Estudo da utilização de biodiesel em motores de grupos geradores de energia elétrica

Duração: 24 meses
Categoria de Pesquisa: Pesquisa Aplicada
Palavras-Chave: Biodiesel, Grupos geradores de energia elétrica, Motores de combustão interna.
Custo Total:R$ 758.716,28
Ano de Início: 2006
Pesquisa em Energia renovável

Objetivos

Objetivo principal:

- Determinação da composição ótima de diferentes ésteres de óleos vegetais utilizados como combustível para operação de grupos-geradores, do ponto de vista técnico e econômico.

Para consecução do objetivo principal serão buscados os seguintes objetivos secundários:

- instalar e operar um grupo gerador de energia elétrica, operando com diferentes misturas de diferentes ésteres de óleos vegetais;

- avaliar o desempenho mecânico do motor e o nível de emissões de gases poluentes, material particulado e ruído, na sua operação com diferentes misturas de diferentes ésteres de óleos vegetais;

- avaliar a confiabilidade e durabilidade do grupo gerador, nas diferentes situações de operação (temperaturas, cargas, tipos e concentrações de biodiesel), tomando especial cuidado na avaliação dos componentes do motor (sistema de injeção, filtros, etc.);

- avaliar o desempenho mecânico e elétrico do grupo gerador, operando com diferentes misturas de diferentes ésteres

de óleos vegetais.

Justificativa

Constata-se atualmente um grande interesse na expansão do uso de ésteres de óleos vegetais (biodiesel), em

substituição parcial ou total do óleo diesel comum de origem fóssil, no âmbito da geração de energia elétrica e, principalmente, no setor do transporte.

Pelo fato do maior interesse no uso do biodiesel se dar no setor do transporte, os estudos já realizados, referentes ao uso de biodiesel em motores de combustão interna, em quase todos os casos, são relativos à aplicação veicular. Em aplicações onde o biodiesel é usado como combustível em motores de grupos geradores, pouco se tem estudado. E exatamente em regiões onde o atendimento via rede de distribuição é precária, face ao isolamento e densidade populacional, é que o biodiesel se apresenta como alternativa viável ao óleo diesel. Comunidades isoladas do norte e Constata-se atualmente um grande interesse na expansão do uso de ésteres de óleos vegetais (biodiesel), em substituição parcial ou total do óleo diesel comum de origem fóssil, no âmbito da geração de energia elétrica e, principalmente, no setor do transporte. Pelo fato do maior interesse no uso do biodiesel se dar no setor do transporte, os estudos já realizados, referentes ao uso de biodiesel em motores de combustão interna, em quase todos os casos, são relativos à aplicação veicular. Em aplicações onde o biodiesel é usado como combustível em motores de grupos geradores, pouco se tem estudado.

Bibliografia

Morita. K.R. "O Processo da Combustão em Motores Operando com Biodiesel" . Workshop "Avaliação da Combustão de Biodiesel e de Misturas Biodiesel/Diesel em Grupos Geradores". Rede Interdisciplinar de Biocombustíveis para a Produção de Energia - BIOENERG, LACTEC, Curitiba PR Abril 2005.

NBR ISO 1585, "Veículos Rodoviários - Código de Ensaio de Motores - Potência Líquida Efetiva". Junho 1996.

NBR 14489, " Motor diesel - Análise e determinação dos gases e do material particulado emitidos por motores do ciclo diesel - Ciclo de 13 pontos ". Abril 2000.

SIMPÓSIO BIODIESEL LADETEL / PSA Peugeot-Citroën. Memorial JK - Brasília - DF- Brasil. Setembro 2004:

Apresentação dos resultados de ensaios de veículos usando biodiesel. Clay, J. Sampaio, P.T.B, Clement, C. 2000. Biodiversidade Amazônica: Exemplos e Estratégias de Utilização. INPA/SEBRAE. 409p.

Morita. K.R. "Ensaios de emissões de poluentes gasosos e ruído em veículos automotores" . Curso de Formação de Técnicos em Inspeção Veicular do SENAI, Curitiba PR, 2002.

Morita. K.R. "Introdução aos Motores de Combustão Interna" . Programa Brasileiro de Formação em Motores e Combustíveis, Curitiba PR, 2002.

"Eletrobrás anuncia Projeto de Bioeletricidade em Manaus". Comunicado da Assessoria de Comunicação Social do MME, de 26/06/2003, disponível em http://www.mme.gov.br/site/news. "Governo autoriza uso comercial do biodiesel". Comunicado da Assessoria de Comunicação Social do MME, de 06/12/2004, disponível em http://www.mme.gov.br/site/news. Biodiesel Emissions Database, USEPA, http://www.epa.gov/otaq/models/biodsl.htm Dezembro 2001.

Metodologia

O projeto se compõe de duas fases de trabalho: A primeira se refere ao estudo das diferentes opções existentes de ésteres de óleos vegetais - vegetal de origem e rota de transterificação - que podem ser utilizadas como combustível em motores ciclo diesel em grupos geradores.

Nesta fase serão avaliadas as opções, de acordo com critérios técnicos, econômicos e operacionais. Avaliando tecnicamente, é extremamente relevante a origem e portanto a característica do éster a ser utilizado no grupo gerador, pois elas determinam a quantidade e qualidade das emissões de poluentes, além de determinar o desempenho do motor e características de durabilidade e confiabilidade do motor e componentes. Os estudos existentes não são suficientemente abrangentes, e fazem menção a uma única fonte de éster (soja, palma, mamona), ou a poucas variantes de concentração éster-diesel. Esta avaliação técnica engloba a caracterização fisico-química das opções de misturas.

Nesta mesma fase, como primeira etapa de trabalho, se fará também o levantamento do estado da arte, através de extensa pesquisa bibliográfica. Na ocasião da caracterização das proporções de éster e diesel nas misturas a serem utilizadas nos ensaios, se definirá a metodologia de mistura e armazenamento do biodiesel, além da definição das proporções de mistura que melhor atendem a aplicação estudada.

Antes da tarefa de caracterização físico-química do éster de óleo vegetal a ser utilizado, se definirá a metodologia de avaliação fisico-química do biodiesel e de equipamentos e instalações a se utilizar nas análises.

Ainda nesta primeira fase, ocorrerá a etapa de trabalho de caracterização do tipo de motor a ser ensaiado, usando os ésteres como combustível. Nesta tarefa se definirá o melhor motor para a aplicação, avaliando-se alternativas do mercado e a viabilidade de execução de ensaios com o motor. Será estudado o fornecimento de agregados e a montagem do motor na bancada de ensaio. Esta tarefa também se apresenta como extremamente importante ao projeto, pois as opções em termos de diferentes tecnologias de motores existentes hoje, no mercado brasileiro, são várias, e cada tipo de tecnologia responde de forma diferente ao uso do biodiesel (desempenho, durabilidade e emissões). Este tipo de avaliação técnica não é comum na avaliação atual em estudos com biodiesel no Brasil.

