_Hinrichs_Kleinback

Cap. 10 Eletromagnetismo e Geração de Eletricidade 301
A eletricidade gerada em uma central elétrica está na forma de CA. A freqüência desta
corrente, 60 Hz nos Estados Unidos, 11
deve ser mantida em um intervalo restrito. Uma vez
que a freqüência depende da velocidade do eixo da turbina, o fluxo de vapor deve eqüivaler
à necessidade de energia naquele momento. Se a demanda elétrica aumenta, o eixo
perde velocidade, de forma que o fluxo de vapor deve ser aumentado, e vice-versa.
Um dos problemas na geração de energia é a flutuação da demanda. Ao longo do dia,
com as fábricas em operação e as casas em atividade, a demanda é muito mais elevada do
que durante a noite. Uma alta demanda durante o dia também leva a altos preços. Uma
usina elétrica deve ser projetada com a capacidade de suprir a necessidade máxima de
seus consumidores. Todavia, durante a noite, parte da capacidade da usina fica ociosa,
sem gerar lucro para a companhia. Algumas companhias constróem usinas menores para
reduzir os custos de capital para cada planta, e então utilizam turbinas a gás mais baratas
para atender à demanda extra durante o dia. Porém, uma maior quantidade de combustível
tem que ser utilizada para fornecer a mesma eficiência, já que as turbinas a gás são
menos eficientes do que as turbinas a vapor convencionais (25% de eficiência contra 35%).
Uma solução parcial para o problema da demanda flutuante é a reestruturação da tarifa,
com incentivos para utilização de eletricidade à noite (veja o Capítulo 9>. Outra solução é a
utilização de sistemas de armazenamento de energia, como água bombeada. No "armazenamento
bombeado", a capacidade de geração em excesso é utilizada durante a noite
para bombear água para grandes reservatórios. Durante o dia, o reservatório pode ser utilizado
para fornecer energia hidrelétrica para atender à demanda AUMENTADA A figura
10.19 mostra a demanda elétrica durante uma semana e a utilização de armazenamento
bombeado para reduzir as demandas de pico nas usinas. Porém, SISTEMAS de armazenamento
bombeado têm um custo de construção elevado, já que grandes áreas de terra são
necessárias para se construir os reservatórios.
FIGURA 10 19
Demanda elétrica durante a semana.
Durante os períodos de demanda
reduzida, a eletricidade é utilizada
para bombear água para o
reservatório. A linha tracejada indica
a energia utilizada neste processo.
Durante o dia, a armazenagem
bombeada eqüivale à demanda
mostrada pela parte sombreada.
11 N.T.: No Brasil, o padrão também é 60 Hz.