Análise de geração de energia em sistemas de eletrificação descentralizados

Abstract

O Setor Elétrico Brasileiro vive um momento ambíguo. Por um lado observam-se esforços para a universalização do atendimento de energia elétrica e por outro nos deparamos com os riscos de desabastecimento e com as dificuldades encontradas na expansão da geração e na diversificação da matriz energética do país. A eletrificação descentralizada mostra-se como uma solução para ambos os problemas. No Brasil, mais de 10 milhões de pessoas na zona rural vivem à margem do desenvolvimento proporcionado pelo acesso à energia. Os limites da expansão da rede elétrica já começam a aparecer, principalmente pelas características territoriais e demográficas do meio rural. A eletrificação rural descentralizada apresenta alternativas que possibilitam encarar o desafio do desenvolvimento, com vantagens nos aspectos da tecnologia, ecologia, economia e bem-estar-social. Tendo em vista o contexto do setor elétrico brasileiro e os desafios do atendimento de cargas isoladas, o presente estudo tem como objetivo geral o levantamento das possibilidades de geração para o atendimento de sistemas isolados, analisando principalmente os aspectos tecnológicos, econômicos e ambientais de algumas alternativas. Como objetivo específico, é abordada a geração de energia através da turbina hidrocinética, utilizando como referencial os projetos desenvolvidos pelo Laboratório de Energia e Ambiente, resultado de uma década de pesquisa do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Brasília - UnB. A turbina hidrocinética é uma alternativa para comunidades isoladas situadas a margem de rios, possibilitando o suprimento de necessidades elétricas básicas. O projeto desenvolvido por pesquisadores da Engenharia Mecânica da Universidade de Brasília, por exemplo, poderá fornecer até 3 kW de potência. Nesse contexto, o presente estudo apresenta uma análise mais detalhada dos tipos de geração e o comportamento elétrico das cargas em diferentes situações. A parte prática procurou simular basicamente duas situações: a geração de energia através da turbina hidrocinética com arranjo que utiliza inversores, com possibilidade de atendimento por diferentes formas de onda (senoidal, quadrada modificada e quadrada), e um esquema que apresenta variação da freqüência, simulando a situação existente em sistemas de geração que não possuem esse tipo de regulação.