Na segunda fase do projeto, serão executados os ensaios em bancada dinamométrica e com o grupo gerador. Haverá portanto, inicialmente, a definição e compra de grupo-gerador a ser utilizado em ensaios: Definição do melhor grupo-gerador para a aplicação, com um estudo de alternativas do mercado e o estudo de viabilidade de execução de ensaios com o grupo-gerador (qual carga a abastecer com o grupo gerador). O estudo incluirá a análise de fornecimento de agregados e equipamentos auxiliares.

Após estas tarefas, haverá a definição dos programas de ensaios em bancada de ensaio de motores: definição dos programas de ensaio em bancada de motor, dos parâmetros a considerar (desempenho, emissões de poluentes, durabilidade), e uma definição dos sistemas de medição a utilizar e grandezas a medir. O mesmo ocorrerá, depois, com os ensaios em grupo gerador: definição dos programas de ensaios em grupo-gerador, do tipo de carga e da potência da carga. Serão avaliados os parâmetros a considerar (desempenho, emissões de poluentes, durabilidade, parâmetros de qualidade de energia gerada), com definição dos sistemas de medição a utilizar e grandezas a medir. Durante a realização de ensaios em bancada de ensaio de motor, se executarão os programas de ensaio em bancada de motor conforme planejado, com o monitoramento e apontamento de eventos relevantes. O mesmo ocorrerá durante a realização de ensaios em grupo-gerador. Ao final desta fase, e portanto do projeto, haverá a avaliação dos resultados de ensaios, baseada nos resultados dos programas de ensaio. Todas as informações coletadas farão parte do relatório final do projeto.

Pesquisas Correlatas

O LACTEC, através de seu Laboratório de Emissões Veiculares - LEME, é considerado hoje uma referência nacional em termos de ensaios de motores utilizando combustíveis alternativos. Desde o início de seus trabalhos em 1999, vários programas de ensaios de motores foram executados, utilizando-se GNV para ciclo Otto e para ciclo Diesel, misturas álcool-diesel, gasool com concentrações variáveis (projetos de engenharia bi-combustível ou flex-fuel para montadoras), etanol puro, e biodiesel de origem e concentrações diversas. Como exemplo, importantes instituições e empresas do Brasil e exterior, que são clientes do LACTEC demandando serviços com biodiesel: USP Ladetel, Peugeot-Citroën da França, Tecpar, Robert Bosch. Outras empresas, como a Maquigeral, Petrobrás e Woodward, participam de projetos com combustíveis alternativos, que tem a parte experimental executada em bancos de prova do LACTEC / LEME.

fonte: Formulário de Projeto ANEEL

Turbinas hidráulicas hidrocinéticas para o aproveitamento do potencial remanescente em usinas hidrelétricas

Duração: 36 meses
Categoria de Pesquisa: Pesquisa Aplicada
Palavras-Chave:   Turbinas hidrocinéticas, Energia hidráulica, Energias renováveis, Turbinas hidráulicas
Custo Total:R$ 10.186.590,00
Ano de Início: 2010
Custo Total:R$ 10.186.590,00

OBJETIVOS

O objetivo geral do presente projeto é de desenvolver tecnologia inovadora no Brasil associada ao aproveitamento da energia hidrocinética de correntes, operacionalizando este desenvolvimento pela instalação de uma unidade demonstrativa para aproveitamento da energia hídrica residual vertida e turbinada pela UHE-Tucuruí.

Para atingir este objetivo os seguintes objetivos específicos são estabelecidos:

1.Desenvolvimento de projeto de turbina hidrocinética com potência entre 500kW-1 MW, com rotores de 3-4 pás com eixo horizontal e conjunto gerador-transmissão embarcado no bulbo. A tecnologia envolverá o uso de gerador operando em rotação variável e com a hidrodinâmica projetada com efeito de amplificação do coeficiente de potência com difusor traseiro;

2. Construção e ensaio de uma unidade piloto de 1 MW a ser instalada no Rio Tocantins na saída do reservatório de jusante da UHE-Tucuruí (3°48'46.66"S - 49°38'28.31"W), contemplando a execução de obra civil simplificada (pilares de sustentação) e infraestrutura de despacho da carga gerada. Será observada um distanciamento seguro necessário do eixo da linha de transmissão na a travessia do rio Tocantins;

3. Estabelecimento de estratégia e projeto básico para a instalação para 5MW, a partir da experiencia com unidade piloto instalada de 1 MW, contemplando o projeto para posicionamento das demais unidades complementares. Os estudos devem garantir a navegabilidade do rio e a não modificação das condições de nível de jusante;

4. Desenvolvimento de estudo do uso sustentável da unidade total de 5MW, prevendo a rede de distribuição de energia para atendimento à comunidade local.

