecologia, Ambiente e Engenharia Elétrica Programa detalhado Critérios de Avaliação Participação nas atividades (peso 3)‏ 75% de presenças é obrigatório Apresentação de seminário (peso 7)‏ Nesta apresentação: todas os dados retirados do anuário estatístico do Ministério de Minas e Energia, exceto quando citado

OFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR FONTE 1973 / 2005 - %

OFERTA INTERNA DE ENERGIA NO MUNDO POR REGIÃO 1973 / 2005 - %

ENERGIA E POPULAÇÃO NO MUNDO 2004 % 100 5,2 9,2 ÁFRICA 4,3 13,7 5,8 11,5 AMÉRICAS SUL&CENTRAL 7,0 80 10,1 14,5 13,7 0,9 32,2 0,6 ÁSIA EXC. CHINA 60 8,7 13,4 4,3 40 12,8 CHINA 20,5 EUROPA Ñ OECD 0,9 49,1 4,5 RUSSIA ANTIGA 20 2,9 34,4 ORIENTE MÉDIO 18,3 OECD DEMANDA PRODUÇÃO POPULAÇÃO 11.223 Mtep 11.213 Mtep 6.352 Mhab

EMISSÕES DE CO2 2004 – MUNDO milhões t 14.000 12.911 Emissões mundiais de CO2 = 26.583 Mt 12.000 10.000 8.000 CHINA 6.000 4.769 4.000 2.499 AMÉRICAS SUL&CENTRAL BUNKER 2.313 2.000 1.183 907 814 922 265 OECD ASIA ORIENTE MÉDIO ÁFRICA EUROPA NÃO OECD RUSSIA ANTIGA

OS 5 MAIS EM ENERGIA, POPULAÇÃO E EMISSÕES 2004 % 100 80 52 49 52 47 48 OUTROS OUTROS OUTROS OUTROS OUTROS 60 ALEMANHA 4 3 ALEMANHA JAPÃO 5 BRASIL 3 RUSSIA 5 ÍNDIA 4 ÍNDIA 4 ÍNDIA 5 ÍNDONÉSIA 3 JAPÃO 5 40 AR.SAUDITA 5 JAPÃO 6 USA RUSSIA 6 5 RUSSIA 10 CHINA 13 CHINA 18 CHINA ÍNDIA 14 17 CHINA 14 20 USA CHINA USA 25 USA 21 21 22 USA 15 PRODUÇÃO DEMANDA(OIE)‏ POPULAÇÃO ELETRICIDADE EMIS. CO2 11.213 Mtep 11.223 Mtep 6.352 Mhab 15.985 TWh 26.583 Mt

DADOS MUNDIAIS DE PETRÓLEO – 2005 % 100 AMÉRICAS SUL & CENTRAL 5,8 8,6 8,6 3,3 9,9 9,5 80 29,1 ÁSIA PACÍFICO 12,1 ÁFRICA 3,4 60 7,0 ORIENTE MÉDIO 31,0 61,9 24,7 40 EUROPA 21,6 20 30,2 AMÉRICA NORTE 11,7 16,8 5,0 RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO 1.201 Gbbl 81.088 kbbl/d 82.459 Kbbl/d

DADOS MUNDIAIS DE GÁS NATURAL – 2005 % 100 AMÉRICAS SUL&CENTRAL 3,9 4,9 4,5 8,3 13,0 14,8 ÁSIA PACÍFICO 8,0 80 5,9 2,6 ÁFRICA 9,1 10,6 ORIENTE MÉDIO 60 40,1 40,8 EUROPA 38,4 40 35,6 20 27,2 28,2 AMÉRICA NORTE 4,1 RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO 179,8 Tm3 2.763 Mm3 2.750 Mm3

DADOS MUNDIAIS DE ENERGIA HIDRÁULICA – 2005 % 100 14,9 18,1 AMÉRICAS SUL & CENTRAL 20,7 80 25,4 ÁSIA PACÍFICO 25,2 32,5 60 3,0 ÁFRICA 3,0 0,6 0,6 O. MÉDIO & OCEANIA 12,1 40 32,4 2,0 28,2 EUROPA 17,2 20 23,7 AMÉRICA NORTE 22,4 18,1 POTENCIAL(2002)‏ CAPAC. INSTALADA GERAÇÃO 15.900 TWh 832 MW 2.935 MWh

DADOS MUNDIAIS DE CARVÃO MINERAL – 2005 % 100 AMÉRICAS SUL&CENTRAL 2,2 1,6 0,7 80 32,7 ÁSIA PACÍFICO 56,3 57,0 5,6 60 0,0 ÁFRICA 31,6 40 3,4 4,9 ORIENTE MÉDIO 0,0 0,3 15,1 18,3 EUROPA 20 28,0 21,3 21,0 AMÉRICA NORTE RESERVAS PRODUÇÃO CONSUMO 909,1 Gt 2.887 Mt 2.930 Mt

Matriz Energética Mundial Fonte: Agência Internacional de Energia

Matriz Energética Brasileira Energia Primária: fontes fornecidas pela natureza em sua forma direta (ex. petróleo, gás natural, carvão mineral, energia hidráulica, lenha, etc.)‏ Energia Secundária: transformada a partir de fontes secundárias (ex. disel, gasolina, eletricidade)‏ Centros de transformação: locais onde a energia primária é convertida em secundária.

