MENSAGEM DA DIRETORIA

 

P&D no apoio à eficiência

As iniciativas de Pesquisa & Desenvolvimento representam um dos pilares que devem sustentar iniciativas de inovação e ganhos de eficiência da CTG Brasil. Buscamos avançar na identificação de necessidades que podem ser atendidas por projetos que se alinhem ao direcionamento estratégico da companhia, de forma a cumprir com a visão de nos tornarmos referência em geração de energia limpa no Brasil.

Mais do que atender à determinação regulatória de destinar parte da nossa receita operacional líquida a essas atividades, procuramos avanços consistentes e ordenados para obter melhorias nos processos de geração energia, a partir de critérios de excelência operacional, redução de riscos e otimização de receita. Nossa prioridade, cada vez mais, é focar soluções inovadoras que contribuam para a resolução dos desafios do setor, ampliem a segurança do fornecimento de energia elétrica e gerem valor para toda a sociedade.

Destinamos 0,4% da receita líquida a essas atividades, além de 0,4% para o Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FNDCT) e 0,2% para o Ministério de Minas e Energia, em recursos que custeiam estudos e pesquisas de planejamento da expansão do sistema energético. Seguimos, assim, a obrigatoriedade na aplicação desses recursos prevista nos contratos de concessão e regulamentada pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

Temos vários projetos que se destacam nesse objetivo de assegurar a permanente inovação em processos e serviços, que beneficiam não apenas a empresa como todo o sistema elétrico brasileiro. Assim, apoiamos o fortalecimento de um setor que desempenha papel vital para o País, como prestador de serviços essenciais à população e propulsor do desenvolvimento econômico.

Em 2017, destinamos R$ 6,4 milhões a esses projetos, sendo 34% relacionados a meio ambiente e 23% para planejamento de sistemas de energia. Concluímos no ano importantes projetos, destacando-se o de um veículo aéreo não tripulado (vant ou drone) para monitoramento remoto de reservatórios, que foi premiado como melhor produto e melhor trabalho técnico durante o Congresso de Inovação Tecnológica em Energia Elétrica (Citenel).

No ciclo atual de P&D, estamos executando projetos de grande relevância para a nossa operação e todo o sistema de geração. Entre outros, estão um estudo de segurança de barragens, com uma metodologia de gestão integrada de riscos associados às emergências; um de identificação de macrófitas, plantas aquáticas que representam um problema para a operação das usinas hidrelétricas, e outro de controle genético do mexilhão-dourado, um molusco que se tornou umas das mais temidas espécies invasoras nos rios brasileiros.

Além de impulsionar o nosso crescimento, parcerias com institutos, universidades e empresas de fomento à tecnologia nos ajudam a honrar nosso compromisso de qualidade e confiabilidade com nossos consumidores, colaboradores e acionistas. Também incentivamos a formação de técnicos, investindo em especialização, mestrados e doutorados.

Temos desafios para avançar de forma mais assertiva nas atividades de P&D. Planejamos aperfeiçoar nosso processo, tornando-nos mais proativos na identificação de projetos e alocação de recursos, sabendo quais soluções queremos demandar de instituições de pesquisa para que estejam alinhadas à nossa estratégia e aos problemas do dia a dia da companhia. Ao mesmo tempo, nos esforçamos para ampliar internamente a consciência de que iniciativas de P&D devem ser incorporadas pelos profissionais que atuam na nossa linha de frente, para que identifiquem oportunidades de projetos que melhorem a operação, e que a área de P&D esteja também próxima das operações.

Queremos o P&D fazendo parte do nosso dia a dia, dentro de uma perspectiva de melhoria constante da qualidade dos processos, com ferramentas que garantam a segurança e confiabilidade dos nossos serviços. São projetos que significam também oportunidades únicas para crescimento sustentável da companhia, capazes de gerar benefícios a nossos clientes, acionistas, colaboradores, parceiros, fornecedores e à sociedade.

Com isso, reforçamos o entendimento de que a inovação deve estar no nosso DNA, como um dos maiores impulsionadores de competitividade e crescimento, melhorando o desempenho da companhia, tanto financeiro quanto administrativo, para consolidar a CTG Brasil em um mercado em aceleradas mudanças e cada vez mais exigente.

 

Evandro Vasconcelos

Vice-Presidente

 

 

P&D na CTG Brasil

Há cinco anos no País, a CTG Brasil é parte da China Three Gorges Corporation, uma das líderes mundiais em energia limpa, com atuação em energia hidrelétrica, eólica e solar. Presente em 47 países, a CTG tem investimentos na Ásia, Américas, Europa e África, sendo responsável pela operação de 5 das 12 maiores hidrelétricas do mundo, sendo a maior produtora de energia hidrelétrica do planeta.

No Brasil, a empresa conta em seu portfólio com 17 hidrelétricas e 11 parques eólicos, com 8,28 GW em capacidade instalada total. Segunda maior geradora privada de energia do país, a CTG Brasil conta com a dedicação de seus talentos locais e está comprometida em contribuir com a matriz energética brasileira, pautada pela responsabilidade social e respeito ao meio ambiente.

 

Estratégia de P&D

Em meados de 2016, a CTG Brasil criou a área de Pesquisa e Desenvolvimento, visando dar maior foco a essa atividade para apoiar seu plano de crescimento e manter a conformidade com o Programa de Pesquisa & Desenvolvimento (P&D), criado pela Lei nº 9.991/2000 e regulado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

Os projetos de Pesquisa & Desenvolvimento da CTG Brasil têm como premissas promover a cultura da inovação e estimular a geração de conhecimento no setor elétrico, intensificando suas parcerias com os principais centros de excelência do Brasil e no exterior para resolver ou mitigar, por meio do uso da pesquisa, os problemas crônicos do setor, melhorar a eficiência operacional e a disponibilidade das usinas no Brasil, pela melhoria nos processos, novos produtos e modelos de negócios.