JUSTIFICATIVA
A busca de soluções alternativas para a conversão de energia é um desafio atual que suscita o desenvolvimento tecnológico de máquinas que proporcionem baixos impactos ambientais e que aproveitem potenciais pouco convencionais e renováveis. No contexto da conversão de energia através da hidroeletricidade um atual interesse repousa no aproveitamento de potenciais de baixa queda, ou ainda no aproveitamento da energia disponível em correntes aquáticas (em rios ou oceanos). Este tipo de potencial é conhecido como energia hidrocinética, o qual é associado à energia contida no movimento de massa de água em forma de energia cinética. Este tipo de tecnologia vem sendo objeto de atenção na última década [1]-[3] e vem proporcionando o desenvolvimento de turbinas que aproveitam correntes de rios [6]-[7], [16]-[17] ou oceânicas [14]-[15], [31]. Experiências de sucesso vem sendo reportadas em diferentes países inclusive no Brasil (e.g. [18], [6]). Máquinas com bom desempenho na conversão vem sendo propostas e podem proporcionar uma alternativa tanto para a geração de eletricidade conectada à rede ou para o atendimento de comunidades remotas (envolvendo sistemas mais simples e isolados). Este tipo de tecnologia de turbinas tem íntima semelhança com a abordagem de conversão da energia eólica (que também converte a energia cinética das correntes, no caso de ar). Nota-se no entanto que algumas particularidades podem ser mencionadas para o caso da água: Em primeiro que as velocidades de correntes de água (em rios ou oceanos) em geral são bem menores que as do vento atmosférico próximo à superfície. No entanto, observa-se que a massa específica da água é bem superior a do ar, o que faz com que o potencial de energia disponíveis em correntes de água proporcionem um potencial que pode ser economicamente aproveitado em situações de velocidades de fluxo relativamente baixas (1-4 m/s). Em particular no Brasil a temática do desenvolvimento de turbinas hidráulicas tipo hidrocinéticas vem sendo fortemente incentivadas por empresas do setor e a ELETRONORTE S/A vem sendo pioneira no suporte ao desenvolvimento desta tecnologia. De fato, este tema de pesquisa tecnológica em sendo objeto de alguns desenvolvimentos nacionais em universidades, em particular na UnB, onde máquinas e estudos vem sendo desenvolvidos ao longo dos últimos 18 anos.
Com o incentivo de projetos oriundo de várias fontes de financiamento (CNPq, FINEP, FAP-DF, etc,), a UnB desenvolveu e dispõe na atualidade de uma máquina confiável e customizada, que vem sendo instalada em diferentes comunidades isoladas no Cerrado e na Amazônia. Os projetos da UnB caracterizam-se pela combinação de desenvolvimento tecnológico com a avaliação de inserção sustentável de tal tecnologia para comunidades isoladas ([7]-[13]).
A partir de 2004, a ELETRONORTE S/A, em parceria com a UnB, iniciou uma atividade de P&D visando o desenvolvimento de uma máquina hidrocinética para comunidades isoladas na Amazônia. Tal turbina foi então desenvolvida considerando os seguintes aspectos:
a) Aperfeiçoamento do projeto hidrodinâmico com uso intensivo de simulação computacional e ensaio em modelo reduzido;
b) Concepção de uma tecnologia compacta, de baixo custo, que permitisse seu transporte para regiões remotas da Amazônia brasileira e com facil instalação e manutenção
c) Proporcionar uma turbina que utiliza materiais compatíveis com as condições amazônicas, em particular com o uso intensivo de plásticos e layout funcional;
d) Avaliação da sustentabilidade do uso da tecnologia, comparando-a com outras alternativas.
Os projetos P&D ELETRONORTE-UnB proporcionaram uma concepção inovadora de máquina (com patente requisitada) que vem respondendo com sucesso a tais premissas Um novo modelo de uma pequena máquina de 1 KW foi desenvolvido e foi testado no contexto de projeto P&D sendo denominado como Turbina hidrocinética Geração 3, o que fechou um ciclo de desenvolvimento em parceria entre as duas instituições.
O presente projeto apresenta agora um novo desafio. Ele deve então proporcionar respostas à demanda induzida pelo edital P&D 01/2009 cujo o objetivo é a conversão de energia remanescente do aproveitamento hidrelétrico da UHE-Tucuruí.
O edital deixa claro que o aproveitamento das águas vertidas e turbinadas deve ser obtido sem que nenhuma variação de nível de água ajusante ocorra. Isto naturalmente leva a proposta tecnológica ao encontro do desenvolvimento de uma turbina hidrocinética adaptada às condições específicas ao escoamento de jusante, visto que qualquer aproveitamento de queda (e consequente necessidade de represamento adicional do curso d'água) pode induzir condições conflitantes com o funcionamento da usina principal ou com a navegabilidade do Tocantins.
Neste contexto, proporcionar um aproveitamento da energia residual através de máquinas hidrocinéticas, que atenda no mínimo uma demanda de instalação de 5 MW, apresenta dificuldades importantes para serem abordadas em um projeto de P&D e devem ser foco de seu desenvolvimento:
a) As características estimadas das condições de corrente à jusante da barragem proporcionam velocidades da ordem de 2-3,5 m/s o que viabiliza fortemente a instalação de máquinas hidrocinéticas, tendo em vista relatos apresentados em literatura recente para experiências com máquinas em correntes oceânicas ou de maré (e.g. [19]);
d) Para atender a geração de 5MW, dentro das condições de profundidade do canal a jusante da usina, são necessárias máquinas entre 5-10 m de diâmetro, o que proporcionaria potencias para cada unidade entre 500-1000 kW, ou seja, seriam necessárias entre 5-10 máquinas para atender a demanda do edital. Trata-se de uma demanda de desenvolvimento tecnológico similar às várias iniciativas de desenvolvimentos ora em curso em diversos países (e.g. [18]);
c) As dificuldades tecnológicas de maquinas tipo hidrocinéticas de grande porte fazem com que elas ainda não sejam disponíveis como tecnologia comercializada. Todas as experiências mundiais estão associadas com pesquisas envolvendo empresas e universidades, o que enquadra a atual iniciativa da ELETRONORTE S/A como uma real demanda de P&D&I, com repercussão internacional em seus resultados;
d) Mesmo considerando a experiência acumulada dos projetos em parceria UnB-ELETRONORTE, e algumas outras executadas por outras iniciativas no Brasil, a presente demanda apresenta deafios que somente uma rede de pesquisa aplicada, envolvendo universidades e empresas, pode atender de maneira efetiva. Portanto o projeto se justifica desde sua proposta como um projeto de inovação, colocando em evidência a iniciativa da ELETRONORTE S/A em provocar as universidades e institutos de pesquisa nacionais a se engajarem de maneira cooperativa para o desenvolvimento de uma tecnologia, cuja a maturidade da engenharia nacional esta pronta para responder. Ressalta-se ainda que este tipo de projeto não pode deixar de envolver o conhecimento de empresas do setor, o que certamente proporcionará o foco da manufatura e operacionalidade do desenvolvimento do processo de inovação.

SENSORES DE TEMPERATURA A FIBRA ÓPTICA PARA MONITORAÇÃO E SUPERVISÃO REMOTA DE EQUIPAMENTOS DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

Duração: 12 meses
Categoria de Pesquisa: Pesquisa Aplicada
Palavras-Chave: Sensores à Fibra Óptica, Supervisão, Monitoração
Custo Total:R$ 268.760,00
Tema de Pesquisa: Supervisão, controle e proteção de sistemas elétricos.
Ano de Início: 2004
Áreas de Conhecimento: Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas; Instrumentação Áreas Clássicas de Fenomenologia e suas Aplicações Sistemas de Computação.
Objetivos:

a) Pesquisar, analisar e propor tecnologias de sensores à fibra de baixo custo para monitoração de temperatura. Estes sensores à fibra podem ser baseados em técnicas já existentes ou proposição de novas, visando à implementação de soluções integradas para monitoração de baixo custo e alta confiabilidade.

b) Desenvolver e demonstrar protótipos de sensor óptico que monitore a temperatura em máquinas e outros elementos e que seja de baixo custo e alta confiabilidade podendo ser monitorados via fibra óptica até o sistema de monitoração.

c) Mapear as necessidades da Eletronorte em monitorar a temperatura para definir em conjunto com a mesma os pontos onde existam necessidades de monitoração e estudar as alternativas tecnológicas que possibilitem a integração deste sistema de monitoração com o sistema de supervisão já existente.

Justificativa:

A supervisão de equipamentos de geração e transmissão de energia elétrica possibilitará um controle e detecção de degradações e falhas localizadas, permitindo o controle e a atuação mais rápida no reparo da mesma aumentando com isso a qualidade do serviço.

Sensores à fibra óptica é uma das áreas que tem alcançado recentemente grandes progressos em função da

disponibilidade tecnológica de novos dispositivos e componentes ópticos à fibra. Os sensores à fibra óptica possuem grandes vantagens em relação aos sensores clássicos pelo fato da fibra óptica ser um dielétrico natural, o que a torna ideal para instalações com alta voltagem.

Devido a seu tamanho a fibra óptica permite a construção de sensores bem compactos e de baixo peso, além de possuir a capacidade de enviar/receber sinais ópticos em grandes distâncias permitindo a construção de redes de sensores, sem eventualmente a necessidade da conversão óptica/elétrica em cada ponto de sensoriamento, possibilitando a redução de custos e aumentando a flexibilidade e confiabilidade da solução.

