Geração elétrica: disponibilidade e reserva no tempo

8º anoPercurso edumaterial

O que você vai aprender

Comparar disponibilidade de geração com consumo em intervalos identificados.
Construir um balanço de reserva e avaliar se um serviço pode ser atendido no modelo.

Antes de começar

Distinguir fonte de energia e energia elétrica; somar kWh em intervalos.

Como decidir com os registros

Uma fonte renovável pode variar ao longo do dia. Somar geração e consumo no dia inteiro é útil, mas não informa se a energia estava disponível no momento necessário. Se há demanda antes da geração e nenhuma reserva inicial nem outra fonte, a soma diária suficiente não atende aquela demanda anterior. Não se usa produção futura para suprir retroativamente um intervalo passado.

Nos modelos escritos desta lição, uma reserva armazena energia de intervalos anteriores. Em cada intervalo, atualizamos reserva final = reserva inicial + geração − consumo, quando toda a demanda é atendida. A reserva deve ficar entre zero e a capacidade declarada. Se falta energia, registre demanda não atendida em vez de aceitar reserva negativa. Se há sobra além da capacidade, o destino da sobra precisa ser informado.

O modelo declara quando geração e consumo estão disponíveis dentro de cada intervalo, o estado inicial, a capacidade e a ausência de perdas. Esses pressupostos simplificam o estudo; não medem uma bateria real, cuja operação tem limites e perdas. A escolha de geração também exige impactos locais e distribuição. Atender uma tabela fictícia não demonstra ausência de impactos ou autoriza mexer em aparelhos, baterias ou tomadas. Todas as tarefas são no papel.

Reserva de energia no modelo: Quantidade já armazenada e disponível para intervalos posteriores, limitada pela capacidade declarada.

Ler, confrontar e conferir

Ordene os intervalos pelo tempo e declare a reserva inicial.
Calcule entrada e consumo no intervalo antes de atualizar a reserva.
Confira falta e capacidade: valores negativos indicam demanda não atendida.
Confronte o serviço e os limites do modelo, incluindo destino de sobras.

Dados e limites do modelo

Intervalo do exemplo	Geração / consumo	Reserva ao final
Primeiro	1 / 2 kWh	0 kWh, partindo de 1
Segundo	4 / 2 kWh	2 kWh
Terceiro	0 / 2 kWh	0 kWh

Um caso resolvido

Um modelo começa com 1 kWh na reserva, capacidade 3 kWh e sem perdas. Em cada intervalo a geração fica disponível antes do consumo: primeiro gera 1 e consome 2 kWh; segundo gera 4 e consome 2; terceiro gera 0 e consome 2. Registre a reserva ao final dos três intervalos e o atendimento.

Reservas 0, 2 e 0 kWh.
A demanda inteira é atendida sem superar 3 kWh: 1+1−2=0; 0+4−2=2; 2+0−2=0.
O balanço depende da reserva inicial e da ordem temporal declaradas.

Reservas 0, 2 e 0 kWh. A demanda inteira é atendida sem superar 3 kWh: 1+1−2=0; 0+4−2=2; 2+0−2=0. O balanço depende da reserva inicial e da ordem temporal declaradas.

Conferir uma conclusão

Se geração diária é igual ao consumo, qualquer ordem atende o serviço sem reserva.

A energia deve estar disponível no momento em que é necessária.

Totais diários escondem falta em um intervalo anterior.

Confira as relações do caso

Sem reserva inicial, perdas ou outra fonte, um sistema-modelo tem dois intervalos. Primeiro: geração 0 e consumo 3 kWh; segundo: geração 6 e consumo 3. A geração de cada intervalo chega antes do consumo daquele intervalo. Há capacidade 3 kWh para sobra. Registre demanda não atendida e reserva ao final de cada intervalo; avalie o cartaz atendimento completo porque 6=6. Registre sua resposta antes de abrir o modelo. Depois, compare com os critérios e faça sua autoavaliação; não há atribuição automática de nota.

