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Foto da SE Barreiras II - Jalapão da Neoenergia

Caminho da energia elétrica, da geração à distribuição

20/09/2024

A energia que chega até as casas e indústrias brasileiras não aparece como mágica — ela precisa percorrer um caminho cheio de etapas e tecnologias complexas. Desde a geração até a distribuição, cada fase tem seu papel importante para que se ela seja eficiente, sustentável e sem interrupções. Entenda de que forma isso ocorre. 

O que é energia elétrica?

Na física, a energia é definida como a capacidade de realizar uma ação, como mover ou aquecer objetos. Uma das formas mais conhecidas de energia é a energia elétrica — ou eletricidade —, que é o fluxo de cargas elétricas, sejam elas positivas ou negativas.

Todos os materiais são formados por moléculas, que, por sua vez, são compostas por átomos. Esses átomos possuem partículas menores, como nêutrons, prótons e elétrons. Quando essas partículas se movimentam, geram cargas elétricas de forma natural.

Quando esse fluxo de cargas ocorre de maneira organizada dentro de um condutor, entre dois polos, forma-se a corrente elétrica. É dessa forma que os aparelhos eletrônicos funcionam.

Como a energia elétrica foi descoberta?

A eletricidade foi descoberta no século VI a.C. pelo filósofo grego Tales de Mileto, que, ao friccionar âmbar com seda e outros objetos, percebeu que ele ficava carregado e os atraía. Desde 1600, cientistas e inventores realizaram diversos experimentos que deram origem ao modelo atual, aperfeiçoado o processo ao longo da história.

Em 1752, Benjamin Franklin afirmou que o raio é eletricidade. Ao longo do século seguinte, foram criados diversos modelos de lâmpadas, geradores e baterias. Em 1879, Thomas Edison inventou uma lâmpada que podia ser usada por cerca de 40 horas sem queimar, a primeira comercialmente viável, e depois instalou uma usina para vender eletricidade aos seus clientes. O problema da transmissão foi solucionado por Nicola Tesla nas décadas seguintes, ampliando o uso da energia elétrica.

Atualmente, ela pode ser utilizada em diversos fins, desde eletrodomésticos até o acionamento de máquinas em fábricas. No Brasil, a indústria é o maior consumidor, seguido das residências, segundo números do Anuário Estatístico da Energia Elétrica.

A primeira usina hidrelétrica brasileira foi construída em 1889, em Minas Gerais. Nos anos seguintes, cidades como Rio de Janeiro e Porto Alegre receberam serviços de iluminação pública e bondes elétricos.
 

Quais são as formas de energia?

O químico francês Antoine Lavoisier é conhecido pelo Princípio da Conservação da Massa, que ele resumiu na famosa frase: "Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma". Isso também se aplica à eletricidade que usamos no dia a dia, já que ela é gerada a partir de outras formas de energia: a potencial e a cinética.

  • Energia Potencial: é a energia armazenada, pronta para ser usada. 


  • Energia Cinética: é a energia em movimento, capaz de exercer força e mover objetos. 

Um exemplo de como elas funcionam pode ser percebido nas hidrelétricas, que geram grande parte da eletricidade que abastece o Brasil. A água dos rios tem energia potencial e, quando se movimenta em cascata, essa energia se transforma em cinética, que faz as turbinas da usina se moverem. Em seguida, um equipamento chamado gerador a converte em energia elétrica.

 

Como funciona o sistema elétrico no Brasil?

No Brasil, a energia elétrica passa por três etapas principais até chegar ao consumidor final: geração, transmissão e distribuição – e elas são realizadas por empresas públicas e privadas, que operam por meio de concessões obtidas em leilões regulados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). 

A Aneel estabelece normas e diretrizes para garantir que essas instituições sejam remuneradas de forma adequada, assegurando a eficiência e continuidade do serviço de energia no país.

Além disso, grande parte da energia do Brasil país é conectada ao Sistema Interligado Nacional (SIN), uma rede que integra a maioria das usinas geradoras às linhas de transmissão. O SIN abrange quase todo o território nacional e permite que a energia seja transportada de forma eficiente entre as diferentes regiões. 

Isso significa que, se uma região está gerando mais energia do que consome, através do SIN, o excedente pode ser transferido para outras áreas, equilibrando a oferta e a demanda no país. No entanto, ainda existem cerca de 250 áreas isoladas, como o arquipélago de Fernando de Noronha (PE) e diversas regiões na Amazônia, que não fazem parte do SIN e operam de forma independente, com sistemas isolados.



Para compreender o funcionamento completo do sistema elétrico, é necessário conhecer ainda como essas fases acontecem e de que forma elas contribuem para energia que é entregue ao consumidor final:
 

Geração de energia

A geração de energia pode ser feita a partir de diversas fontes, como a água dos rios, o vento, o sol e o gás natural. No Brasil, a maior parte da matriz elétrica, que é o conjunto dos recursos utilizados para atender à demanda do país, é limpa e renovável.

As hidrelétricas são a principal fonte de energia nacional, aproveitando a força dos rios para movimentar turbinas e gerar eletricidade, mas a energia eólica também vem ganhando cada vez mais espaço. 