FOCO DOS PROJETOS DE P&D

Contribuir para o aprimoramento, a estabilidade e a confiabilidade do setor elétrico brasileiro

 

 

Melhorar a eficiência das operações das usinas existentes

 

 

Resolver ou mitigar problemas complexos e recorrentes, com foco nas necessidades do setor elétrico

 

 

Mitigar o risco de penalidades regulatórias

 

 

Explorar novas oportunidades de negócio

HISTÓRICO DE ATUAÇÃO DA CTG BRASIL

2013

CTG inicia operações no País e celebra acordo com a EDP – Energias do Brasil para investir no mercado brasileiro de energia.

2014

Adquire 50% de participação nas hidrelétricas Santo Antônio do Jari (PA) e Cachoeira Caldeirão (AP), de 33,3% na hidrelétrica de São Manoel (MT) e de 49% em 11 parques eólicos no Rio Grande do Sul, em Santa Catarina e no Rio Grande do Norte.

2015

Compra 100% das usinas Salto (GO) e Garibaldi (SC), da Triunfo Participações.

2016

Vence leilão do Ministério de Minas e Energia e assume concessão das usinas Jupiá (SP) e Ilha Solteira (SP). Em dezembro do mesmo ano, adquire os ativos da Duke Energy no Brasil, com oito usinas hidrelétricas e duas Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs).

2017

Início de modernização das UHEs Jupiá e Ilha Solteira, projeto que se estenderá pelo prazo de dez anos.

Estruturação e processo

Aplicando as melhores práticas de mercado em gerenciamento de projetos e portfólio, a área de P&D da CTG Brasil trabalha com uma metodologia customizada. Os processos e procedimentos são apoiados por uma ferramenta computacional que leva em consideração o nível de complexidade e o número de projetos decorrentes após um maior volume de recursos disponíveis para investimento com a conclusão do processo de integração entre as empresas do grupo CTG Brasil.

A área atua orientada por uma Política de P&D que estabelece as diretrizes e a governança para a seleção, priorização e aprovação dos projetos. Sob esta nova política, em 2017 foram conduzidas três consultas ao mercado para a captação de projetos que abordem a solução de problemas crônicos de setor elétrico. Das 45 propostas recebidas de diversos fornecedores, institutos e centros de pesquisa, foram identificados e selecionados 18 projetos dos quais 6 foram aprovados e 5 se encontram em fase final de negociação contratual, somando aproximadamente R$ 30 milhões.

A política e as ações de Pesquisa & Desenvolvimento visam distribuir adequadamente recursos humanos e financeiros para projetos que demonstrem originalidade, relevância e viabilidade econômica de produtos e serviços, nos processos e usos finais de energia elétrica. Esses projetos devem ser integrados ao plano de investimentos e ao compromisso da CTG Brasil com o futuro, promovendo benefícios, desempenho e melhorias para os ativos sob gestão.

 

Investimentos

Em 2017, as quatro empresas controladas direta e indiretamente pela CTG Brasil destinaram R$ 6,4 milhões para projetos de P&D, sendo o maior volume (34%) para estudos de natureza ambiental.

Os contratos de concessão estabelecem que as geradoras de energia apliquem no mínimo 1% da receita operacional líquida em pesquisa e desenvolvimento. Os projetos precisam ter sua aplicação comprovada no setor elétrico e estar enquadrados sob um ou mais temas para investimento em P&D definidos pela Aneel.

Devem ainda ser agrupados de acordo com as fases da cadeia de inovação definidas pelo Manual da Aneel, que são, resumidamente:

Pesquisa básica dirigida – Fase teórica ou experimental que envolve a busca do conhecimento sobre novos fenômenos.

Pesquisa aplicada  – Aplicação de conhecimento adquirido para desenvolver ou aprimorar produtos e processos.

Desenvolvimento experimental – Comprova ou demonstra a viabilidade técnica ou funcional de novos produtos, processos, sistemas e serviços ou, ainda, o seu aperfeiçoamento, para posterior aplicação comercial.

Cabeça de série – Aperfeiçoamento de protótipo obtido em projeto de P&D anterior, com definição de características básicas da linha de produção e do produto.

Lote pioneiro – Considera aspectos relativos à produção em escala-piloto de cabeça de serie desenvolvido em projeto anterior.

Inserção de mercado – Fase que encerra a cadeia da inovação e busca a difusão no setor elétrico dos resultados obtidos.

 

 

Mais informações no Manual Aneel

18 projetos

foram identificados e selecionados somando aproximadamente

R$ 30 milhões

Destaques

Além de novos projetos, foi destaque em 2017 a participação, pela primeira vez, da CTG Brasil no Citenel – Congresso de Inovação Tecnológica em Energia Elétrica como patrocinadora do encontro, com a montagem de um estande para a apresentação da empresa e dos seus principais projetos de P&D executados no âmbito do programa regulado da Aneel. O Citenel é o maior evento para que empresas de energia e institutos de pesquisa divulguem suas inovações tecnológicas.

MELHOR PROJETO NO CITENEL

O projeto de Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT ou drone) para o monitoramento remoto de reservatórios de usinas hidrelétricas, desenvolvido pela CTG Brasil, conquistou em 2017 o primeiro lugar em duas categorias das três premiações possíveis. O projeto foi eleito o “Melhor Produto em Exposição” e o “Melhor Trabalho Técnico em Pesquisa e Desenvolvimento”. A escolha se deu entre mais de 170 produtos em exposição e cerca de 350 trabalhos técnicos inscritos nesse que é o maior evento de inovação do setor elétrico brasileiro.

 

EDITAL DE INOVAÇÃO – SENAI

O projeto Controle Biotecnológico da Infestação do Mexilhão Dourado foi selecionado como um dos projetos mais inovadores em sua categoria por meio do Edital de Inovação para a Indústria no início de 2017.  Um acordo de cooperação foi assinado entre a CTG Brasil e o Senai para a execução do projeto com a contrapartida de utilização de suas estruturas, laboratórios e pesquisadores, além do financiamento de parte da pesquisa.