Sua resposta

Solução acessível sem interação

Resposta: Sua resposta: Primeiro faltam 3 kWh e a reserva fica 0. Segundo atende 3 e guarda 3 kWh. A igualdade dos totais não corrige a falta anterior; houve 3 kWh de demanda não atendida, sem reserva negativa.

Modelo de resposta: Primeiro faltam 3 kWh e a reserva fica 0. Segundo atende 3 e guarda 3 kWh. A igualdade dos totais não corrige a falta anterior; houve 3 kWh de demanda não atendida, sem reserva negativa.

Critérios para revisar sua resposta:

Registra falta sem consumir energia futura.
Distingue sobra posterior e atendimento anterior.

Primeiro faltam 3 kWh e a reserva fica 0. Segundo atende 3 e guarda 3 kWh. A igualdade dos totais não corrige a falta anterior; houve 3 kWh de demanda não atendida, sem reserva negativa.

Combine dados e limites

Uma reserva-modelo de capacidade 4 kWh começa vazia e não perde energia. Em I gera 7 e demanda 1; em II gera 0 e demanda 4. A geração é utilizável antes da demanda do intervalo. A sobra após consumo é armazenada até 4; o excedente é descartado, sem exportação nem adiamento de tarefas. Uma tabela mantém 6 na reserva depois de I e 2 depois de II. Corrija reserva, descarte e atendimento, e diga qual alteração mínima de capacidade permitiria guardar toda a sobra de I. Registre sua resposta antes de abrir o modelo. Depois, compare com os critérios e faça sua autoavaliação; não há atribuição automática de nota.

Solução acessível sem interação

Aplica a capacidade e localiza o excedente.
Calcula modificação mínima sem alterar geração ou serviço.

Resposta: I: 6 de sobra após consumo, guarda 4 e descarta 2. II: usa 4, atende toda a demanda e termina 0. Para guardar toda a sobra de I, capacidade mínima 6 kWh, aumento de 2; nessa variante II terminaria 2. A tabela original ignorou a capacidade, não mediu outra produção.

I: 6 de sobra após consumo, guarda 4 e descarta 2. II: usa 4, atende toda a demanda e termina 0. Para guardar toda a sobra de I, capacidade mínima 6 kWh, aumento de 2; nessa variante II terminaria 2. A tabela original ignorou a capacidade, não mediu outra produção.

Comparar disponibilidade de geração com consumo em intervalos identificados.
Construir um balanço de reserva e avaliar se um serviço pode ser atendido no modelo.