Matriz Energética Brasileira Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007

Matriz de oferta de energia elétrica Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007

FATOR DE UTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÃO ELÉTRICA PÚBLICA 0,70 y = 0,0007x + 0,52 0,60 HDRO 0,50 TERMO S.PÚBLICO S/NUCLEAR 0,40 Linear (HDRO)‏ 0,30 Linear (TERMO S.PÚBLICO S/NUCLEAR)‏ 0,20 0,10 y = 0,0018x + 0,1902 0,00 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

FATOR DE UTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÃO ELÉTRICA PÚBLICA 0,90 0,80 TOTAL SERVIÇO PÚBLICO 0,70 y = 0,0009x + 0,4818 0,60 0,50 NUCLEAR 0,40 0,30 Linear (TOTAL SERVIÇO PÚBLICO)‏ 0,20 0,10 0,00 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

POTENCIAL HIDRELÉTRICO BRASILEIRO POR REGIÃO - 2006 Norte P: 111,0 GW – 42,7% C.I: 9,3 GW – 12,7% OPERAÇÃO: 8,4% CONSTRUÇÃO: 1,0% Nordeste P: 25,0 GW – 10,0% C.I: 10,9 GW – 14,9% OPERAÇÃO: 42,0% CONSTRUÇÃO: 2,3% Centro-Oeste P: 35,3 GW – 13,6% C.I: 9,9 GW – 13,5% OPERAÇÃO: 28,1% CONSTRUÇÃO: 2,7% Sudeste P: 44,6 GW – 17,2% C.I: 23,3 GW – 31,7% OPERAÇÃO: 52,2% CONSTRUÇÃO: 1,9% Legenda P: potencial C.I: capacidade instalada P e C.I: % do Brasil Op.&Cons.: % da Região Total Brasil P: 260,1 GW C.I: 73,4 GW Sul P: 43,1 GW – 16,6% C.I: 20,0 GW – 27,2% OPERAÇÃO: 46,3% CONSTRUÇÃO: 3,5%

CAPACIDADE INSTALADA DE GERAÇÃO ELÉTRICA POR REGIÃO – 2006 Norte C.I.T: 12,6 GW – 13,0% HIDRO: 9,3 GW – 12,7% TERMO: 3,2 GW – 15,4% Nordeste C.I.T: 14,3 GW – 14,8% HIDRO: 10,9 GW – 14,9% TERMO: 3,3 GW – 15,8% EÓLICA: 0,1 GW – 29,0% Centro-Oeste C.I.T: 11,4 GW – 11,8% HIDRO: 9,9 GW – 13,5% TERMO: 1,5 GW – 7,1% Sudeste C.I.T: 34,8 GW – 36,0% HIDRO: 23,3 GW – 31,7% TERMO: 9,5 GW – 45,5% EÓLICA: 0,0 GW – 0,4% NUCLEAR: 2,0 GW – 100% Total Brasil C.I.T: 96,6 GW Hidro: 73,4 GW Termo: 21,0 GW Nuclear: 2,0 GW Eólica: 0,2 GW Legenda C.I.T: capacidade instalada total %: do Brasil Sul C.I.T: 23,5 GW – 24,3% HIDRO: 20,0 GW – 27,2% TERMO: 3,4 GW – 16,2% EÓLICA: 0,2 GW – 70,6%

OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR ORIGEM (TWh)‏ 500 400 IMPORTAÇÃO 300 AUTOPRODUTORES 200 CENTRAIS EL. SERV. PÚBLICO 100 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR FONTE (TWh)‏ 500 HIDRÁULICA 400 OUTRAS URÂNIO 300 CARVÃO MINERAL 200 GÁS NATURAL 100 DERIVADOS DE PETRÓLEO 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

CONSUMO FINAL DE ELETRICIDADE POR SETOR (TWh)‏ 400 RESIDENCIAL 300 COMERCIAL E PÚBLICO 200 TRANSPORTES AGROPECUÁRIO 100 INDUSTRIAL E ENERGÉTICO 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

Fontes de Energia Renovável Hidráulica Produtos da cana de açúcar Lenha e carvão vegetal