PROJETO CONCLUÍDO

 

Desenvolvimento de concentradores solares fotovoltaicos para a geração de energia

TEMA

FONTES ALTERNATIVAS DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

SUBTEMA: NOVOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA POR FONTES ALTERNATIVAS

O objetivo do projeto é desenvolver um sistema que aprimore a conversão de energia por meio de concentradores que maximizem a energia incidente em minicélulas fotovoltaicas (PV) de alto rendimento, unidas de forma modular, usando células solares de tripla junção, menos sensíveis à temperatura, o que aumenta o rendimento e a vida útil dos módulos solares multicelulares. Com a nacionalização de tecnologia de ponta, será criado um produto original do ponto de vista tecnológico, que pode ser aplicado em usinas fotovoltaicas de pequeno e médio porte, com incremento da eficiência dos módulos PV (fotovoltaicos) e redução dos custos das instalações. Posteriormente, pode ser produzido um sistema para uso doméstico e em propriedades rurais.

O projeto inclui o desenvolvimento de um sistema de concentradores PV, um protótipo e o projeto de engenharia de uma planta-piloto com seguimento solar, que permita potencializar o aproveitamento energético da irradiação solar. A planta minipiloto pode ser agregada ao potencial energético de usinas hidrelétricas. Os ensaios iniciais serão realizados em área localizada na Universidade Federal de Uberlândia, devidamente equipada e projetada para essa finalidade.

O sistema significa o estímulo à geração de energia com uma fonte limpa e renovável, sem emissões atmosféricas e com alta eficiência que compense os custos posteriores de manutenção. Adicionalmente, proporciona razoabilidade de custos, uma vez que esses valores são diretamente relacionados ao preço de aquisição dos módulos fotovoltaicos. A vantagem econômica advém do fato de ocupar área 40% inferior a sistemas PV convencionais com custos similares a sistemas monocristalinos existentes no mercado.

 

 

 

Ocupa área

40%

inferior a sistemas

PV convencionais

PROJETO CONCLUÍDO

Emergências em barragens de usinas hidrelétricas constituem um risco operacional e suscitam preocupações de acionistas, governos e comunidades pelos potenciais impactos econômicos, sociais e ambientais de eventos indesejáveis.

Este projeto visa desenvolver uma metodologia que possibilita identificar e gerenciar riscos relacionados à segurança estrutural e operacional do reservatório e da barragem, assim como os riscos e as vulnerabilidades existentes a jusante do empreendimento, no vale de inundação. A gestão integrada desses riscos deve conferir, assim, maior suporte às decisões referentes à gestão de segurança operacional e de emergências, reduzindo o tempo para adotar medidas preventivas ou emergenciais, minimizando a possibilidade de acidentes e impactos socioambientais.

O processo considera a inter-relação entre os subsistemas reservatório+barragem (SBR) e vale de inundação a jusante (SVI). Mesmo que ambos tenham dinâmicas próprias e mudem ao longo do tempo, a gestão integrada de riscos possibilita a adoção de ações articuladas e coordenadas, para reduzir as vulnerabilidades identificadas e mitigar os riscos associados.

A ferramenta a ser desenvolvida permitirá executar o terceiro estágio de gestão de segurança de barragens, unindo ações que dão ênfase a critérios de um primeiro estágio – focadas em aspectos de projeto e da segurança estrutural e operacional (no sistema SBR) – e as do segundo estágio (SVI), para tratar de forma integrada aspectos operacionais, geotécnico estruturais e hidráulico-hidrológicos.

A metodologia de análise e avaliação integrada de riscos utilizou como projeto-piloto a UHE Chavantes e considerou os impactos ao longo da cascata de geração do Rio Paranapanema, servindo de teste da funcionalidade do sistema. A partir disso, foi desenvolvido um manual de diretrizes e critérios técnicos para a gestão de riscos em barragens que poderá ser utilizado por outras empresas de geração hidrelétrica como apoio à elaboração de seus próprios sistemas de gestão de riscos.

 

GESTÃO DE BACIAS E RESERVATÓRIOS

SUBTEMA: GESTÃO DA SEGURANÇA DE BARRAGENS DE USINAS HIDRELÉTRICAS

 

 

Foi desenvolvido um

manual

de diretrizes e critérios técnicos para a gestão de riscos em barragens

 

 

TEMA

Desenvolvimento de uma metodologia de gestão integrada de riscos associados às emergências em barragens

PROJETO CONCLUÍDO

 

Metodologia da elaboração da função do custo do déficit

TEMA

PLANEJAMENTO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

SUBTEMA: PLANEJAMENTO INTEGRADO DA EXPANSÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS

O cálculo correto do custo da escassez de energia é essencial para o planejamento da expansão e da operação do Sistema Interligado Nacional (SIN), assim como para a precificação da energia por parte dos agentes do setor elétrico brasileiro. A Função Custo do Déficit representa um parâmetro decisivo para os modelos computacionais utilizados na formulação desses planos, uma vez que aos cenários de déficit de energia são aplicadas severas penalidades no modelo de otimização do despacho da geração. Sinaliza também de forma mais adequada os custos de operação de usinas termelétricas, a segurança de suprimento e a formação do preço do mercado de curto prazo (PLD).

Projeto estratégico da Aneel, foi executado com o apoio de várias empresas do setor elétrico, entre elas a CTG Brasil, e estudou novos modelos para estimar o custo da escassez de energia. O objetivo foi desenvolver uma metodologia para a elaboração da Função de Custo do Déficit de energia elétrica que melhor representasse o prejuízo incorrido pela sociedade na ocorrência de um racionamento de energia elétrica e, consequentemente, conduzisse à sinalização mais eficiente para o planejamento da expansão estrutural da geração e da transmissão no SIN.

A metodologia atualmente aplicada no setor elétrico brasileiro está defasada, pois foi definida com base em informações de Matriz Insumo-Produto publicadas em 1996 pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Estabelecida por meio da Resolução Nº 109, de 24 de janeiro de 2002, a função de custo do déficit de energia elétrica vem sendo atualizada todo o ano pela Aneel de acordo com a variação do índice IGP-DI. Na prática, entretanto, o custo de déficit deve refletir o quanto custa para a sociedade a insuficiência da oferta de energia elétrica.