Metodologia

Pesquisar, analisar as tecnologias atuais utilizadas em sensores ópticos temperatura.

Especificar e adquirir dispositivos ópticos necessários para o desenvolvimento de protótipos de sensores à fibra para detectar temperatura e que permitam uma monitoração remota.

Realizar caracterizações dos protótipos, pesquisando os fatores que interfiram nas suas características mecânicas e ópticas.

Definir a arquitetura e os requisitos necessários para o desenvolvimento de um sistema de monitoração que possibilite a integração com um sistema de supervisão.

Montar e testar em laboratório o sistema de monitoração dos sensores ópticos á fibra desenvolvidos.

fonte: Formulários de Pesquisa ANEEL

Contribuições da altimetria espacial para a avaliação da hidrologia da área a montante do reservatório da UHE Balbina (CASH-Balbina)

Duração:24 meses
Categoria de Pesquisa: Pesquisa Aplicada
Palavras-Chave: Hidrologia, Altimetria espacial, Sistema de informações geográficas, Modelagem.
Custo Total:R$ 356.500,00
Tema de Pesquisa: Meio ambiente
Ano de Início: 2005
Áreas de Conhecimento: Geodésia, Geografia Física.
Objetivos:

Constitui principal objetivo do Projeto Cash - Balbina: "Avaliar a utilização de técnicas de altimetria espacial para monitorar os aportes líquidos da bacia do rio Uatumã na área a montante do reservatório da UHE de Balbina". Para isso, se pretende atingir oito metas específicas: 

1.Viabilizar um canal para a obtenção de dados de altimetria espacial com o Laboratoire d'Etude em Geophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) de Toulouse, França; 

2.Criar na Universidade do Amazonas um núcleo de conhecimento na temática além de uma base de dados de altitude dos planos d'água com os dados fornecidos pelo LEGOS;

3.Estabelecer uma rede hidrológica virtual, com o uso da altimetria espacial, na bacia hidrológica de interesse;

4.Melhorar a qualidade das medidas altimétricas através de procedimentos matemáticos, computacionais e coleta de dados GPS no campo em colaboração com pesquisadores do LEGOS e do Programa HIBAM

(http://www.ana.gov.br/hibam);

5.Definir uma metodologia de trabalho para monitoramento das variações dos níveis dos planos d'água na Amazônia com o uso da altimetria espacial;

6.Selecionar um conjunto de dados hidrológicos derivados da tecnologia da altimetria espacial para o desenvolvimento de aplicações práticas, passíveis de utilização em outras áreas da bacia Amazônica;

7.Realizar medições hidrológicas com o uso de técnicas inovadoras, especialmente com o uso de Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) , visando um acoplamento com os dados espaciais;

8.Elaborar um modelo hidrológico de previsão de aportes d'água no reservatório da UHE Balbina com dados da altimetria espacial e de ADCP, visando utilizar a metodologia em outras áreas tanto já em aproveitamento, pela Eletronorte, quanto como auxiliar nos estudos de planejamento de uso de futuros potenciais.

Justificativa:

Em 1991 Engman e Gurney, previam a utilização de medições espaciais, na hidrologia, com o uso de satélites. No entanto, os mesmos autores constataram a dificuldade de medir uma das principais variáveis do ciclo hidrológico, a vazão dos rios, a qual não poderia ser realizada diretamente por técnicas espaciais. Nos últimos anos, a utilização da tecnologia espacial permaneceu restrita a estudos do uso e ocupação do solo, através do uso de modelos omada daquelas questões iniciais, quanto a estimar as vazões e regionalizar seus valores, no meio continental, a partir de dados espaciais derivados de satélites altimétricos. No atual monitoramento hidrológico da Amazônia, em escala continental, se dispõe unicamente de uma rede hidrométrica convencional (http://www.ana.gov.br ), com cerca de 300 estações para medição de níveis (com um pequeno percentual de estações automáticas) onde em pouco mais de 50% são realizadas determinações de vazão com uma freqüência não superior a 4 vezes ao ano. Além dessa rede, com o intuito de viabilizar o monitoramento hidrológico dos reservatórios, em especial os hidrelétricos, uma outra rede baseada nos reservatórios das usinas hidrelétricas, foi estabelecida segundo a Resolução nº 396 da Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL. O uso da informação hidrológica, bem como a produção de modelos hidrológicos para acoplamento com os demais parâmetros como por exemplo o fluxo de matéria em suspensão (MES), tem sido pouco explorado. Uma primeira abordagem utilizando SIG foi realizada por Eid (1999), sendo que depois disso pouca contribuição foi realizada com relação ao uso do SIG para modelar os fluxos de MES na Amazônia. O uso da tecnologia espacial para o monitoramento hidrológico é inexiste em caráter operacional e apenas os resultados de alguns esparsos testes científicos foram até então realizados (Alsdorf et al., 2001; de Oliveira Campos et al. 2001), no entanto esses resultados evidenciam um grande potencial inclusive para a avaliação de áreas de sedimentação. Especificamente no caso do reservatório da UHE Balbina, um experimento de correlação entre os dados do satélite TOPEX/POSEIDON, com os dados da régua instalada na barragem está sendo realizado, os primeiros resultados vêm comprovando o potencial de uso desta tecnologia em áreas de grandes planos d'água (Filizola et al., in prep). Dados mais atuais (Seyler et al.; in press) dão conta dos usos que se pode fazer da altimetria espacial na hidrologia, bem como para a modelagem de fluxos, especialmente em uma bacia hidrográfica das dimensões da Amazônica. Segundo esses estudos, os dados de altimetria espacial são úteis tanto para a construção de cenários, quanto para a previsão de aportes hídricos, além de possibilitarem a avaliação de áreas de sedimentação potencial. Alguns projetos internacionais têm sido montados para averiguar as aplicações práticas desta tecnologia. No Brasil ainda não existem iniciativas. A presente proposta tem essa retenção, buscando harmonizar o país com essa tecnologia e trabalhando para que ela tenha uso direto num setor de importância capital para a Amazônia, como é o caso do setor elétrico. Direciona-se, mais especificamente aos reservatórios da usinas hidrelétricas instaladas na região, que necessitam de dados cada vez mais refinados com vistas a uma otimização de sua operação, ou ainda no inventário de novos aproveitamentos. De imediato se pode citar, por exemplo, o estabelecimento de redes hidrométricas virtuais de monitoramento e também do uso desses dados para dar suporte à elaboração de modelos hidrológicos de previsão de níveis ou ainda dos aportes líquidos a uma área piloto como é o caso do reservatório da UHE Balbina.

