Sistema Elétrico Brasileiro

Anteriormente no texto ENERGIA ELÉTRICA E O MUNDO vimos que precisamos de ENERGIA para quase tudo
atualmente: transporte, cozinhar, lazer, higiene etc. Mas de que forma isso influencia no sistema elétrico brasileiro? Como é o caminho que a energia percorre? Quais etapas e sistemas que distribui a eletricidade para todos os cantos do Brasil? Esse fornecimento de energia é feito por meio de um grande e complexo sistema de subestações, linhas de transmissão e usinas, que constituem o Sistema Interligado Nacional (SIN). Dividindo Basicamente em três etapas são: Geração, Transmissão e Distribuição, os quais vamos falar um pouco sobre.

Geração

Abordando um aspecto mais geral, e não somente a Energia Elétrica, essa ENERGIA vem de um conjunto de fontes que formam o que chamamos de matriz energética. Ou seja, ela representa o conjunto de fontes disponíveis em um país, estado, ou no mundo, para suprir a necessidade (demanda) de energia.

As fontes energéticas são extremamente importantes para o desenvolvimento de um país. Além disso, a qualidade
e nível de capacidade das fontes de energia de um determinado local são indicativos para apontar o grau de desenvolvimento da região. Países com maiores rendas geralmente dispõem de maior poder de consumo energético. À medida que o Brasil foi se modernizando, o setor de sistema elétrico brasileiro foi se desenvolvendo. As principais fontes de energia do Brasil, atualmente, são: hidroelétrica, petróleo, carvão mineral e os biocombustíveis, além de algumas outras utilizadas em menor escala, como gás natural e a energia nuclear.

Mencionado anteriormente, a Energia Elétrica é uma das formas de energia, sendo assim, muitas pessoas confundem a matriz energética com a Matriz Elétrica, mas elas são diferentes. Enquanto a matriz energética representa o conjunto de fontes de energia disponíveis para movimentar os carros, preparar a comida no fogão e gerar eletricidade, a Matriz Elétrica é formada pelo conjunto de fontes disponíveis apenas para a geração de energia elétrica.

A matriz energética do Brasil é predominante pelo consumo de energia de fontes não renováveis em relação do que a de fontes renováveis, porém usamos mais fontes renováveis se comparado com relação a matriz energética mundial. Somando lenha e carvão vegetal, hidráulica, derivados de cana e outras renováveis, nossas renováveis totalizam 42,9%, quase metade da nossa matriz energética.

O petróleo é utilizado para a geração de energia para veículos motores, através da produção de gasolina, óleo diesel, querosene. Além disso, também é responsável pelo abastecimento de usinas termoelétricas. Petróleo é a principal fonte de energia brasileira.

A matriz elétrica de um país é responsável exclusivamente pela geração do sistema de energia elétrica, e é ainda mais renovável do que a energética, isso porque grande parte da energia elétrica gerada no Brasil vem de usinas hidrelétricas. A Empresa de Pesquisa Energética (EPE) mostra em seu site que, pela abundância de grandes cursos d’água, espalhados por quase todo o território brasileiro, a fonte hidrelétrica não está no topo da matriz elétrica brasileira por acaso, principalmente porque, quase nenhum outro país do mundo tem essas mesmas características geológicas do Brasil.

No texto ENERGIA ELÉTRICA E MUNDO vimos que é quase impossível imaginar o planeta sem energia, afinal, esse bem essencial atende diversas demandas da sociedade. E pela primeira vez na história, a população mundial sem acesso a eletricidade caiu para menos de um bilhão, como destaca o relatório World Energy Outlook 2018. Fato que demonstra o crescimento do setor. Apesar de seu um número relativamente alto ainda.

Atualmente, o Brasil possui 7.439 empreendimentos de energia em operação, totalizando 165.462.927 kW de potência instalada. Neste cenário, as fontes limpas e renováveis somam 80% do total, o que coloca o país como detentor de uma das matrizes elétricas mais limpas do mundo.

A hidroeletricidade lidera com 63,9% (104,5 GW), seguido da energia eólica com 15,1 GW (9,2%), biomassa com 14,8 GW (9%), gás natural com 13,4 GW (8,1%), petróleo com 9,9 GW (5,4%), carvão mineral com 3,3 GW (2%), *solar* com 2,1 GW https://elojr.com.br/sistemas-eletricos/investir-em-energia-fotovoltaica-2/ (1,3%) e nuclear com 2 GW (1,2%). No entanto, levando em conta que mais de 60% de energia é produzida por hidrelétricas, o crescimento das outras fontes é positivo e continua necessário, já que a água é um recurso natural finito. Ao contrário dos ventos e do sol, por exemplo, que são fontes renováveis e ilimitadas.

Invista em energia fotovoltaica! Aqui listamos três motivos para o investimentos e ainda auxiliamos na execução de todo o projeto.

O funcionamento das Usinas de Geração de Energia vai ser um assunto para outro momento, para não deixar esse texto muito extenso. Vamos para o passo seguinte que é Transmissão.