Assim, o projeto propõe uma metodologia para elaborar uma nova Função de Custo de Déficit, com uma estimativa da curva mais acurada e atual dos custos do déficit, capaz de sinalizar mais adequadamente os custos de operação de termelétricas e os parâmetros para o cálculo do preço da energia nos leilões de energia nova. O trabalho contou também com uma pesquisa de campo com consumidores residenciais, comerciais e industriais de energia elétrica.

 

 

O custo de déficit deve

refletir

o quanto custa para

a sociedade a insuficiência

da oferta de energia elétrica

 

 

PROJETO CONCLUÍDO

 

Avaliação de custo-benefício de programas socioambientais no entorno de usinas hidrelétricas

TEMA

MEIO AMBIENTE

SUBTEMA: IMPACTOS E RESTRIÇÕES SOCIOAMBIENTAIS DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

Projeto consistiu no desenvolvimento de uma metodologia para avaliar se os recursos aplicados em ações socioambientais trazem retorno efetivo que justifique os investimentos e impulsionam o desenvolvimento local, com efeito real sobre o meio ambiente ou a vida das pessoas.

A metodologia avaliou a relação custo-benefício de iniciativas a partir da análise econométrica de dados de pesquisas de campo. O objetivo foi estabelecer uma ferramenta eficaz tanto na alocação de recursos e priorização de ações já financiadas quanto na tomada de decisão sobre a viabilidade de novos projetos socioambientais para atender às demandas de diferentes partes interessadas (empresas, governos, comunidades, entre outros). Assim, considerou duas abordagens distintas: resultados econométricos (quantitativos) e percepção das comunidades beneficiadas.

Foram avaliadas oito iniciativas desenvolvidas no entorno das usinas localizadas ao longo do Rio Paranapanema, tendo ainda como referência a norma NBR 16001:2012, de Gestão da Responsabilidade Social. Os resultados foram expressos em termos de variáveis que, na maioria das vezes, não podem ser monetizadas sem recorrer a um conjunto amplo de hipóteses e premissas. De forma efetiva, foram constatados efeitos estatisticamente significantes na dimensão renda em dois programas e na dimensão emprego em quatro ações.

Exemplos são os resultados da iniciativa Brincando e Aprendendo, que acolhe crianças em Taquarituba (SP). As mulheres cujos filhos participam do programa têm 23,8% mais chances de estarem em empregos permanentes e para os pais as chances de trabalho integral são 21,7% maiores. E cada R$ 1,00 investido no programa gerou R$ 1,47 de aumento de renda familiar no ano avaliado. Já no programa Aprendiz – Rumo ao Primeiro Emprego, cada R$ 1,00 investido pela empresa proporcionou R$ 10,04 de salário para os adolescentes e R$5,67 de renda familiar per capita.

 

Cada

R$1,00

investido no programa

Brincando e Aprendendo

gerou R$ 1,47 de aumento

de renda familiar no ano avaliado

PROJETO CONCLUÍDO

 

Sensoriamento remoto de áreas de entorno de reservatório utilizando Veículo Aéreo Autônomo Não Tripulado

TEMA

SUPERVISÃO, CONTROLE E PROTEÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

SUBTEMA: IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMAS DE CONTROLE (ROBUSTO, ADAPTATIVO E INTELIGENTE)

O projeto desenvolveu um Veículo Aéreo Autônomo Não Tripulado (VAANT ou drone) especificamente para o monitoramento remoto de reservatórios de usinas hidrelétricas. Entre seus diferenciais estão o fato de ser um veículo híbrido (motores que combinam combustão e eletricidade), o que propicia elevado tempo de voo e capacidade de carga, e a possibilidade de realizar pousos de forma autônoma, mesmo em alvos em movimento, permitindo maior efetividade na identificação de invasões e ocupações desordenadas de margens de represas.

O projeto da CTG Brasil conquistou em 2017 o primeiro lugar em duas categorias das três premiações do Congresso de Inovação Tecnológica em Energia Elétrica (Citenel): Melhor Produto em Exposição e Melhor Trabalho Técnico em Pesquisa e Desenvolvimento). A escolha se deu entre mais de 170 produtos em exposição e cerca de 350 trabalhos técnicos inscritos nesse que é o maior evento de inovação do setor elétrico brasileiro

O projeto desenvolveu dois protótipos – o primeiro foi constituído por quatro motores elétricos e o segundo acoplou na parte central do veículo um quinto motor central à combustão para aumento de autonomia de voo – e um software de navegação. O operador fica em uma caminhonete ou um barco para se aproximar da área de interesse e executar a captura de imagens que serão analisadas detalhadamente.

O Vant facilita e reduz o custo de monitoramento das margens dos reservatórios, o que é um desafio para as usinas hidrelétricas, pois essas bordas são compostas por grandes áreas de vegetação fechada e de difícil acesso. Sua supervisão implica alto custo em aquisição de imagens e manutenção de equipes, além de trazer desafios relacionados à temporalidade entre determinado evento (uma invasão, por exemplo) ou riscos de segurança aos profissionais e danos ambientais (atuação in loco, acesso a áreas fechadas).

Por ter sido desenvolvido com tecnologia nacional, o protótipo torna sua aquisição e manutenção mais vantajosa economicamente para os geradores de energia hidrelétrica do Brasil. A previsão é que as atividades de monitoramento com o uso do VAANT sejam iniciadas no ano de 2018, ainda em escala experimental, nas áreas sob concessão.

 

O projeto da CTG Brasil

conquistou em 2017

o primeiro

 lugar em duas categorias

das três premiações do Congresso de Inovação Tecnológica em Energia Elétrica (Citenel)

 

PROJETO EM ANDAMENTO

Monitoramento do desenvolvimento e deslocamento de bancos de macrófitas aquáticas em reservatórios empregando geotecnologias e técnicas de sensoriamento remoto

TEMA

MEIO AMBIENTE

SUBTEMA: OUTRO (MONITORAMENTO DO DESENVOLVIMENTO E DESLOCAMENTO DE BANCOS DE MACRÓFITAS AQUÁTICAS EM RESERVATÓRIOS)

Plantas aquáticas, especialmente macrófitas, são um sério problema em usinas hidrelétricas, pois seu excesso coloca em risco os usos múltiplos dos reservatórios ao afetar tanto a geração de energia como as atividades de pesca, esportes aquáticos e irrigação. Este projeto compreende o desenvolvimento de uma ferramenta computacional que implementará metodologia e algoritmos de identificação de macrófitas aquáticas flutuantes e submersas.