Metodologia:

Para realizar a proposta, além do auxílio da Eletronorte, solicitado no escopo desta proposta, uma associação entre os grupos do Programa HIBAM, Brasil e França, já foi estabelecida, principalmente pelo fato de o acesso às informações aos dados de altimetria espacial ser feito através dos laboratórios franceses identificados a seguir. Esta colaboração se dá atualmente entre Pesquisadores do Centro de Ciências do Ambiente (CCA) e do Núcleo Interdisciplinar de Energia, Meio Ambiente e Água (NIEMA), ambos da Universidade Federal do Amazonas com pesquisadores do Laboratório de Estudos em Geofísica e Oceanografia Espacial (LEGOS) e do Laboratório de Mecanismos de Transferência em Geologia (LMTG), ambos da Universidade Paul Sabatier de Toulouse, França. Pretende-se intensificar este relcionamento buscando a obtenção dos dados de altimetria espacial da região do reservatório da UHE Balbina junto ao LEGOS, que detém a tecnologia e o direito de trabalhá-la para o governo francês. Esses contatos têm sido mantidos há dois anos através da realização de missões de campo entre pesquisadores do LEGOS e do Programa HIBAM na Amazônia em atividades de calibração das medidas altimétricas na bacia do rio Negro e que desejamos realizar também no reservatório da UHE Balbina. Após a obtenção dos dados, bem como de suas instruções de identificação será construída uma base de dados de altitude dos planos d'água na bacia a montante do reservatório da UHE Balbina, dados estes obtidos a partir de medidas altimétricas padrão existentes. As medidas padrão denominadas Geophyscial Data Records - GDR, originadas a partir do "tracking" nominal do sinal do radar, com as informações fornecidas pelo LEGOS compõem o padrão denominado "Produto GDR" das missões TOPEX/POSEIDON (primeira órbita datada de agosto de 1992 a agosto de 2002; segunda órbita após setembro 2002), Jason (sob a órbita 1 do TOPEX/POSEIDON) e ENVISAT. Os trabalhos de melhoria das medidas altimétricas farão uso das medidas brutas (formas de ondas, dentro dos produtos SDR) das mesmas missões altimétricas. As características dessas medidas já encontram-se identificadas.

Para o posicionamento do traço descrito pela órbita dos satélites, serão utilizadas imagens de média a alta resolução da bacia hidrográfica: imagens LANDSAT, SAR JERS e algumas cenas SPOT para regiões específicas. Essas imagens serão adquiridas no escopo do Programa HIBAM e disponibilizadas para o grupo brasileiro na UFAM, para o uso específico nesta proposta de projeto. Para a constituição da base de dados de altitude dos planos d'água para a bacia do Uatumã, serão utilizados os passos como mostrado por Birkett (1998) e depois verificado pelo LEGOS (Mercier, 2001; de Oliveira Campos et al., 2001; Maheu et al., 2003; Samain et al.; 2003) para a utilização das medidas altimétricas padrão de "tracker" tipo oceano e que permitem construir séries temporais de altitude dos planos de água sobre os grandes rios e zonas de inundação na Amazônia, com uma precisão da ordem de 10 cm. O trabalho consiste em desenvolver um método de tratamento operacional e refinamento das medidas altimétricas padrão obtidas sobre a Amazônica continental, para a área da bacia do rio Uatumã. O intuito é identificar intersecções de traços de satélite com os diferentes cursos d'água da rede hidrográfica da bacia com o suporte de imagens de satélite de alta resolução e dos dados das estações das redes hidrométricas existentes, para selecionar os melhores locais; onde se podem obter medidas altimétricas válidas. A partir destes resultados da altimetria espacial, a pretensão é construir séries temporais de dados de planos d'água para tais localidades. Esses pontos de intersecção serão identificados em Sistema de Informações Geográficas e irão constituir uma rede hidrométrica aqui denominada Rede Hidrométrica Virtual. Os dados dessa rede serão então trabalhados em sistemas de modelagem hidrológica clássicos (série HEC) incorporando o suporte de SIG, desde que dados adicionais estejam disponíveis. Para melhorar as medidas altimétricas dois procedimentos básicos serão realizados: i) Utilização de medidas altimétricas brutas, forma de onda, nos produtos Sensor Data Record - SDR, onde serão aplicados algoritmos de otimização de cálculo da altura altimétricas sobre águas continentais ("retracking") em desenvolvimento pela equipe do LEGOS de Toulouse, França, em parceria com a equipe HIBAM (http://www.ana.gov.br/hibam); ii) Otimização de correções geofísicas e ambientais, utilizando-se dos procedimentos computacionais associados aos resultados de missões de campo para estabelecimento de referenciais altimétricos com o uso de técnicas de GPS (Sistema de Posicionamento Global). Os estudos de "re-tracking" têm sido conduzidos para possibilitar o uso do sinal do radar sobre os continentes. Para a efetiva utilização do sinal radar são necessários trabalhos de campo para o posicionamento dos traços e a obtenção "in loco" dos valores altimétricos de referência, que possibilitarão o uso de uma referência absoluta para o processamento subseqüente dos dados, já que o fato de as réguas usualmente utilizadas nas estações hidrométricas na Amazônia utilizam referências de nível arbitrárias. Para definir um conjunto de dados hidrológicos que poderão ser derivados da base de dados de altitudes de planos d'água, de forma a possibilitar o desenvolvimento de metodologias de obtenção desses mesmos dados através de combinações com medições "in loco" e também pela modelagem serão testados procedimentos como:

i)Combinar as altitudes derivadas das altitudes espaciais e das alturas de água obtidas "in loco" visando restituir séries de níveis d'água diários nos pontos de intersecção dos cursos d'água com os traços do satélite; 

ii)Estimar a declividade da linha d'água dos rios para a interpolação entre as medidas de satélite e aquelas obtidas "in loco" ; e

iii) Nivelar as estações hidrométricas da rede local em relação a um referencial absoluto.

A partir destes resultados pretende-se avançar para:

a)Avaliar um conjunto de parâmetros (largura do plano d'água, morfologia das margens, estrutura das zonas adjacentes ao curso d'água, características da vegetação sobre e ao redor do plano d'água, variações sazonais de nível d'água, orientação do curso d'água em relação ao traço do satélite, situação do plano d'água em relação ao nadir do satélite, estrutura contínua ou por partes do plano d'água) que influem na obtenção de uma medida altimétrica recorrente e de qualidade, a partir do que serão definidos padrões; b)Definir um número de estações virtuais das quais será possível obter os níveis d'água a partir das altitudes dos satélites, verificar com que freqüência temporal e quantas medidas "in loco" serão necessárias para calibrar as medidas de satélite e para a elaboração de modelos de propagação de cheias e de demais eventos críticos; 

c)Analisar a possibilidade de desenvolver métodos para a estimativa de vazões a partir dos níveis d'água e de parâmetros morfológicos e dinâmicos medidos ou derivados de dados espaciais, incluindo o uso de medidas ADCP; e 

d)Analisar o uso de medidas de satélite para o desenvolvimento de métodos de cálculo da variabilidade dos volumes de água estocados e liberados visando estabelecer um modelo hidrológico da bacia do rio Uatumã. Finalmente se pretende elaborar um modelo hidrológico de previsão de níveis d'água no reservatório da UHE Balbina com base na informação compilada da base de dados de altimetria espacial desenvolvida no projeto, calibrada em terra com o uso de técnicas GPS (Kosuth et al., 2002). Após essa calibração, os dados serão analisados, preparados e inseridos em modelos hidrológicos clássicos adaptados para SIG, do tipo HEC-GEOHMS, como descrito por Oliveira (1999). Os resultados desta modelagem serão calibrados tanto com o uso de dados de redes convencionais quanto com o uso de dados da altimetria espacial. 

fonte: Formulário de Projeto da ANEEL

Critérios para identificação e tipificação de conflitos em bacias hidrográficas de interresse energético: Modelo Dinâmico de Inventário Energético

Página na internet: http://www.ucb.br/mestradoplan/projetos.asp
Duração: 24 meses
Categoria de Pesquisa: Pesquisa Básica Dirigida

Palavras-Chave: Conflitos do Uso da Água, Geoprocessamento, Inventário Hidrelétrico, Modelagem Ambiental, Gestão da Informação.

