A Estimativa preliminar de potencial hidrelétrico de rios

Estimativa preliminar do potencial hidrelétrico do Rio Grande

Autores: Jonhson Herlich Roslee Mensah1, Ivan Felipe Silva dos Santos2, Alessandro Marques Martins3

1 Graduando em Engenharia Hídrica. Instituto de Recursos Naturais. Universidade Federal de Itajubá (MG). E-mail: [e-mail] 

2 Mestre em Engenharia de Energia e Doutorando em Engenharia Mecânica. Instituto de Recursos Naturais. Universidade Federal de Itajubá (MG). E-mail: [e-mail]

3 Engenheiro Hídrico e Mestrando em Engenharia de Energia. Instituto de Recursos Naturais. Universidade Federal de Itajubá (MG). E-mail: [e-mail] 

RESUMO

A energia hidráulica tem sido, por muitos anos, no Brasil como no resto do mundo, uma das principais formas de produção de energia. Além de ser um fator histórico de desenvolvimento da economia brasileira, a energia hidrelétrica desempenha um papel importante no desenvolvimento das regiões mais distantes dos grandes centros urbanos e industriais. O potencial hidráulico teórico do Brasil está entre os cinco maiores do mundo; isto porque o país possui 12% da água doce superficial do planeta e condições adequadas para exploração, pois é rico em rios de grande extensão. De acordo com o Sistema de Informação do Potencial Hidrelétrico Brasileiro - SIPOT (2015), o potencial hidrelétrico brasileiro é estimado a 260 GW, dos quais 23% estão localizados na bacia hidrográfica do Paraná. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o potencial hidrelétrico teórico total do Rio Grande, localizado na bacia hidrográfica do Rio Paraná. Os cálculos de potência serão realizados considerando dois cenários onde as vazões determinadas serão aquelas retiradas diretamente da curva de permanência gerada pelo software SISCAH® desenvolvido pela Universidade Federal de viçosa (2009). Como resultado final espera-se a obtenção de um mapeamento das potências ao longo do Rio grande, o que pode colaborar e facilitar o desenvolvimento da região, além do desenvolvimento de uma metodologia que pode ser facilmente replicada em outras regiões.

Palavras Chave: Potencial hidráulico; Hidroeletricidade; Aproveitamento hidrelétrico; Brasil.

1. INTRODUÇÃO

Água e energia têm uma forte e histórica interdependência no Brasil, de forma que a contribuição da energia hidráulica ao desenvolvimento econômico do país tem sido expressiva. Seja no atendimento das diversas demandas da economia (atividades industriais, agrícolas, comerciais e de serviços), ou da própria sociedade, melhorando o conforto das habitações e a qualidade de vida das pessoas. Também desempenha papel importante na integração e desenvolvimento de regiões distantes dos grandes centros urbanos e industriais, conforme ANEEL (2008).

Desde o fim do século XIX, a energia hidráulica é usada para produzir a eletricidade e o seu uso se expandiu no mundo entre 159 países. Hoje, ela é a fonte de energia renovável a mais utilizada para a produção de energia elétrica no mundo. Com um potencial de 23.782 TWh, a energia hidráulica contribuiu com aproximadamente 17,1 por cento da oferta interna de energia elétrica mundial em 2014, de acordo com o Ministério de Minas e Energia (MME, 2015). Em futuro próximo, a contribuição da energia hidrelétrica na produção mundial de eletricidade não vai aumentar de maneira significativa por causa do aumento das necessidades.    

De acordo com o relatório do Balanço Energético Nacional BEN (2015), o Brasil dispõe de uma matriz elétrica de origem predominantemente renovável, com destaque para a geração hidráulica que responde por 65,2% da oferta interna total (3554,128 GWh), conforme a figura 1 abaixo que apresenta a estrutura da oferta interna de eletricidade no Brasil em 2014. Em termos de potência, os empreendimentos hidrelétricos (UHEs, PCHs e CGHs) são responsáveis por aproximadamente a 88,96 GW da matriz instalada no país (BIG, 2016).

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Figura 1: Oferta Interna de Energia Elétrica por Fonte no Brasil.

Fonte: Elaborado pelo autor com base em BEN (2015).

             

Os potenciais dos rios nacionais são explorados através da construção de reservatórios e de usinas hidrelétricas de grande (UHEs) e pequeno (PCHs) porte, isoladas ou em cascadas. Há ainda as centrais geradoras hidrelétricas (CGHs), que são aquelas com potência instalada igual ou inferior a 3MW. Esta grande cadeia de reservatórios tem importante significado econômico, hidrológico, ecológico e social. Em muitas regiões do país, esses ecossistemas são utilizados como base para o desenvolvimento regional. Em alguns projetos houve planejamento inicial e preocupação com a inserção regional; em outros, este planejamento foi pouco desenvolvido.

Em uma hidrelétrica, à medida que a vazão e queda forem maiores, maior é a potência e consequentemente maior geração de energia é obtida. A potência hidráulica de uma usina pode ser calculada pela equação 1.

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(1)

Onde:

• Q = é a vazão [m³/s];
• H = é a queda líquida [m];
• P = Potência Hidráulica [W]

Segundo a Confederação Nacional da Indústria CNI (2007), além do grande potencial para geração de eletricidade, a energia hidráulica tem vantagens reconhecidas, como ser renovável, limpa e não emite gases poluentes da queima de combustível e estar entre as opções mais econômicas. Entretanto, a hidroeletricidade exerce outros papéis fundamentais:

• Uso da flexibilidade da produção hidroelétrica para integrar ao sistema a produção de fontes de energia sazonais (por exemplo, biomassa) ou intermitentes (por exemplo, eólica);
• Uso da rede de transmissão e dos reservatórios das usinas hidroelétricas como infraestrutura virtual de transporte e armazenamento de gás natural.
• Uso da sinergia entre geração hidroelétrica e térmica para reduzir os custos operativos e aumentar a confiabilidade global de suprimento.

Dentro do contexto anteriormente descrito, das vantagens da energia hidrelétrica e de sua importância dentro do cenário nacional, o objetivo deste presente trabalho é avaliar o potencial hidrelétrico teórico total do Rio Grande, localizado na bacia hidrográfica do Rio Paraná.

1. METODOLOGIA

1. Software SisCAH

Para realizar e atingir os objetivos do nosso trabalho, o uso do programa SisCAH (Sistema Computacional para Análises Hidrológicas) é indispensável para determinação das vazões (média, mínima e máxima) e a análise da sua distribuição especial na bacia de estudo.