O sistema integra imagens imagens orbitais e suborbitais, levantamentos hidroacústicos, dados de qualidade da água, meteorológicos e de operação, hidroacústicos e de levantamentos ecobatimétricos – pelos quais se faz medição de profundidades em pontos amostrais para a definição da biomassa – combinados à modelagem de parâmetros hidrológicos e hidrodinâmicos. Assim, vai além das práticas de monitoramento que se resumem na visualização e limpeza sistemática e corretiva com a remoção mecânica das plantas.

Pretende-se chegar a resultados que possibilitem prever a formação, o crescimento, desprendimento e deslocamento de bancos de macrófitas nos reservatórios, embasando a tomada de decisões de maneira preditiva e preventiva.

Apesar de as imagens para estudos dessa natureza serem gratuitas, o processamento exige profissionais especializados, tecnologia específica e busca automática radiométrica, espacial e temporal, o que implica dificuldades e elevados custos. Com o sistema, será possível visualizar as alterações da qualidade da água em todo o reservatório, contribuindo para um melhor entendimento dos processos que estão ocorrendo, como, por exemplo, eventuais florações de algas, permitindo que ações sejam tomadas com maior rapidez comparativamente aos métodos usuais para levantamento de informações sobre a qualidade da água.

A modelagem hidrodinâmica será processada em um sistema integrador, o que permitirá a tomada de decisões muito mais assertivas e econômicas para a empresa, o Operador Nacional do Sistema (ONS) e os agentes do setor, pois poderá ser utilizada em qualquer reservatório de usina hidrelétrica. O estudo também dará origem a uma tese de mestrado e a um projeto de pós-graduação.

 

 

Pretende-se chegar a resultados que possibilitem prever a formação, o

crescimento,

desprendimento e deslocamento de bancos de macrófitas nos reservatórios

PROJETO EM ANDAMENTO

 

Desenvolvimento e aplicação de um programa inovador para a conservação e recuperação do estoque pesqueiro do Rio Paranapanema – Fase 2

TEMA

MEIO AMBIENTE

SUBTEMA: IMPACTOS E RESTRIÇÕES SOCIOAMBIENTAIS DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

Projeto representa a segunda etapa de um estudo desenvolvido entre 2011 e 2016, quando foram levantadas informações sobre a ictiofauna da Bacia do Rio Paranapanema para subsidiar ações de repovoamento de espécies de peixes. A Fase 2 compreende um programa inovador para recuperar populações naturais, aliando as características ambientais e físicas da bacia hidrográfica e a biologia das espécies, com a real manutenção do equilíbrio dinâmico dessa ictiofauna, assegurando o estoque pesqueiro.

A fase inicial incluiu uma abordagem inédita pela metodologias de campo e integração de diversos campos da biologia (como ecologia, taxonomia e citogenética), o que permitiu determinar as principais áreas de recrutamento e soltura e demonstrar quais espécies realmente deveriam ter prioridade. Os resultados obtidos naquela etapa comprovaram pouca eficácia dos povoamentos realizados e a necessidade de otimização operacional e econômica da iniciativa.

Na continuidade do projeto, o objetivo é viabilizar novas técnicas e ações por meio de um programa de manejo e repovoamento de peixes inovador para os reservatórios de usinas hidrelétricas. Serão utilizados estudos ecológicos, de genética molecular e citogenética para otimizar os programas de conservação e recuperação do estoque pesqueiro, visando a uma economia de recursos financeiros, bem como a efetiva e real determinação das espécies propícias e necessárias à bacia do Paranapanema.

O controle será feito por meio da soltura de espécies-chave e em menor número em um dos reservatórios e a soltura convencional em outro reservatório subsequente, com monitoramento para verificar a efetividade do processo e a possibilidade de recuperação das áreas estudadas. O estudo será quantitativo e qualitativo, envolvendo uma avaliação genética correta a respeito das espécies e o conhecimento dos dados ecológicos de recrutamento, de maneira a programar quais espécies, as quantidades e onde realizar os peixamentos.

Os resultados esperados combinam ganhos ambientais e socioeconômicos a partir da aplicação de ferramentas eficazes, culminando em restabelecimento da atividade pesqueira e minimização da estocagem direta de alevinos e juvenis, o que é um problema para o setor energético e de extrema importância para ambientes já impactados, como ocorre na bacia do Rio Paranapanema. Estão previstos no projeto vários pós-doutorados e mestrados.

 

O objetivo é

viabilizar

novas técnicas e ações por meio de um programa de manejo e repovoamento de peixes inovador para os reservatórios de usinas hidrelétricas

PROJETO EM ANDAMENTO

 

Desenvolvimento e validação de protocolos para monitoramento de ambientes terrestres no entorno de hidrelétricas

TEMA

MEIO AMBIENTE

SUBTEMA: IMPACTOS E RESTRIÇÕES SOCIOAMBIENTAIS DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

O estudo tem o objetivo de selecionar indicadores ecológicos cientificamente válidos, definindo protocolos detalhados para o monitoramento de fauna e flora no entorno de usinas hidrelétricas. Baseados em dados empíricos e coletados em campo, esses indicadores combinam confiabilidade técnica e aplicabilidade prática e farão parte de um Manual Técnico que detalha os métodos de obtenção e análise de dados e poderá ser utilizado como referência em processos de licenciamento, auditoria ambiental e em planos básicos de mitigação de impactos.

Os protocolos consolidam visões de agentes ambientais, técnicos do governo, profissionais acadêmicos e gestores do setor elétrico, com o objetivo de superar as dificuldades na definição de quais informações obter, quais métodos utilizar e como analisar os dados nesses processos. Com a seleção de indicadores eficientes, será possível ampliar a área contemplada e os prazos de monitoramento, utilizando métodos reconhecidos por gestores públicos e fornecendo resultados cuja interpretação esteja sujeita a regras claras.