Verifique agora

Uma reserva-modelo começa vazia, tem capacidade 4 kWh, não perde energia e não há outra fonte. No intervalo I há geração de 3 kWh e demanda de 2 kWh; no II, geração 0 e demanda 2 kWh. Compare dois relatos do intervalo I: em A, a geração chega antes da demanda; em B, toda a demanda ocorre no início do intervalo e a geração chega depois. No intervalo II, a ordem não importa. Registre, para cada relato, a demanda não atendida e a reserva ao final de I e de II. Registre sua resposta antes de abrir o modelo. Depois, compare com os critérios e faça sua autoavaliação; não há atribuição automática de nota.
Ver solução explicada
- Aplica a ordem declarada dentro do intervalo antes de atualizar a reserva.
- Registra falta e reserva por intervalo nos dois relatos e compara as faltas totais.
Resposta: Relato A: em I, atende 2 e guarda 3−2=1; em II, usa 1, faltam 1 kWh e a reserva fica 0. Relato B: em I, a demanda inicial encontra reserva 0 e faltam 2 kWh; depois a geração guarda 3; em II, atende 2 e termina com 1. Com as mesmas quantidades por intervalo, a falta total é 1 kWh em A e 2 kWh em B, e acontece em intervalos diferentes: a ordem declarada dentro do intervalo muda o atendimento.
Relato A: em I, atende 2 e guarda 3−2=1; em II, usa 1, faltam 1 kWh e a reserva fica 0. Relato B: em I, a demanda inicial encontra reserva 0 e faltam 2 kWh; depois a geração guarda 3; em II, atende 2 e termina com 1. Com as mesmas quantidades por intervalo, a falta total é 1 kWh em A e 2 kWh em B, e acontece em intervalos diferentes: a ordem declarada dentro do intervalo muda o atendimento.
Uma proposta usa fonte eólica renovável com produção prevista de 8 kWh no dia. A escola demanda 8, mas falta distribuição por horários, reserva e condição do vento. O relatório promete atendimento em todos os instantes e impacto ambiental zero. Repare as duas promessas e indique um registro operacional e um ambiental necessários. Registre sua resposta antes de abrir o modelo. Depois, compare com os critérios e faça sua autoavaliação; não há atribuição automática de nota.
Ver solução explicada
- Distingue previsão, perfil e energia entregue.
- Conserva renovação sem prometer ausência de impactos.
Resposta: Fonte renovável não garante produção em todos os horários nem elimina impactos. É preciso perfil temporal de geração e demanda, com reserva e condições, para investigar atendimento; também avaliação de localização e efeitos sobre território/comunidades/organismos para impactos. 8 kWh previstos não são entrega observada.
Fonte renovável não garante produção em todos os horários nem elimina impactos. É preciso perfil temporal de geração e demanda, com reserva e condições, para investigar atendimento; também avaliação de localização e efeitos sobre território/comunidades/organismos para impactos. 8 kWh previstos não são entrega observada.
O total de geração do dia-modelo é 10 kWh e o consumo 5 no primeiro intervalo e 5 no segundo. Sem reserva inicial nem outra fonte, capacidade 5 e sem perdas. A geração ocorre antes da demanda de cada intervalo. Construa duas distribuições inteiras de geração com o mesmo total: uma que atenda todo o consumo e outra que cause falta. Registre atendimento e reserva. Registre sua resposta antes de abrir o modelo. Depois, compare com os critérios e faça sua autoavaliação; não há atribuição automática de nota.
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- Constrói dois perfis com soma 10 e resultados diferentes.
- Atualiza estoque e faltas de cada perfil.
Resposta: Exemplo que atende: 5 e 5, reservas 0 e 0. Exemplo com falta: 0 e 10; no primeiro faltam 5, no segundo atende 5 e guarda 5. Ambas geram 10 no dia, mas distribuições diferem. Também são válidas outras distribuições coerentes com capacidade e ordem.
Exemplo que atende: 5 e 5, reservas 0 e 0. Exemplo com falta: 0 e 10; no primeiro faltam 5, no segundo atende 5 e guarda 5. Ambas geram 10 no dia, mas distribuições diferem. Também são válidas outras distribuições coerentes com capacidade e ordem.
Dois serviços precisam de 2 kWh cada. Um é obrigatório pela manhã; outro pode ocorrer de manhã ou à tarde. O modelo começa com 1 kWh de reserva, capacidade 3, sem perdas. Gera 1 pela manhã e 3 à tarde, disponíveis antes das tarefas. Escolha o horário do serviço flexível para atender ambos e calcule reservas finais; não permita dividir serviços. Registre sua resposta antes de abrir o modelo. Depois, compare com os critérios e faça sua autoavaliação; não há atribuição automática de nota.
Ver solução explicada
- Planeja os dois horários respeitando obrigação e indivisibilidade.
- Confere disponibilidade em cada intervalo.
Resposta: Manhã: executar o obrigatório, usando 1+1−2=0. Tarde: executar o flexível, deixando 0+3−2=1 kWh. Colocar ambos de manhã exigiria 4 com apenas 2 disponíveis. São serviços inteiros e a tarefa flexível fica à tarde.
Manhã: executar o obrigatório, usando 1+1−2=0. Tarde: executar o flexível, deixando 0+3−2=1 kWh. Colocar ambos de manhã exigiria 4 com apenas 2 disponíveis. São serviços inteiros e a tarefa flexível fica à tarde.

Alinhamento curricular e fontes

8º ano do Ensino Fundamental; EF08CI01, EF08CI06, EF08CI05. BNCC 2018, página impressa 349, página física do PDF 351. Recorte editorial parcial de modelos escritos; não cobre a habilidade inteira nem substitui investigação presencial. · Base Nacional Comum Curricular

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