Análise de Sistemas de Energia Elétrica
Departamento de Engenharia Elétrica
Unidade 1
1.2. O Sistema Elétrico Brasileiro
Setor Elétrico Brasileiro - Geração
Matriz energética:
Setor Elétrico Brasileiro - Geração
Evolução da matriz energética:
Setor Elétrico Brasileiro - Geração
Geração distribuída no Brasil:
Resolução Normativa 482, de 17 de Abril de 2012.
Microgeração e Minigeração (Agência Nacional de Energia Elétrica, ANEEL REN 687 de 24/11/2015):
Microgeração distribuída:
Central geradora de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 75 kW e que utilize cogeração qualificada, conforme regulamentação da ANEEL, ou fontes renováveis de energia elétrica conectadas na rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras.
Minigeração distribuída:
Central geradora de energia elétrica com potência instalada superior a 75 kW e menor ou igual a 3 MW para fontes hídricas ou menor ou igual a 5 MW para cogeração qualificada, conforme regulamentação da ANEEL, ou para as demais fontes renováveis de energia elétrica conectadas na rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras.
Setor Elétrico Brasileiro - Transmissão
Níveis de tensão no Brasil:
Setor Elétrico Brasileiro - Transmissão
Rede básica do Sistema Interligado Nacional (SIN):
Linhas de transmissão, barramentos, transformadores de potência e quipamentos de subestação em tensão igual ou superior a 230 kV; e
Transformadores de potência com tensão primária igual ou superior a 230 kV e tensões secundária e terciária igual ou inferior a 230 kV
Setor Elétrico Brasileiro - Transmissão
Função do SIN:
De acordo com o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS):
“A interconexão dos sistemas elétricos, por meio da malha de transmissão, propicia a transferência de energia entre subsistemas, permite a obtenção de ganhos sinérgicos e explora a diversidade entre os regimes hidrológicos das bacias. A integração dos recursos de geração e transmissão permite o atendimento ao mercado com segurança e economicidade.”
Setor Elétrico Brasileiro - Transmissão
Interligações Regionais:
A interligação elétrica entre regiões possibilita a otimização energética das bacias hidrográficas. O SIN está dividido em quatro subsistemas:
Sul (S): Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná.
Sudeste/Centro Oeste (SE/CO): Espı́rito Santo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, São Paulo, Goiás, Distrito Federal, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Acre e Rondônia.
Norte (N): Pará, Tocantins e Maranhão, parte do Amazonas e Amapá (a partir de 2012) e parte de Roraima (a partir de 2014).
Nordeste (NE): Piauı́, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraı́ba, Pernambuco, Alagoas, Serguipe e Bahı́a.
Setor Elétrico Brasileiro - Distribuição
Regulamentação:
PRODIST: Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional.
Normatizam e padronizam as atividades técnicas relacionadas ao funcionamento e desempenho dos sistemas de distribuição de energia elétrica. O PRODIST contém 11 Módulos.
Setor Elétrico Brasileiro - Distribuição
Regulamentação:
Setor Elétrico Brasileiro - Distribuição
Regulamentação:
De acordo com o Módulo 3 do PRODIST, a tensão de fornecimento para uma unidade consumidora se dará de acordo com a potência instalada:
2.1.1 A definição da tensão de conexão para unidades consumidoras deve observar:
a) BT: Carga instalada igual ou inferior a 75 kW.
b) MT: Carga instalada superior a 75 kW e Montante do Uso do Sistema de Distribuição (MUSD) contratado inferior a 2500 kW, inclusive.
c) AT: MUSD contratado superior a 2500 kW.
Setor Elétrico Brasileiro
Resumo:
Partes do sistema:
Valores tı́picos de tensões no sistema elétrico brasileiro:
Geração: 13,8 kV (2,2 kV a 22 kV)
Transmissão: 230 kV, 345 kV, 500 kV, 765 kV, 1000 kV e 1200 kV
Sub-Transmissão: 69 kV e 138 kV
Distribuição primária: 13,8 kV (11,2 a 13,8 kV)
Distribuição secundária: 220/380 V
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro
Nos primórdios do setor elétrico brasileiro:
Inicialmente, domínio das empresas privadas.
O poder público era o municipal.
O instrumento regulatório era o contrato negociado caso a caso.
Presença maciça de empresas estrangeiras nos grandes centros.
Após o Código das Águas (década de 30):
O Estado criou suas próprias empresas para atuarem neste setor, além de nacionalizar empresas privadas (a maioria municipais).
Os sistemas eram fragmentados e "verticalizados", uma mesma empresa poderia agregar as atividades de geração, transmissão e distribuição.
Apenas na década de 90 que Iniciou-se a desestatização de algumas empresas. Hoje, atuam no setor tanto empresas públicas quanto privadas
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro - Caracterı́sticas Evolutivas
Com o crescimento do mercado e o desenvolvimento tecnológico, as empresas passaram a ser estaduais para, posteriormente, atuarem em todo o território nacional.
A fonte de energia dominante passa a ser hidráulica, ou seja, aquela que aproveitava a energia potencial das quedas d'águas.
Operação do sistema elétrico cada vez mais centralizada, com os sistemas de geração, transmissão e distribuição se integrando.
Os marcos legais foram sendo aprimorados à medida que novas Constituições eram promulgadas e que leis eram publicadas e regulamentadas.
Vários programas e políticas de governo abordaram questões como:
Universalização do servido público e atendimento à expansão da oferta.
Incentivo ao desenvolvimento de determinadas fontes de energia, etc.