O projeto prevê a aplicação de técnicas para a amostragem de ecossistemas, de flora e fauna (vertebrados e invertebrados) em situações variadas, criando um banco de dados representativo. Os resultados podem reduzir exigências adicionais, tempo de trabalho em campo e de triagem de materiais, possibilitando economia de recursos nos processos de licenciamento e renovação. O escopo do projeto inclui quatro teses de doutorado e três dissertações de mestrado.

O projeto-piloto está sendo aplicado em floresta estacional semidecidual, um subtipo de Mata Atlântica, onde se situa boa parte do parque gerador brasileiro. Ali serão desenvolvidas as atividades de validação e teste da funcionalidade dos métodos e indicadores desenvolvidos, servindo com base para adaptações a realidades de outros biomas que têm particularidades específicas.

 

O objetivo é

selecionar

indicadores ecológicos cientificamente válidos, definindo protocolos detalhados para o monitoramento de fauna e flora no entorno de usinas hidrelétricas

PROJETO EM ANDAMENTO

 

Controle da infestação por mexilhão dourado por indução genética da infertilidade

TEMA

MEIO AMBIENTE

SUBTEMA: BIOTECNOLOGIA - SEU EMPREGO NO CONTROLE DE POPULAÇÕES PELA INDUÇÃO DE INFERTILIDADE

Por meio dessa pesquisa, a CTG Brasil investe no controle do mexilhão-dourado (Limnoperna fortunei), molusco que está entre as mais temidas espécies invasoras nos rios brasileiros e se tornou uma das grandes preocupações em usinas hidrelétricas. O objetivo é criar mexilhões geneticamente modificados que serão liberados vivos em reservatórios de usinas hidrelétricas e outros locais infestados para produzir apenas descendentes estéreis, levando à sua eliminação ao longo do tempo. Esse mesmo modelo já foi utilizado para controlar mosquitos da dengue e da malária no Brasil e em outros países.

A infestação pelos mexilhões dourados, uma espécie exótica invasora, originária do sul da Ásia, é uma das causas mais importantes de incrustações que afetam peças expostas a ambientes aquáticos. Nas usinas hidrelétricas, há um impacto especialmente problemático em trocadores de calor, pois a incrustação dos mexilhões restringe a vazão e, se não for corretamente tratada, pode causar o completo bloqueio do  sistema de resfriamento, levando ao seu colapso.

O molusco provoca perdas econômicas significativas causadas por frequentes paradas para manutenção, limpeza, troca de tubos ou peças, assim como maior consumo de energia para transporte da água em sistemas parcialmente bloqueados. Como não há predadores naturais fora da Ásia, a infestação causa danos ecológicos e econômicos sem precedentes.

O projeto é desenvolvido em diferentes frentes: identificação dos genes relacionados à reprodução no genoma do mexilhão; levantamento do grau de infestação nas bacias hidrográficas e reservatórios; ferramentas moleculares para modificar o genoma dos mexilhões e definição dos instrumentos regulatórios para o uso da nova solução. Já foram identificados por bioinformática 26 genes relacionados à reprodução nos mexilhões e assim avança na resolução do problema de maneira definitiva.

 

Já foram identificados

por bioinformática

26 genes

que, nas próximas etapas da pesquisa, serão testados e modificados para obter uma linhagem que permita erradicar as infestações

PROJETO EM ANDAMENTO

 

Desenvolvimento de novas tecnologias para avaliação dos serviços ambientais em programas de revegetação

TEMA

MEIO AMBIENTE

SUBTEMA: IMPACTOS E RESTRIÇÕES SOCIOAMBIENTAIS DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

Novas tecnologias geoespaciais, bioacústicas e de mensuração de carbono foram aplicadas a partir desse projeto que objetiva criar um manual técnico de metodologias e ferramentas que melhorem o conhecimento dos aspectos estruturais e funcionais de faixas de revegetação aplicadas na constituição de corredores ecológicos. Incluem avaliação de biomassa florestal, biodiversidade, florística e qualidade da água e condições do solo, assim como valoração do capital natural e modelos para desenhar cenários de serviços sistêmicos e determinar impactos ambientais.

Esse conjunto permitiu identificar a presença e a diversidade de fauna, bem como a funcionalidade do corredor ecológico em promover o trânsito, o fluxo gênico e a movimentação de animais. A possibilidade de valorar o capital natural aborda questões importantes e aspectos estratégicos que assegurem um retorno sustentável da iniciativa, envolvendo simultaneamente resultado financeiro, ambiental, social e intelectual.

As metodologias permitiram a reduzir o tempo empregado nos levantamentos e o erro humano passível de ocorrer nos processos de avaliação. Isso pode proporcionar economia de custos e maior assertividade dos programas de revegetação, estabelecendo técnicas mais efetivas de restauração, de espécies utilizadas nos programas e, principalmente, na ecologia espacial da paisagem em áreas de conservação ambiental implementadas.

Os resultados do projeto contribuem para a melhor gestão de impactos ambientais, incluindo mudanças climáticas, emissões de gases de efeito estufa, níveis de biodiversidade e espécies da fauna. Permitem também a avaliação de alguns serviços ecossistêmicos, como polinização, dispersão de sementes e ciclagem de nutrientes, que proporcionam melhorias de ecossistemas, educação ambiental, qualidade da água e seus respectivos usos, conservação dos solos e controle dos processos erosivos por meio de reflorestamentos.

Esse projeto tem relação direta com a valoração econômica, e mais especificamente nos planejamentos estratégicos, táticos e sistemáticos de uma empresa. No planejamento estratégico, pode gerar informações relevantes para parametrizar investimentos de longo prazo e/ou de caráter estrutural relacionados a aspectos ambientais, promovendo a sustentabilidade. Taticamente, produz dados que permitem o monitoramento do desempenho operacional e, consequentemente, a avaliação do cumprimento das diretrizes estratégicas e eventual necessidade de correção de rumos. E, por fim, operacionalmente, proporciona elementos que ajudam a diagnosticar com maior antecedência o potencial impacto econômico de alterações na biodiversidade e em serviços ecossistêmicos.