Transmissão do sistema elétrico

Sabemos que cada sistema de Geração de Energia Elétrica precisa ser em locais específicos, tanto por questões da própria geração, quanto por questões de segurança. Sendo assim, as linhas de transmissão têm o papel de criar uma malha suficientemente capaz de distribuir a energia gerada nesses locais até nós, os consumidores finais. O primeiro estágio desse transporte, é logo após os gerados das Usinas, pois eles fornecem energia em baixa tensão e devem ser elevadas para serem transmitidas. Para isso, passam pela Estação Transformadora de Transmissão – ETT. Após isso, o transporte é feito através das torres de transmissão, aquelas de metal, altas e enormes que comportam vários fios de alta tensão, revestidos e isolados para suportar a carga. Por oferecerem um risco maior (elas transportam muita energia – por isso chama-se alta tensão) não são instaladas dentro dos centros urbanos.

Na expressão 𝑃 = 𝑅 𝑥 𝑖² , temos que R é a resistência elétrica do próprio fio e i é a corrente elétrica que passa por ele. De acordo com a expressão, temos que quanto maior for o valor da corrente elétrica que queremos transportar, maior será a perda de energia através da dissipação de energia nos fios. Por isso, é mais vantajoso transportar em tensões muito altas, com correntes mais baixas.

Outro fator é para que possamos ter uma menor perda de energia através da dissipação nos fios, devemos manter a corrente elétrica e a resistência dos fios bem pequenas. Devemos também nos atentar ao fato de que a resistência
elétrica dos fios é proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à área de sua seção reta. Sendo assim, fios mais grossos poderiam ser utilizados para diminuir a perda de energia, fato esse que não ocorre em razão do alto custo e pela grande quantidade de material que seria utilizado. Como sabemos, a tensão de trabalho dessas linhas de transmissão é muito alta, sendo assim, elas precisam ser bem isoladas, a fim de que não ocorram curtos-circuitos ou até mesmo descargas elétricas entre o solo e as linhas. Por esse motivo, vemos que as torres de sustentação dos fios são bastante altas e largas.

No meio do caminho pode haver (dependendo da distância entre a fonte produtora e o destino final) as subestações de transmissão que contém os geradores, serão eles que redirecionarão a energia, milhares de vezes mais fraca, para seguir o rumo até a nossa casa, ou redirecionará para uma empresa, por exemplo, milhares de vezes mais forte, caso haja necessidade. Cada linha de transmissão possui um nível de tensão nominal, onde encontramos valores até de 750 kV, com diversos estudos e protótipos em 1 a 1,2 MV.

Em sistemas de grande porte, é usual a interligação redundante entre sistemas, ou ainda a ligação em anel, formando uma rede. O número de interligações aumenta a confiabilidade do sistema, porém aumentando a complexidade. A interligação pode tanto contribuir para o suprimento de energia quanto para a propagação de falhas do sistema: um problema que ocorre em um ponto da rede pode afundar a tensão nos pontos a sua volta e acelerar os geradores, sendo necessário o desligamento de vários pontos, incluindo centros consumidores, provocando um blecaute. As linhas de transmissão são conectadas às subestações, que já entra na parte de distribuição da Energia Elétrica.

Distribuição do sistema elétrico

A distribuição do sistema energia elétrica é a etapa final no fornecimento de energia elétrica, é a parte do sistema elétrico ligado ao subsistema de transmissão, através do qual faz-se a entrega da energia elétrica aos consumidores. Na prática é visível através de ramificações de cabos elétricos ao longo de ruas, levando a energia aos consumidores
conectados ao sistema elétrico.

Antes de chegar aos grandes centros consumidores, a eletricidade percorre o sistema de transmissão que começa
nas usinas geradoras de energia elétrica e passa pelas subestações, onde possuem os transformadores de grande porte (para grandes elevações ou diminuições na tensão do sistema) onde será rebaixada para valores de distribuição nos valores de 3,8 kV, 13,8 kV, 24,5 kV, 34,5 kV, de acordo com a conveniência técnica de cada Estação Transformadora de Distribuição -ETD. As linhas de distribuição são usualmente na faixa de 13,8 kV no Brasil, e 15KV em Portugal continental.

Essas estações possuem equipamentos de proteção e manobra capazes de detectar os diferentes tipos de falhas que ocorrem no Sistema Elétrico de Potência – SEP e de isolar os trechos onde estas falhas ocorrem. Esses equipamentos são os Disjuntores, Religadoras Automáticas, Seccionalizadoras Automáticas e Fusíveis.

As linhas de distribuição podem ser divididas em primária e secundária. As linhas de distribuição primária transportam a média tensão até aos transformadores de distribuição localizados próximos às instalações do cliente, que são denominadas de Estação Transformadora – ET. Transformadores de distribuição novamente diminuem esta tensão para a sua utilização por eletrodomésticos e normalmente alimentam vários clientes através de linhas de distribuição secundária com níveis de baixa tensão. Clientes comerciais e residenciais estão conectados às linhas de distribuição secundária por meio de quedas de serviço. Os clientes que exigem uma quantidade muito maior de energia (clientes industriais) podem ser conectados diretamente ao nível de distribuição primária ou ao nível de subtransmissão.

A distribuição do sistema energia elétrica e outros processos ligados a este sistema são de responsabilidade das empresas
de distribuição local, e pode ser feita através de redes aéreas usando postes, como é a maioria das cidades Brasileiras, ou redes subterrâneas, em que cabos elétricos são instalados sob o solo no interior de dutos subterrâneos, isto é comum em zonas urbanas e zonas rurais em que os regulamentos de segurança exijam, como é uma parte na cidade do Rio de Janeiro. Com isso, a Energia Elétrica, percorreu pelo todo caminho, desde a sua geração lá na usina, até chegar na tomada da sua casa, de eficiente. Para lhe garantir o melhor conforto e segurança.