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro - Modelo Antigo
Empresas de energia elétrica $\rightarrow$ Estrutura Vertical: As empresas de energia elétrica, na maioria dos casos, englobavam todos os segmentos dos sistemas elétricos, tais como geração, transmissão e distribuição.
Concessão de fornecimento de energia elétrica para uma determinada região: O modelo era fortemente regulado e não existia possibilidade de uma empresa comercializar energia diretamente com os consumidores fora da sua área de concessão.
Mecanismo coordenador da operação do sistema interligado: Tinha como objetivo orientar as empresas de energia elétrica em relação ao melhor aproveitamento dos recursos energéticos e confiabilidade do sistema.
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro - Modelo Antigo
Ponto de vista econômico $\rightarrow$ "Monopólio Regulado".
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro - Modelo Novo
Empresas de energia elétrica $\rightarrow$ Desverticalização (Estrutura Horizontal): Desmembramento dos segmentos do setor elétrico, ou seja, desverticalização das empresas de energia elétrica e criação de empresas com funções específicas de geração, transmissão e distribuição.
Concessão de fornecimento de energia elétrica:
Transmissão e distribuição continuam sendo como concessão e são reguladas de forma a permitir um ambiente competitivo para a geração e comercialização.
No novo modelo, as empresas de transmissão e distribuição são obrigadas a permitir o acesso ao seu sistema, mediante a cobrança (pedágio), possibilitando as transações de energia entre quaisquer empresas, desde que suas condições operativas permitam.
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro - Modelo Novo
Criação de órgãos reguladores $\rightarrow$ ANEEL.
Ponto de vista econômico $\rightarrow$ "Mercado Competitivo": Diminuir o custo da energia para o consumidor (modicidade tarifária) e conduzir a uma utilização mais eficiente dos recursos energéticos e preservação do meio ambiente (sustentabilidade energética).
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro - Modelo Novo
Ponto de vista econômico $\rightarrow$ "Monopólio Regulado".
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro - Vantagens do Modelo Novo
Abertura de Investimentos: Devido a possibilidade de comercializar a energia elétrica como um "produto livre", a energia elétrica virou um mercado promissor.
Avanço Tecnológico: A especificidade das empresas de energia nos seus respectivos setores de atuação, permitiu o avanço tecnológico de equipamentos/metodologias em cada ramo (por exemplo, projetos de P&D).
Liberdade de Comercialização: O "comércio livre" de energia permitiu a criação de clientes livres, capazes de negociar diretamente com as empresas de geração, transmissão e distribuição os custos da energia utilizada nos seus processos.
Regulamentação: A criação órgãos específicos para regulamentar/supervisionar os diversos setores elétricos minimiza possíveis interesses conflitantes.
Histórico do Setor Elétrico Brasileiro - Resumo da Reestruturação
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
Agentes econômicos:
Concessão,
permissão ou
autorização.
Exploração de atividade econômica relacionada à energia elétrica.
Agentes instituionais:
Polı́ticas
fiscalizatórias e
regulatórias.
Planejamento e viabilização.
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
CNPE (Conselho Nacional de Polı́tica Energética): Órgão de assessoramento do presidente da República para formulação de polı́ticas nacionais e diretrizes de energia.
MME (Ministério de Minas e Energia): Vinculado à presidência da República. Encarregado da formulação, planejamento e implementação de ações do Governo Federal no âmbito da polı́tica energética nacional.
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica): Agência reguladora, vinculada ao MME.
ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustı́veis).
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
Regular a produção, transmissão, distribuição e comercialização.
Fiscalizar, diretamente ou mediante convênios com órgãos estaduais, as concessões, as permissões e os serviços de energia elétrica.
Implementar as polı́ticas e diretrizes do governo federal relativas à exploração da energia elétrica e ao aproveitamento dos potenciais hidráulicos.
Estabelecer tarifas.
Mediar, na esfera administrativa, os conflitos entre os agentes e entre esses agentes e os consumidores.
Por delegação do governo federal, promover as atividades relativas às outorgas de concessão, permissão e autorização de empreendimentos e serviços de energia elétrica.
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico).
CCEE (Câmara de Comercialização De Energia Elétrica).
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
Pessoas jurı́dicas de direito privado, sem fins lucrativos, sob regulação e fiscalização da ANEEL.
ONS:
Executa as atividades de coordenação e controle da operação de geração e transmissão, no âmbito do SIN (Sistema Interligado Nacional).
É responsável pela operação fı́sica do sistema e pelo despacho energético centralizado.
CCEE:
Viabiliza a comercialização de energia elétrica no SIN.
Administra os contratos de compra e venda de energia elétrica, sua contabilização e liquidação.
É responsável pela operação comercial do sistema.
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
Consumo: A partir de 2004 (Decreto N o 5.163 de 30 de Julho de 2004). Tipos de contratação:
Ambiente de Contratação Regulada $\rightarrow$ ACR.
Ambiente de Contratação Livre $\rightarrow$ ACL.
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
ACR: Destinado ao atendimento de consumidores cativos por meio das distribuidoras, sendo estas supridas por geradores estatais ou independentes que vendem energia em leilões públicos anuais.
Agentes de geração e de distribuição de energia.
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
ACL: Destinado ao atendimento de consumidores livres por meio de contratos bilaterais firmados com produtores independentes de energia, agentes comercializadores ou geradores estatais.
Geradores, distribuidores, comercializadores, importadores e exportadores, além dos consumidores livres e especiais.
Estrutura Organizacional do Sistema Elétrico Brasileiro
Análise de Sistemas de Energia Elétrica
Departamento de Engenharia Elétrica