 

Os resultados do projeto contribuem para a melhor gestão de impactos

ambientais,

incluindo mudanças climáticas, emissões de gases de efeito estufa, níveis de biodiversidade e espécies da fauna

PROJETO EM ANDAMENTO

 

Criação de sistema inteligente de redução de cavitação por injeção de ar em turbinas Francis

TEMA

REDUÇÃO DE FALHAS EM SISTEMAS HIDROMECÂNICOS

SUBTEMA: MONITORAMENTO DE CAVITAÇÃO E INJEÇÃO DE AR

Projeto prevê o desenvolvimento de um sistema inteligente e inovador para acionar a injeção de ar em uma turbina Francis, de forma a reduzir a cavitação que produz efeitos indesejáveis na operação de usinas hidrelétricas. A  cavitação é criada a partir de bolhas que se formam por efeito da redução da pressão, as quais implodem e erodem o metal, refletindo em diminuição da eficiência das turbinas, vibrações e ruídos excessivos, trincas e consequente queda de potência, além de risco de colapso do equipamento.

A originalidade do projeto está em incorporar uma nova técnica de monitoramento e diagnóstico de tipo de cavitação na turbina, com acionamento ativo de aeração em diferentes pontos pré-definidos, quantidades e pressões. A injeção de ar, como indicado em estudos já existentes, pode ser eficiente em eliminar ou mitigar as consequências de diversas instabilidades das turbinas, proporcionando melhoria no desempenho, aumento da flexibilidade operacional e diminuição no intervalo entre paradas de máquina devido a danos cavitacionais.

O tema assume maior relevância em decorrência das melhores técnicas de monitoramento e análise da operação, construção de protótipos e aumento da disponibilidade. Em diversos casos, as condições que submetem componentes da turbina à cavitação, com estresses mecânicos acima do projetado, provocam desgaste nos equipamentos, neste caso no rotor Francis.

Além de melhorar a operação da turbina, o projeto inclui pesquisa acadêmica, testes e análises, ensaios e validação em usinas, podendo ser adaptado e aplicado em outras turbinas de hidráulica semelhante.

 

 

Além de

melhorar

a operação da turbina, o projeto inclui pesquisa acadêmica, testes e análises, ensaios e validação em usinas

 

PROJETO EM ANDAMENTO

Desenvolvimento experimental de protótipo de unidade servopneumática para regulação de velocidade de turbinas de usinas hidrelétricas

TEMA

SUPERVISÃO, CONTROLE E PROTEÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

SUBTEMA: IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMAS DE CONTROLE (ROBUSTO, ADAPTATIVO E INTELIGENTE)

Projeto busca suprir uma lacuna no mercado brasileiro com o desenvolvimento de um protótipo que utilize a pneumática para regular a velocidade de turbinas hidrelétricas. O sistema será desenvolvido para substituir unidades hidráulicas de maior custo, muitas importadas, em usinas de menor porte.

Os reguladores de velocidade das turbinas, que realizam o controle de vazão de água, são um dos sistemas de automação e controle essenciais para a operação precisa e segura da produção de energia elétrica, atendendo exigências crescentes de desempenho, robustez e custo-benefício.  Com os avanços da tecnologia pneumática e das técnicas de controle em malha fechada, mostra-se viável a aplicação de unidades pneumáticas para desempenhar essa função de atuadores hidráulicos.

As vantagens são redução de custo do equipamento, operação mais limpa (sem o impacto ambiental do óleo mineral) e facilidade de manutenção. Adicionalmente, um sistema pneumático mais robusto colabora para reduzir a indisponibilidade dos geradores e, consequentemente, aumentar a capacidade de geração de energia elétrica. Esses fatores contribuem para a maior viabilidade econômica de fontes hídricas renováveis.

O protótipo será composto por cilindros e servoválvula pneumáticos, compressor, sensores, unidade de potência e controlador digital embarcado com algoritmo de controle inovador para a compensação de peculiaridades dos sistemas pneumáticos.

A aplicabilidade do protótipo será comprovada por meio da verificação de funcionalidades em laboratório, com ensaios em bancada de testes específica a ser projetada e construída durante a execução do projeto. Haverá ainda a validação da solução em campo pela aplicação-piloto na unidade de 438 kVA de serviços auxiliares da UHE Salto Grande, da Rio Paranapanema Energia.

 

As vantagens são

redução

de custo do equipamento,

operação mais limpa (sem o impacto ambiental do óleo mineral) e facilidade de manutenção

PROJETO EM ANDAMENTO

 

Análise de trincas em travessas do pré-distribuidor

TEMA

ANÁLISE DE FALHAS EM SISTEMAS MECÂNICOS

SUBTEMA: INTERAÇÃO FLUIDO ESTRUTURA COMBINANDO ANÁLISE EXPERIMENTAL E NUMÉRICA PARA OBTENÇÃO MAIS CLARA DAS TRINCAS NAS TRAVESSAS FIXAS DO PRÉ DISTRIBUIDOR

O projeto usará as mais recentes ferramentas de fluidodinâmica computacional (ou CFD, do inglês Computational Fluid Dynamics) e técnicas experimentais para compreender de forma mais clara a ocorrência de trincas em travessas do pré-distribuidor de usinas hidrelétricas.

O surgimento dessas trincas, que são decorrentes do desprendimento de vórtice das turbinas, representa um problema recorrente para as usinas, pois pode interromper a operação, afetar a disponibilidade das unidades geradoras e aumentar os custos de manutenção. Adicionalmente, pode significar um impacto na segurança da usina porque, em um cenário extremo, uma travessa pode se separar do anel do pré-distribuidor  e ser puxada para o rotor da turbina.

A originalidade do projeto está principalmente no uso do CFD – que combina mecânica dos fluidos e cálculo numérico – e da análise experimental para considerar tanto o fluxo como a sua interação com a estrutura de usina. Isso permitirá um cálculo das tensões nas travessas fixas que atualmente não pode ser executado com o uso de ferramentas convencionais.  Também é objetivo da pesquisa originar duas teses de mestrado, uma focada na análise numérica e outra, na experimental.

