Uma complexa malha de linhas de transmissão que corre o Brasil permite que a geladeira de uma família no interior de São Paulo funcione com energia gerada por uma hidrelétrica no norte do país. Por meio de um sistema eletromagnético, o movimento de turbinas giradas com a força do fluxo de água se transforma em energia.
E aí estão os três pilares do sistema energético brasileiro: geração, transmissão e distribuição. São hidrelétricas distribuídas em 16 bacias hidrográficas, usinas térmicas e nucleares e, na última década, também usinas solares e eólicas.
Por meio de mais de 150.000 km de linhas de transmissão, o ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) organiza o envio da energia de acordo com as demandas dos centros consumidores. Veja abaixo como funciona esse sistema.
COMO A USINA GERA ENERGIA?
A resposta a essa pergunta vai depender do tipo de usina em questão.
Em uma usina hidrelétrica, por exemplo, aproveita-se o fluxo de água e o declive de uma bacia hidrográfica para gerar energia cinética. Para isso, a água é represada (uma energia potencial) e direcionada para turbinas. As pás dessas turbinas em movimento pelo fluxo de água são a energia cinética. Ligadas a um gerador elétrico, provocam variação de corrente elétrica por meio de um sistema eletromagnético.
A ideia é semelhante em outros tipos de usina. O vento gira as pás dos aerogeradores que, conectadas a uma turbina, também produzem energia elétrica por meio de um gerador. São as usinas eólicas.
Na usina termoelétrica, a força que empurra essas turbinas é a do vapor. Para gerá-lo, por exemplo, queima-se óleo combustível, gás ou bagaço de cana-de-açúcar —este último em usinas de açúcar e etanol.
COMO A ENERGIA É TRANSMITIDA E DISTRIBUÍDA?
Para chegar na casa do consumidor, a energia pode percorrer milhares de quilômetros por grandes linhas de transmissão que cortam o país. Como as estradas, essas linhas têm maior capacidade onde os fluxos de eletricidade são maiores.
As redes que se conectam a grandes usinas, como Itaipu ou Belo Monte, por exemplo, são de 500 kV ou mais. Mais próximas do consumo, essa tensão vai sendo reduzida, primeiro a 13,8 kV para entrar nas redes de distribuição e, por fim, a 127 V ou 220 V para entrar nas residências.
A alta voltagem no sistema de transmissão tem uma razão. "A transmissão consegue levar energia a uma longa distância e com pequena perda", afirma José Wanderley Marangon, ex-professor da Unifei (Universidade Federal de Itajubá) e consultor da MC&E.
As variações de tensão são feitas em subestações. Perto das usinas, elas aumentam a tensão dos fios, de 13,8 kV para 230 kV ou mais. Perto das cidades, voltam a reduzir a tensão.
"Subestação é um ente que faz uma transformação na tensão, como fazemos quando queremos, por exemplo, usar um equipamento que funciona em 220 V em uma tomada de 127 V", explica Marangon.
COMO OS OPERADORES ORGANIZAM A OFERTA E A DEMANDA?
O sistema elétrico foi planejado para aproveitar as peculiaridades de cada região. Com grande potencial gerador e pouco consumo, o Norte, por exemplo, é grande exportador de energia para o resto do país. O Nordeste, por sua vez, ajuda as outras regiões no inverno, quando os ventos mais fortes alavancam a geração eólica.
As usinas não operam em sua capacidade máxima durante todo o ano. Em época de seca, por exemplo, os níveis de água dos reservatórios descem, e é preciso rearranjar o fluxo de energia e mudar a direção da corrente elétrica nos cabos, se necessário. Hoje o Brasil tem mais opções do que há 20 anos, como as usinas eólicas no litoral do nordeste e as termoelétricas no interior de São Paulo.
O Operador Nacional do Sistema Elétrico é o responsável por essa organização no Brasil. Ainda que o Estado conceda a construção de uma linha para uma empresa, quem a opera é o ONS, que tem normas, manuais e modelos para isso.
"É como se fosse o cérebro do sistema elétrico, é ele que toma as decisões", explica Nivalde de Castro, professor da UFRJ e coordenador do Gesel (Grupo de Estudos do Setor Elétrico). "O pulmão é quem tem as usinas e o coração é quem demanda a energia, os consumidores."
POR QUE A MATRIZ ELÉTRICA BRASILEIRA É DO JEITO QUE VEMOS HOJE?
No final do século XIX o Brasil começou a construir usinas hidrelétricas. "O Brasil é um país continental, tropical, que tem grandes bacias hidrográficas", afirma Castro quando questionado sobre os motivos da escolha por hidrelétricas.
O apagão de 2001, porém, mostrou ao país que era necessário diversificar a sua matriz elétrica. Em 2010, as usinas termoelétricas começaram a sofrer uma expansão, mesmo ano em que foi construída a primeira usina solar comercial no Brasil, no Ceará. As eólicas também começam a crescer na mesma época e é a fonte que mais cresceu nos últimos anos.
COMO O ESTADO SE PLANEJA PARA A DEMANDA DE ENERGIA NO BRASIL?
Todos os anos, a Empresa de Pesquisa Energética faz projeções para os próximos dez anos em relação ao consumo de energia no Brasil. "A expansão da demanda é aleatória. Então você faz estimativas, previsões de como ela vai crescer", explica.
Para isso, os pesquisadores entram em contato com distribuidoras, associações de empresas de diferentes setores, analisa estatísticas do PIB, do crescimento populacional e da urbanização. É com base nesse planejamento que o governo deve decidir se faz leilões para construir novas usinas e linhas de transmissão.