Tema de Pesquisa: Meio ambiente

Ano de Início: 2006

Áreas de Conhecimento: Ciências Exatas e da Terra, Geociências, Engenharia Civil, Geotécnica, Geografia Física.

Objetivos:

O objetivo geral do presente projeto reside em desenvolver procedimentos metodológicos que proporcione a identificação e tipificação de conflitos de interesse em relação ao uso da água em bacias hidrográficas de valor energético, visando avaliar a oportunidade de novos investimentos em hidroeletricidade.

Entende-se que a partir do desenvolvimento de um modelo dinâmico será possível acompanhar a mudança de uso e ocupação no solo e da legislação em bacias de interesse energético, avaliando, sistematicamente, os possíveis impactos dessas mudanças no potencial hidroelétrico identificado nos estudos de inventário energéticos disponíveis.

Tendo em conta a união de esforços e recursos entre os parceiros (UCB, FACTO, FUNIVERSA e ELETRONORTE) os objetivos específicos do presente projeto são:

1. Identificar e caracterizar a dinâmica do uso do solo em bacias de interesse energético na região norte;

2. Identificar e analisar a legislação ambiental, de recursos hídricos, do setor elétrico e legislação correlata que sejam determinantes nos estudos de inventário energético;

3. Identificar uma bacia piloto, já inventariada, para desenvolvimento do projeto;

4. Realizar a caracterização da bacia e o levantamento de dado e elementos básicos;

5. Definir as variáveis que serão passíveis de análise pelo modelo;

6. Avaliar a eficiência das plataformas computacionais dispooníveis para desenvolvimento do modelo, levando em consideração os resultados anteriores;

7. Integrar as plataformas que farão parte do modelo dinâmico em um sistema de suporte à decisão para ser

sistematicamente utilizado pela ELETRONORTE; e

8. Capacitar até 20 técnicos indicados pela ELETRONORTE na flexibilização de processos de produção e trabalho, dentre outros fatores, que possibilite o permanente reconhecimento das transformações sociais, econômicas e políticas que possam conflitar com as características dos potenciais hidrelétricos identificados e alterar parâmetros de influência direta na oportunidade de sua apropriação.

Justificativa:

Conforme o Atlas de Energia Elétrica do Brasil (ANEEL, 2002) a participação da energia hidráulica na matriz energética nacional é da ordem de 42%, gerando cerca de 90% de toda a eletricidade produzida no país, embora as usinas hidrelétricas aproveitem apenas 25% do potencial hidráulico nacional.

Menciona, ainda, que apesar da tendência de aumento de outras fontes energéticas nessa matriz, devido à restrições socioeconômicas e ambientais aos projetos hidrelétricos e os avanços tecnológicos no aproveitamento de fontes não-convencionais, a energia hidráulica continuará sendo, por muitos anos, a principal fonte geradora de energia elétrica do Brasil. Embora os maiores potenciais remanescentes estejam localizados em regiões com fortes restrições ambientais e distantes dos principais centros consumidores, estima-se que, nos próximos anos, pelo menos 50% da necessidade de expansão da capacidade de geração seja de origem hídrica.

O potencial hidrelétrico brasileiro é estimado em cerca de 260 GW, dos quais 40,5% estão localizados na Bacia Hidrográfica do Amazonas, com destaque para as bacias do rio Xingu, Tapajós, Madeira e na Bacia Hidrográfica do Tocantins, com 10,6%. Há que se ter em conta, entretanto, que somente 63% desse potencial se encontra inventariado, de modo que essas proporções podem mudar significativamente em termos de potencial conhecido. A bacia do Amazonas representa apenas 19,4% do potencial inventariado, que compõem com a bacia do Tocantins um potencial expressivo ainda por ser aproveitado.

A dinâmica da ocupação dos territórios brasileiros associada à política de reordenamento territorial (áreas de preservação, demarcação de reservas indígenas, assentamento de populações), acaba por promover restrições ou gerar conflitos ou oposição de interesses ou de idéias com o Setor Elétrico, sendo necessário desenvolver um procedimento que, inserido em um processo de tomada de decisões colabore na apropriação dos potenciais hidroenergéticos identificados. A dinâmica do desenvolvimento humano, ao mesmo tempo que exige o reconhecimento e a disponibilidade de novos potenciais energéticos, requer a compatibilidade ambiental das intervenções e mesmo dos estudos de inventário hidrelétrico já realizados sob a ótica do aproveitamento ótimo, que trata o parágrafo 3º do Art. 5º da Lei 9.074 de 1995. Esses inventários permanecem sob a necessidade de revisão, tendo em conta a variabilidade dos indicadores ambientais que devem ser considerados atualmente. Com efeito, no período recente, a necessidade de associar o desenvolvimento social e econômico com a conservação da biodiversidade e dos recursos naturais, proporcionou a disseminação de pesquisas sob a ótica holística, sistematizando experiências bem sucedidas. Pode-se afirmar, sem exagero, que o conhecimento disponível abrange praticamente o essencial do universo das situações compreendidas no uso energético do recurso hídrico, porém o elo ausente está na gestão do conhecimento acumulado aplicado à gestão do processo.

Metodologia:

A Universidade Católica de Brasília - UCB estará aportando as competências, infra-estrutura e equipamentos de sua Pós-graduação em Planejamento e Gestão Ambiental e em Tecnologia da Informação, integrados por meio do Centro de Referência em Gestão de Águas - CRGA/UCB, que se destina a proporcionar a concepção, a formulação e à operacionalização de projetos de pesquisa, consultoria, treinamento e inovação em matéria de conservação e utilização racional dos recursos hídricos. O CRGA, em conjunto com a área ambiental da Eletronorte, realizará pesquisas e levantamentos de dados primários e secundários, suportadas por imagens de satélite e análises da dinâmica do uso do solo e da água, cujos resultados constituirão um sistema de informações georreferenciadas. A partir da disponibilidade deste sistema poderão ser gerados sub-sistemas geográficos de restrição ou conflitos de uso dos solo e recursos hídricos, por bacia hidrográfica, considerando cenários hipotéticos de desenvolvimento regional e macro-regional. Tais sistemas serão analisados com foco na caracterização e a tipificação dos conflitos, evidentes ou potenciais, visando identificar os reflexos incidentes sobre os potenciais hidroenergéticos inventariados.