O processo será aplicado e validado na usina de Ilha Solteira, que tem um longo histórico de manutenção no reparo dessas trincas.

 

 

Também é objetivo

da pesquisa originar

duas teses

de mestrado, uma focada

na análise numérica e outra,

na experimental

 

PROJETO EM ANDAMENTO

Modelo MDDH+: ferramentas estocásticas aplicadas às fontes alternativas, modelagem do comportamento da demanda de médio/longo prazo e análise de risco de mercado

TEMA

OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

SUBTEMA: DESENVOLVIMENTO DE MODELOS PARA A OTIMIZAÇÃO DE DESPACHO HIDROTÉRMICO

Estudo representa a terceira etapa de projeto que teve sua primeira fase iniciada em 2008 e a segunda concluída 2015, sempre com o objetivo de otimizar o despacho hidrotérmico do setor elétrico brasileiro. Chamado de Modelo de Despacho Hidrotérmico Plus (MDDH+), o projeto incorpora também para as fontes de geração eólica e solar o uso de ferramentas estocásticas (estatística aplicada no cálculo de probabilidade que depende ou resulta de uma variável aleatória). O modelo analisa ainda fatores como demanda de energia, questões ambientais, análise e projeções de risco hidrológico (GSF, do inglês Generation Scaling Factor).

Ao contemplar outras fontes de geração, o modelo permitirá estabelecer cenários mais realistas de um despacho hidro-termo-eólico, além de tratar do modelo de sazonalização da energia assegurada levando em consideração aspectos de decisão do mercado. Permitirá ainda uma representação híbrida do sistema gerador (em que uma parte do sistema poderá ser representada por usinas individualizadas e outra, por sistemas equivalentes de energia).

A técnica a ser utilizada no módulo de sazonalização de energia assegurada agrega a teoria dos jogos e metodologias inéditas para estabelecer a estocasticidade da demanda, assim como análises de risco decorrentes dos modelos de planejamento da operação.

A modelagem da variável Energia Natural Afluente (ENA) é determinante para o bom funcionamento dos três pilares fundamentais do setor elétrico brasileiro: planejamento da expansão, planejamento e programação da operação e processo de contabilização e liquidação das transações de energia no mercado de curto prazo.

O uso da ferramenta, assim, é de interesse de todo setor elétrico – geradoras, distribuidoras, transmissoras e comercializadoras e dos agentes setoriais, como ONS, CCEE, EPE, MME e Aneel. A plataforma desenvolvida torna o produto genérico, sem a necessidade de adaptações que possam inviabilizar o amplo uso e aplicação, e proporciona benefícios à sociedade como um todo.

A plataforma desenvolvida

torna o produto

genérico,

sem a necessidade de adaptações

que possam inviabilizar o amplo uso

e aplicação, e proporciona benefícios

à sociedade como um todo

PROJETO EM ANDAMENTO

 

Modelos de maximização de resultados do processo de sazonalização da garantia física de UHEs

TEMA

PLANEJAMENTO DE SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA

SUBTEMA: METODOLOGIA DE PREVISÃO DE MERCADO PARA DIFERENTES NÍVEIS TEMPORAIS E ESTRATÉGIAS DE CONTRATAÇÃO

O projeto prevê o desenvolvimento de uma ferramenta computacional robusta para suporte à tomada de decisão sobre a sazonalização da garantia física, um tema crucial para os geradores hidrelétricos que fazem essa definição sob grande incerteza. A empresa deve levar em consideração diversas variáveis desconhecidas, como o valor do Preço de Liquidação de Diferenças (PLD) em cada um dos meses do ano seguinte, a energia que pode ser produzida a partir das vazões naturais afluentes aos reservatórios (Energia Natural Afluente – ENA) e a geração hidráulica total do sistema em cada um desses meses, entre outras.

A ferramenta reunirá três modelos de previsão (de ENA/PLD, de precificação e de gestão de contratos), de maneira a otimizar a sazonalização da garantia física de forma integrada ao portfólio de contratos da geradora (considerando prazos, preços e volumes), reduzindo os riscos e as incertezas que afetam os resultados financeiros.

Além de considerar critérios específicos de controle estabelecidos de acordo com o perfil de risco assumido pela empresa, o modelo será baseado na Teoria dos Jogos para ponderar a estratégia de outros geradores. Isso porque os ganhos ou perdas de determinado perfil de sazonalização depende, em grande medida, da sazonalização adotada por outras usinas e, em particular, do rateio da produção do Mecanismo de Realocação de Energia (MRE).

O sistema será de fácil utilização pelos usuários e permitirá acesso automatizado a bases de dados usuais do setor (Operador Nacional do Sistema e Câmara de Comercialização de Energia Elétrica) e a modelos de formação de preço e despacho de usinas (Newave e Decomp), constituindo informações vitais para a efetivação do processo de sazonalização.

O projeto contempla também treinamentos para transferências de know-how e capacitação para o uso do sistema, assim como para métodos de otimização, teorias de comportamentos conjuntos e métricas de risco, dentre outros. Como produção científica, serão desenvolvidas duas teses, uma de mestrado e outra de doutorado.

 

 

O sistema será de

fácil

utilização pelos usuários

e permitirá acesso automatizado a bases de dados usuais

CRÉDITOS

ANUÁRIO P&D

2018

COORDENAÇÃO DO PROJETO

Assuntos Regulatórios / Pesquisa & Desenvolvimento

Marca, Comunicação & Sustentabilidade

 

CONTEÚDO E EDIÇÃO

Editora Contadino

 

PROJETO GRÁFICO

Multi Design

 

TRADUÇÃO

Bom Fim Conteúdo

 

FOTOGRAFIA

Wander Malagrine, Henrique Manreza, Ferdinando Ramos, Acervo Lactec e Acervo CTG Brasil

 

 

PROJETO CONCLUÍDO

 

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PROJETO EM ANDAMENTO

 

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