Énergie d'eau
Introduction
Si l'on ne considère que l'hydroélectricité, qui représente environ 17 % de la production d'électricité dans le monde, selon le classement mondial de l'énergie 2014, le Brésil occupe la troisième place, avec 11,3 % de l'énergie produite à partir de cette source parmi les pays producteurs dans le monde.
La Chine occupe la première place, avec 13,3 %, et le Canada, en deuxième position, avec 12,2 % de la production d'hydroélectricité. Il est à noter que seuls sept pays (la Chine, le Canada, le Brésil, les États-Unis, la Russie, la Norvège et l'Inde) détiennent près de 60 % de cette source de production d'électricité.
% de la Production Mondiale d'énergie à partir de l'Hydroélectricité. | Donnés du CNI, 2017.
Parmi les différents facteurs sur lesquels se fonde la planification du secteur électrique brésilien (SEB), il convient de souligner les caractéristiques environnementales du Brésil, marquées par une grande diversité géomorphologique et des conditions climatiques très particulières tout au long de ses 8,5 millions de km2 d'extension. Dans cette perspective, le secteur de l'électricité cherche à mettre sur le même plan la nécessité de répondre à la demande d'électricité et la complexité environnementale du pays, en recherchant des usages énergétiques compatibles avec sa réalité.
Geographie
Couvrant une superficie territoriale de 8 515 767 049 km², le Brésil est le plus grand pays d’Amérique du Sud. Situé dans la zone tropicale, il compte avec une prédominance de climats chauds sur une grande partie du territoire, bien que les précipitations varient des régions humides aux régions semi-arides. L'abondance des pluies sur grande partie du territoire favorise le maintien de l'un des plus grands réseaux hydrographiques de la planète, plaçant le Brésil comme le principal détenteur du potentiel hydrique mondial. Les grands fleuves, comme l'Amazonas, le São Francisco, l'Araguaia et le Paraná, sont les principaux fleuves de ses grands bassins hydrographiques. Cependant, le pays est parfois confronté à des problèmes liés aux extrêmes climatiques, tels que les sécheresses et les inondations.
Hydrographie du Brésil. ©Arcgis,; (modifications de l'auter).
Le pays possède des réserves d'eau d'une proportion considérable, en moyenne 12% du total existant dans le monde, dépassant même certains continents du monde, comme l'Océanie, qui en détient 6%, l'Europe avec 7% et l'Afrique qui en possède 9% (MARCONI; FERREIRA , 2009).
Cependant, dans certaines régions hydrographiques (RH) brésiliennes, les réserves d'eau potable sont extrêmement faibles, comme la RH de l'Atlantique Nord-Est oriental, qui possède une réserve de 0,2%, considérée comme la plus faible disponibilité en eau par rapport aux autres.
Le Brésil est subdivisé en douze régions hydrographiques, representés dans le tableau suivant:
Données des régions hydrographiques brésiliennes, 2010. Source: Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico, 2013.
Une bonne gestion des ressources en eau est essentielle pour répondre aux différentes demandes des populations en énergie et en eau potable, concentrées principalement dans la région du sud-est, où la capacité en eau est à la limite de la demande.
Panorama géneral
Parmi les différents facteurs sur lesquels se fonde la planification du secteur électrique brésilien (SEB), il convient de souligner les caractéristiques environnementales du Brésil, marquées par une grande diversité géomorphologique et des conditions climatiques très particulières tout au long de ses 8,5 millions de km2 d'extension. Dans cette perspective, le secteur de l'électricité cherche à mettre sur le même plan la nécessité de répondre à la demande d'électricité et la complexité environnementale du pays, en recherchant des usages énergétiques compatibles avec sa réalité.
Sites principaux
Il existe plusieurs centrales hydroélectriques au Brésil, mais les cinq qui produisent le plus d'énergie sont, par ordre décroissant de capacité :
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La centrale hydroélectrique d'Itaipu (Paraná);
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La centrale hydroélectrique de Belo Monte (Pará);
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La centrale hydroélectrique de São Luíz do Tapajós (Pará);
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La centrale hydroélectrique de Tucuruí (Pará);
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La centrale hydroélectrique de Santo Antônio (Rondônia).