Inserido neste contexto tem-se o Laboratório de Modelagem Ambiental e Recursos Hídricos - LAMARH que atua nas linhas de pesquisa de modelagem de sistemas dinâmicos e no desenvolvimento de sistemas de suporte a decisão para a tomada de decisão gerencial e técnica nas áreas de meio ambiente e recursos hídricos.

Sua base metodológica está apoiada na analise e modelagem de sistemas. Pode-se definir a análise de sistema como o processo de subdivisão do sistema em subsistemas e componentes, cada um contendo entradas, saídas e interconexões. É o estudo da composição e do funcionamento. Para que se possa aplicar a análise de sistema duas hipóteses têm que ser verdadeiras: a) que seja possível subdividir um sistema real em subsistemas ou componentes funcionais; b) que seja possível determinar as várias entradas, saídas e inter-relações entre os sistemas componentes. O grande desafio da aplicação da análise de sistemas pode ser resumido pelo paradoxo de atribuído a Baruch Spinoza que diz: "I do not know how the parts are interconnected and how each part accords with the whole; for to know this it would be necessary to know the whole of nature and all of its parts".

A forma atualmente adotada para contornar o paradoxo de Spinoza é a aplicação das visões mecanicista e orgânica simultânea e interativamente. Somente através da aplicação das duas visões é que podemos representar (mentalmente ou matematicamente) o complexo sistema real que nos interessa. Concluindo, tem-se que a análise de sistemas pode ainda ser tratada, para melhor entendimento, pela abordagem sistêmica, engenharia de sistemas e ferramentas da análise de sistemas. A abordagem sistêmica é a aplicação da análise de sistemas a um determinado problema de interesse. A engenharia de sistemas por sua vez é a arte e a ciência de escolher dentre um conjunto de alternativas de engenharia viáveis, a melhor linha de ação com vistas a alcançar os objetivos determinados pelos gestores (tomador de decisão) dentro dos limites da ética, lei, moralidade, economia, recursos, das pressões sociais e políticas e as leis que governam os meios físicos, bióticos e outras ciências. As ferramentas da análise de sistemas são os modelos matemáticos que podem ser utilizados na análise do comportamento dos sistemas, na previsão de reações a estímulos externos, na gestão dos sistemas tanto ao nível de planejamento como operacional e na avaliação de políticas e diretrizes.

fonte: Formulário de Projeto da ANEEL

Avaliação de gramíneas de porte rasteiro para estabelecimento de talude a montante e jusante no lago da Hidrelétrica de Samuel - Candeias do Jamari - RO

Duração:26 meses

Categoria de Pesquisa:Pesquisa Básica Dirigida

Palavras-Chave: Gramíneas, Uso e manejo de solo, Resistência Cobertura do solo.

Custo Total:R$ 221.380,00

Ano de Início: 2005

Áreas de Conhecimento: Fitotecnia, Ciência do Solo.

OBJETIVOS
GERAL: Indicar uma espécie de gramínea tolerante às condições ambientais locais para ser utilizada na proteção de taludes a montante e jusante na Usina Hidrelétrica de Samuel em Rondônia.
ESPECÍFICOS:
Avaliar qualitativamente e quantitativamente a produção de massa aérea de cada gramínea Avaliar o período de manutenção de máxima cobertura dos taludes.
Identificar a gramínea com menor susceptibilidade à invasoras, déficit hídrico e temperaturas mais elevadas.

Justificativa

A susceptibilidade atual da vegetação dos taludes da Hidrelétrica de Samuel à plantas invasoras, associadas a pouca tolerância a períodos de temperaturas mais elevadas gerou preocupação, haja vista ser essa vegetação responsável pela manutenção dos taludes. Atualmente, uma planta conhecida vulgarmente como "lastre", tem se propagado de forma assustadora nas áreas, em virtude da disseminação das sementes ocorrer através das fezes de pássaros e morcegos, as quais encontram pequenas partes de solo desnudo, em função da baixa resistência da gramínea atual a elevadas temperaturas, o que contribui para o processo germinativo. A necessidade urgente de estabelecimento de uma gramínea de crescimento prostrado que mantenha a superfície do solo coberta associada a tolerância a temperaturas mais elevadas e inibidora de invasoras motivou a realização da presente pesquisa, cujos resultados contribuirão para melhoria na manutenção dos taludes e consequentemente, para a segurança ambiental.

Desenvolvimento de um Sistema Gerenciamento Automático de Energia para Sistemas Fotovoltaicos

Duração: 12 meses

Categoria de Pesquisa: Desenvolvimento Experimental

Palavras-Chave; Sistema fotovoltaico, Energias renováveis, Gerenciamento de sistemas fotovoltaicos, Uso racional da energia, Inclusão energética.

Custo Total:R$ 214.326,80

Ano de Início: 2004

Áreas de Conhecimento; Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas; Instrumentação Sistemas Elétricos de Potência.

Objetivos:

Desenvolver um sistema de gerenciamento automático programável para sistemas fotovoltaicos, que proporcione melhores condições de funcionamento do mesmo, aumentando a sua confiabilidade e permitindo ao usuário o planejamento e programação das atividades de acordo com a energia armazenada disponível e com prioridades estabelecidas.

Construir um protótipo, utilizando técnicas modernas de previsão de atendimento, computação gráfica e de acionamento microprocessado, que venha a preencher uma necessidade reconhecida, na utilização de sistemas fotovoltaicos isolados.

Resultados Esperados:

- Desenvolver um protótipo de um controlador inteligente capaz de gerenciar/programar de forma automática o atendimento energético em sistemas fotovoltaicos, preservando a vida útil de seus componentes

- Melhorar o grau de satisfação de usuários de sistemas fotovoltaicos, preferentemente em áreas isoladas.

- Aumentar a confiabilidade do sistemas fotovoltaicos e a vida útill de seus componentes, diminuindo custo de manutenção.

- Contribuir à inclusão social das comunidades isoladas sem acesso à rede elétrica convencional.

Justificativa:

O Brasil tem cerca de 80 % da sua população vivendo em área urbana e 20% em área rural e estima-se entre 10 e 15% a população sem acesso à energia elétrica, o que corresponde a 4 ou 5 milhões de domicílios. O Governo Federal inicia este ano o desafio de acabar com a exclusão elétrica no país. É o programa LUZ PARA TODOS, que tem o objetivo de levar energia elétrica para mais de 12 milhões de pessoas até 2008. No entanto, atender a regiões afastadas utilizando a rede convencional se torna economicamente dispendioso ou tecnicamente inviável, como é o caso das ilhas da região norte.

A utilização de sistemas fotovoltaicos (FV) apresenta-se como uma das formas alternativas no atendimento de áreas afastadas, com as características referidas anteriormente. Esses sistemas são normalmente compostos de painéis fotovoltaicos que tem a função de gerar energia elétrica a partir da energia solar, um banco de baterias para armazenamento da energia gerada, inversores de potência para fornecimento de energia e um controlador de carga e descarga das baterias.