Energia hidráulica Criação do sistema após seca entre 1951 e 1956 (capacidade instalada então de 3500MWh)‏ Criação da barragem de furnas Margem de segurança de barragens dimensionada para 5 anos de estiagem Integração de linhas de transmissão para compensar regimes de chuvas irregulares no território nacional Problema ambiental: grandes áreas alagadas

OFERTA INTERNA DE BIOENERGIA (% - dados em tep)‏ 100% OUTRAS PRIMÁRIAS 80% 60% PRODUTOS DA CANA 40% LENHA E CARVÃO VEGETAL 20% 0% 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

Energia não renovável Fonte: Resenha Energética Brasileira – Ministério de Minas e Energia - 2007

MATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA RENOVÁVEL 2006 (%)‏ 101,9 milhões tep (45,1% da OIE BR, de 226,1 milhões tep)‏ HIDRÁULICA E ELETRICIDADE 33% OUTRAS RENOVÁVEIS 7% LENHA E CARVÃO VEGETAL 28% PRODUTOS DA CANA 32%

Energias não renováveis Principais: Petróleo e gás Carvão

Produção de petróleo (fonte: ANP)‏

Consumo de petróleo (fonte ANP)

PRODUÇÃO E CARGA PROCESSADA DE PETRÓLEO (Brasil) (milhões de m3)‏ 120 100 80 PRODUÇÃO 60 40 CARGA PROCESSADA 20 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

RESERVAS DE PETRÓLEO E PRODUÇÃO POR UF (2006)‏ Ceará R: 11,9 106 m³ (0,6%) P: 0,6 106 m³ (0,6%) Rio Grande do Norte R: 54,5 106 m³ (2,8%) P: 3,8 106 m³ (3,8%) Amazonas R: 15,4 106 m³ (0,8%) P: 2,1 106 m³ (2,1%) Bahia R: 38,8 106m³ (2,0%) P: 2,5 106m³ (2,5%) Alagoas R: 1,9 106 m³ (0,1%) P: 0,5 106 m³ (0,5%) Sergipe R: 42,1 106 m³ (2,2%) P: 2,3 106 m³ (2,3%) Legenda R: reservas provadas P: produção % : sobre o BR Espírito Santo R: 214,1 106 m³ (11,0%) P: 3,6 106 m³ (3,6%) Paraná R: 1,0 106 m³ (0,1%) P: 0,5 106 m³ (0,5%) Rio de Janeiro R: 1.552,0 106 m³ (80,0%) P: 84,2 106 m³ (84,0%) Totais Brasil R: 1.936,6 106 m³ P: 100,2 106 m³ Santa Catarina R: 1,1 106 m³ (0,1%) São Paulo R: 3,8 106 m³ (0,2%) P: 0,1 106 m³ (0,1%)

CAPACIDADE INSTALADA DE REFINO POR UF (2006)‏ Ceará CI: 6,9 10³ b/d (0,3%)‏ Amazonas CI: 45,9 10³ b/d (2,3%) Bahia CI: 323,0 10³ b/d (16,0%)‏ Legenda CI : capacidade instalada % : sobre o BR Minas Gerais CI: 150,9 10³ b/d (7,5%) Paraná CI:188,7 10³ b/d (9,4%)‏ Rio de Janeiro CI: 256,0 10³ b/d (12,7%)‏ Total Brasil CI: 2.017 10³ b/d Rio Grande do Sul CI:205,7 10³ b/d (10,2%)‏ São Paulo CI: 839,6 10³ b/d (41,6%)

ESTRUTURA DE REFINO (% - dados em tep)‏ 100% OUTROS 80% QUEROSENE NAFTA 60% GLP 40% ÓLEO COMBUSTÍVEL GASOLINA 20% DIESEL 0% 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

Etanol Álcool etílico ou etanol Produzido a partir da cana de açucar Gráfico com preço do barril do petroleo Dados sobre produção do etanol no Brasil Diminui a dependência do Brasil de derivados do petroleo. Cana de açucar: série histórica - centro nacional de referência em biomassa cenbio

USOS DE PRODUTOS DA CANA (milhões tep)‏ 35 PERDAS 30 OUTROS USOS 25 NÃO- ENERGÉTICO 20 15 PRODUÇÃO DE ÁLCOOL 10 PRODUÇÃO DE AÇÚCAR 5 TRANSPORTE 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

USOS DO BAGAÇO DE CANA (milhões tep)‏ 30 OUTRAS INDÚSTRIAS 25 20 GERAÇÃO ELÉTRICA 15 PRODUÇÃO DE AÇÚCAR 10 PRODUÇÃO DE ÁLCOOL 5 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

Energia nuclear Angra 1 e 2 Angra 3 em construção Problemas ambientais Risco de acidentes O que fazer com o lixo reprocessamento gera plutônio armazenamento é muito caro e a meia vida do material é muito longa