Une centrale hydroélectrique produit de l'électricité à partir du potentiel hydraulique d'une rivière, c'est-à-dire de son débit (volume d'eau sur une période donnée). Une centrale se compose d'un réservoir, d'un canal, d'une canalisation, d'une turbine, d'un générateur, d'une centrale électrique et de lignes de transmission. L'eau est acheminée vers les tuyaux qui la conduisent aux turbines où le mouvement de l'eau génère de l'énergie mécanique en énergie électrique, qui est ensuite acheminée vers les lignes de transport d'électricité. Après ce processus, l'eau est restituée à l'environnement de la même manière qu'avant la production d'énergie.
Les centrales hydroélectriques sont responsables de la production d'environ 70 % de l'énergie disponible pour la consommation au Brésil, c'est-à-dire qu'elles sont les principaux générateurs d'énergie du pays. 40,5 % du potentiel hydroélectrique du pays est situé dans le bassin du fleuve Amazone, mais c'est dans le bassin du fleuve Paraná que la plus grande partie de l'énergie hydroélectrique est produite, par Itaipu Binacional. Ce bassin comporte des rivières qui traversent de grandes villes comme São Paulo, polluant l'eau qui arrive à la centrale.
La centrale hydroélectrique d'Itaipu est également connue sous le nom d'Itaipu Binacional, en raison de l'accord conclu entre le Brésil et le Paraguay dans les années 1970 pour construire la centrale, qui apporterait de nombreux avantages aux deux pays, mais qui entraînerait également plusieurs années de dur labeur, car il serait nécessaire de modifier le cours du fleuve Paraná. Après 10 ans de construction, la centrale a commencé à fonctionner et aujourd'hui, avec 20 turbines, elle génère 15 % de l'énergie utilisée au Brésil et 86 % au Paraguay.
L'usine est située dans la ville de Foz do Iguaçu, dans l'État du Paraná, à la frontière avec Ciudad del Est, au Paraguay.
C'est une région où les biomes de la forêt atlantique et du Cerrado prospèrent, avec une faune exubérante. Les animaux qui symbolisent la région sont le jaguar et le coati, les personnages principaux de la région, qui est également connue pour abriter le parc national des chutes d'Iguassu, un site classé au patrimoine mondial de l'UNESCO en 1986 et l'une des 7 merveilles de la nature.
Jaguar prhotographé dans Parque Nacional do Iguaçun dans le programme de conservation de l'espèce.Photo: Parque Nacional do Iguaçu.
Groupe de coatis dans le parc national d'iguaçu.
Ils sont les mascottes du parc et faciles à repérer.
Photo prise par BEST WESTERN Tarobá Hotel e Eventos.
L'Impact Environmental
En 2012, le Brésil n’était responsable que de 1,5 % des émissions mondiales de GES si l’on ne considère que la production et l’utilisation de l’énergie. Au Brésil, les émissions liées à la production d’électricité ne représentent que 13 % de la moyenne mondiale. Ce résultat est le résultat de la forte prédominance des sources renouvelables dans la matrice électrique (plus des 3/4 du total), en particulier la contribution de la source hydraulique, qui correspond historiquement à environ 2/3 du total produit. D’autre part, la production nationale d’électricité en 2005 n’était responsable que de 7,8 % des émissions de gaz à effet de serre produites dans le pays, ce qui reflète la forte participation des sources renouvelables dans notre matrice électrique.
Le grand défi du secteur de l’électricité brésilien est précisément de maintenir une part élevée de sources renouvelables dans sa matrice, ce qui implique une expansion significative du parc installé de centrales thermoélectriques éoliennes, solaires, biomasse et la construction de nouvelles centrales hydroélectriques.