Porém dada à idiossincrasia e pouca familiaridade dos usuários com essa tecnologia e suas limitações além da limitação e custos altos dos controladores disponíveis (geralmente importados), os sistemas FV freqüentemente são colocados em situações anormais de operação. Os usuários, por sua vez, estão geralmente interessados apenas em receber energia de forma continuada e confiável, sem se preocupar com o equipamento. O uso inadequado desses sistemas pode levar, entre outras coisas, ao sobre-carregamento do equipamento e comprometimento do banco de baterias, desconforto do usuário com o interrompimento abrupto de fornecimento de energia elétrica. Este último fator pode acarretar no descrédito da tecnologia por parte dos usuários.

Observando estas situações freqüentemente registradas na prática, foi desenvolvida a idéia de implementar um controlador inteligente de carga e descarga que efetue o gerenciamento de energia de uma planta fotovoltaica dando ao usuário facilidades para sua utilização e ao mesmo tempo preservando o equipamento através de uma exploração otimizada do recurso energético disponível, observando a prolongação da vida útil do sistema como um todo.

Metodologia:

O sistema gerenciador posposto é composto basicamente por quatro subsistemas, a saber:

- Interface com o usuário;

- Subsistema de estimação de carga armazenada no banco de baterias;

- Subsistema de programação de atendimento;

- Subsistema acionamento de chaves.

A Interface;

Foi desenvolvida uma interface, que permitiu ao usuário adequada interação com o sistema e suas funcionalidades. Por meio dela, o usuário pode programar o sistema conforme as suas necessidades energéticas, tais como: definir os equipamentos de maior ou menor prioridade, as cargas que devem ou não ser conectadas, e até mesmo o período de tempo em que deseja ter energia disponível.

Pode-se também obter informações referentes à energia disponível, do tempo restante para que as cargas sejam desligadas, etc.

fonte: Formulário de Projeto ANEEL

Desenvolvimento de Sistema de Gerenciamento Remoto de Combustível de Usinas Termelétricas

DESCRIÇÃO

Visa o desenvolvimento, em projeto piloto, de um sistema automático para o gerenciamento remoto on-line do armazenamento, consumo de combustível e das perdas proveniente de drenagem na rede de alimentação de usinas térmicas do sistema isolado. O sistema de monitoramento on-line proposto será composto de sensores diversos para aquisição de sinais de temperatura, nível e fluxo volumétrico, além de placas de circuito impresso para digitalização (PD) e processamento de dados medidos (MC), concentração de comunicação (Concentrador Multiserial), PC e comunicação para uma Central Remota de Monitoramento.

Para a implantação desse sistema de monitoramento será desenvolvido de forma integrada, hardware e software específicos para:

1- Aquisição de medidas de fluxos de combustível na entrada das máquinas geradoras e no retorno (saída das máquinas geradoras) para o tanque de serviço;

2- Aquisição de sinais de níveis de combustível nos tanques de armazenamento e de serviço e aquisição de

sinais de temperatura e pressão do combustível nas saídas dos tanques de armazenamento e de serviço, e temperatura do combustível de retorno para o tanque de serviço;

3- Processamento do cálculo do volume de combustível armazenado corrigido à temperatura de 20 ºC conforme resolução da ANP;

4- Desenvolvimento de programas de computador para compor um ambiente computacional para o acompanhamento on-line do consumo específico de combustível, volumes armazenados nos tanques de combustível, perdas de combustível decorrente da operação entre outras;

5- Desenvolvimento de protocolos de comunicação para implementação de opção de comunicação por linha telefônica discada, celular e/ou transmissão por satélite para envio dos dados coletados nas usinas até a Central de Monitoramento remoto do sistema;

6- Implantação do sistema de medição do volume de combustível armazenado na usina de Santana, no Estado do Amapá, para testes e validação do sistema de monitoramento proposto.

Duração: 12 meses; Ano de Início: 2004

Categoria de Pesquisa: Pesquisa Aplicada; 

Palavras-Chave: Medição do Fluxo de Combustível, Medição de Volume de Tanque de Combustível, Monitoração Remota, Transmissão de Dados, Processamento e Tratamento de Dados.

Justificativa

A região Amazônica com uma área geográfica que corresponde a 59,1% do território Nacional, possui apenas 4 (quatro) de suas capitais conectadas Sistema Interligado Nacional de energia elétrica, as demais capitais e grande parte de seus municípios compõem o chamado sistema isolado, nos quais as localidades são supridas por centrais termelétricas a base de óleo diesel, que face a vastidão geográfica e baixa taxa de retorno do investimento em linhas de transmissão tornam inviáveis a sua interligação.

Neste contexto, visando tornar o setor economicamente viável as empresas de energia que atuam na região, o Governo Federal implementou, a partir de 1993, a Conta Consumo de Combustíveis Fósseis (CCC), que arrecada recursos junto às concessionárias de energia elétrica do sistema interligado, com objetivo de subsidiar o óleo diesel da geração termelétrica das áreas não atendidas pelo serviço de eletrificação interligado, cujos os valores para 2001 foram de R$1,99 bilhão.

O gerenciamento deste óleo é efetuado pela Eletrobras que recebe as informações transmitidas por cada uma das concessionárias contempladas com a medida. O controle realizado pelas concessionárias em cada uma das usinas é implementado através de medições diárias por trenas, na maioria das usinas, cujo os dados são transcritos manualmente para formulários, este procedimento é suscetível a erros acidentais ou sistemáticos, além de não permitir um gerenciamento efetivo das perdas de óleo resultante do processo de tratamento do óleo diesel suprido pelas refinarias.

Este projeto visa a implementação de um sistema de gerenciamento de consumo e armazenamento de , realizado através de medições por instrumentação inteligente e sofware especialmente desenvolvido para esta finalidade, cujo os dados resultantes da medição poderão ser transmitidos para um servidor através de linha discada, através de celular e/ou via satélite para possibilitar o acesso a qualquer usina diesel-elétrica instalada em qualquer localidade da Amazônia.

Finalmente, com a implementação do projeto e implantação em outras usinas do sistema isolado, este sistema contribuirá para o desenvolvimento tecnológico da região, possibilitando um gerenciamento eficiente de todo o óleo diesel, incluindo seu recebimento, armazenamento e destino final.

fonte: Formulário de Projeto ANEEL

A inovação necessária

Neste blog postarei algumas das pesquisas de que participei. Seja como membro do CGPDI (Comitê Gestor de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação) da Eletronorte/Eletrobras; seja como gerente de projetos de P&D da ANEEL, seja como pesquisador interno destes projetos. Devido os termos de confidencialidade que firmei com estes projetos, detalhes muito técnicos (equações matemáticas, processos de laboratórios, etc) não estão discriminados. Tomarei o cuidado de só postar resultados já de domínio público (pappers, congressos, relatórios finais para a ANEEL, editais de pesquisa). Caso alguém se interesse por maiores detalhes, queiram fazer contato e terei todo o prazer de responder as questões que não firam os acordos citados.

Atenciosamente,

Prof. eng. Antonival Lima Albuquerque, Ms.C.

emails: antonival@eln.gov.br ou antonival.eng@gmail.com

fones: +55 61 34295356(trabalho) e mobile +55 61 85151267