O Brasil tem um grande potencial para esse tipo de geração, especialmente no Nordeste, devido aos ventos fortes e constantes da região. Outra fonte que também está crescendo no país é a solar, devido às ótimas condições de irradiação solar do território brasileiro. A expectativa é que ela supere a hídrica até 2040. 

Como ocorre a geração de energia?

O processo de geração de energia elétrica varia de acordo com a fonte utilizada:

Hidrelétrica:

Em usinas hidrelétricas, a água é armazenada em grandes reservatórios. Ao ser liberada, ela força as pás das turbinas a se movimentarem e girarem, produzindo então a energia.

 

Eólica

Nas usinas eólicas, grandes aerogeradores são instalados em regiões de ventos fortes e constantes. Esses ventos fazem as hélices se movimentarem, assim e gerarem energia elétrica.

 

Solar

A energia solar é capturada por uma tecnologia chamada painéis solares fotovoltaicos, que convertem a luz do sol diretamente em eletricidade.

O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é o órgão responsável pela gestão desses recursos, planejando as necessidades e acionando as usinas de cada fonte para gerar energia suficiente para suprir toda a demanda.

                                                      Curiosidade
Além das grandes usinas, está em crescimento a geração distribuída (GD), em que a produção acontece em pequena escala, seja por meio de sistemas fotovoltaicos instalados nos telhados de residências e empresas ou em pequenos parques. Nesses casos, a energia pode atender ao próprio imóvel ou gerar créditos na conta de luz.

 

Transmissão de energia

​Após ser gerada nas usinas, a energia é direcionada para subestações, onde transformadores elevam a tensão da rede, permitindo seu envio pelas linhas de transmissão. Essas linhas, compostas por cabos e torres metálicas, são instaladas em locais estrategicamente selecionados para conectar as geradoras aos centros de consumo, atravessando rodovias, áreas rurais e até mesmo rios.

O país possui uma rede básica de transmissão de cerca de 175 mil quilômetros, passando por todos os estados e o Distrito Federal. A interconexão por meio dessas linhas permite a transferência de energia, o que tem vantagens como a segurança, a sinergia operacional e a possibilidade de utilizar com eficiência os diversos regimes hidrológicos.

Por que a transmissão de energia elétrica é feita em alta tensão?

A transmissão de energia elétrica é feita em alta tensão para garantir que a eletricidade possa ser transportada por longas distâncias de maneira eficiente, com a menor perda de energia possível.

No Sistema Interligado Nacional, essa tensão pode ultrapassar 230 mil volts. Quando a eletricidade chega perto dos centros de consumo — como cidades e indústrias —, essa tensão é reduzida novamente para níveis mais baixos (110 ou 220 volts) por outros transformadores na etapa de distribuição, para chegar ao consumidor.
 

Distribuição

A distribuição é a etapa que garante que a energia chegue a residências, empresas, indústrias, estabelecimentos comerciais e postes de iluminação pública. Ou seja, ao dia a dia do cliente final. No Brasil, existe o sistema de concessão do serviço de distribuição, em que empresas públicas e privadas administram o fornecimento seguindo normas da Aneel.

As concessionárias que realizam essa distribuição são responsáveis por garantir que a energia, após passar pela transmissão, seja entregue ao consumidor de forma segura e contínua. Para isso, elas utilizam uma rede complexa de postes, transformadores e cabos que conectam as subestações aos imóveis. 

O trabalho dessas empresas vai além do fornecimento de energia, incluindo também a manutenção da rede, solução de problemas e ampliação da infraestrutura para novas áreas.
 

Comercialização de energia

A comercialização de energia é a etapa do sistema elétrico em que a energia gerada pelas usinas é comprada e vendida antes de chegar ao consumidor final. No Brasil, essa comercialização acontece de duas formas principais: no Ambiente de Contratação Regulada (ACR) e no Ambiente de Contratação Livre (ACL).

  • Ambiente de Contratação Livre (ACL): Modalidade onde os consumidores escolhem livremente seus fornecedores de energia elétrica. Neste ambiente, consumidores e fornecedores podem negociar entre si, condições comerciais, como: preço, quantidade de energia contratada, período de suprimento, data de pagamento, dentre outras, proporcionando ao consumidor uma economia significativa.
  • Ambiente de Contratação Regulada (ACR): Compra e venda de energia de forma padronizada e regulada pelo governo. As distribuidoras de energia participam de leilões públicos para adquirir a energia que irão distribuir, com preço definido e regulado pela Aneel. Nesse sistema, o consumidor final não pode escolher seu fornecedor de energia, sendo atendido exclusivamente pela distribuidora responsável pela sua região.

Apesar das vantagens, o ACL ainda está restrito a consumidores com demanda mínima de energia, sendo mais atrativo para indústrias e grandes empresas. Mas a tendência é que essa modalidade se expanda progressivamente e alcance mais clientes ao redor do país. Há discussões sobre a abertura total do mercado, que permitirá que consumidores residenciais e pequenos comércios também possam escolher seus fornecedores.

 

Saiba mais sobre os segmentos de atuação da Neoenergia:

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