Les engagements pris par le Brésil en ce qui concerne les objectifs de production d’électricité sont les suivants :
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Obtenir au moins 66 % de la part de l’hydroélectricité dans la production d’électricité en 2030, sans tenir compte de l’autoproduction ;
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Étendre l’utilisation des sources renouvelables, en plus de l’hydroélectricité, dans le bouquet énergétique total à une part de 28 % à 33 % d’ici 2030 ;
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Accroître l’utilisation domestique des sources d’énergie non fossiles en augmentant la part des énergies renouvelables (autres que l’hydroélectricité) dans l’approvisionnement en électricité à au moins 23 % d’ici 2030, notamment en augmentant la part de l’éolien, de la biomasse et du solaire ;
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Réaliser des gains d’efficacité de 10 % dans le secteur de l’électricité d’ici 2030.
Perspectives de l'avenir
Les sources d’énergie non conventionnelles, en particulier l’éolien, la biomasse, les PCH et, bientôt, le solaire, ont joué un rôle fondamental et croissant dans la participation des sources renouvelables dans la matrice électrique brésilienne. En ce qui concerne spécifiquement l’énergie éolienne, la complémentarité régionale et saisonnière de cette source par rapport à l’énergie hydroélectrique est observée, car elles génèrent une plus grande quantité d’énergie en saison sèche, lorsque le niveau des réservoirs est bas.
Usina Eólica do Mucuripe - Fortaleza.
Source: Fonte: Diversificação e Diferenciais Sustentáveis da Matriz Elétrica Brasileira. FMASE/CNI -2012.
Le potentiel éolien du Brésil a été inventorié à 143 000 MW avec des pylônes d’une hauteur de 50 mètres en 2001. Em 2017, le calcul a été que, avec les tours de plus de 100 mètres, ce potentiel pourrait être de 880 000 MW, selon une étude préparée par l’Institut national de recherche spatiale (INPE).
En ce qui concerne la production d’énergie à partir de la biomasse, la source la plus importante est de loin la canne à sucre. Cette source représente à elle seule environ 80 % des centrales thermoélectriques biomasse, tant en nombre de centrales qu’en puissance installée. Selon les estimations de l’Unica (Union de l’industrie de la canne à sucre de São Paulo), en 2020, l’électricité produite par le secteur pourrait représenter 15 % de la matrice brésilienne, avec une production moyenne de 14 400 MW.
Le Plan décennal d’expansion énergétique (PDE 2024) estime que la capacité installée de production solaire atteindra 8 300 MW en 2024, dont 7 000 MW de production décentralisée et 1 300 MW distribués. La part de la production d’énergie solaire devrait atteindre 1 % de la matrice électrique totale du Brésil.
Les études réalisées pour la planification du secteur de l’électricité en 2050 estiment que 18 % des ménages brésiliens disposeront d’une production photovoltaïque (8,6 TWh), soit 13 % de la demande totale d’électricité résidentielle.
Références
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Magioli, M., Rios, E., Benchimol, M., Casanova, D. C., Ferreira, A. S., Rocha, J., Melo, F. R. de, Dias, M. P., Narezi, G., Crepaldi, M. O., Mendes, L. Â. M., Nobre, R. de A., Chiarello, A. G., García-Olaechea, A., Nobre, A. B., Devids, C. C., Cassano, C. R., Koike, C. D. V., São Bernardo, C. S., … Morato, R. G. (2021). “The role of protected and unprotected forest remnants for mammal conservation in a megadiverse Neotropical hotspot. Biological Conservation”, 259, 109173.
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IDEC, "A reforma do setor elétrico brasileiro e seus impactos para a sociedade. Os desafios e a vigilância permanente para a efetiva defesa do consumidor", Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor, São Paulo, 2019.
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MARCONI, P. et FERREIRA, T. S., Proposta de um sistema de captação de água de chuva no centro de juventude “Elaine Viviane”, 2009. Monographie (Diplôme en génie de l'environnement) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 2009. Disponible sur : <http://www.tcc.sc.usp.br/tce/disponiveis/18/180300/tce- 22072010 -171018/>.
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Mariana S., "O potêncial hidrelétrico brasileiro e a maior usina geradora de energia do Mundo", in Portal Biossistemas, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018.
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Jurandyr Luciano S. ROSS, "Relevo brasileiro: uma nova proposta de classificação", Revista do Departamento de Geografia, v. 4, p. 25-39, 1985.