Centrais Hidrelétricas e Turbinas Hidráulicas

Centrais Hidrelétricas e Turbinas Hidráulicas

Autor:         Marcela Affá Ferreira Eleotério

RA:  28220

CENTRAIS HIDRELÉTRICAS

Um dos fatores de maior contribuição para o desenvolvimento da humanidade está relacionado a geração de energia elétrica e seus inúmeros modos de utilização e aplicação. Seu consumo anda em conjunto com o desenvolvimento econômico e crescimento populacional de um país. Para tal é necessário garantir que as fontes de energia estejam disponíveis em níveis suficientes, sempre levando em consideração as questões ambientais e sociais.

Uma das principais fontes de energia, a água é o recurso mais abundante na Terra, com um volume estimado de cerca de 1,36 bilhão de quilômetros cúbicos (Km³), segundo a da Agencia Nacional de Energia Elétrica - ANEEL. Além de ser uma fonte de energia renovável, devido aos efeitos da gravidade e energia solar, a água é uma das poucas fontes que não contribuem para o aquecimento global.

No Brasil, o Plano Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), estabelecido pela Lei nº 9.433/97, é um dos instrumentos que garantem que esta fonte de energia esteja disponível. Segundo o Ministério do Meio

Ambiente, o objetivo geral do Plano é "estabelecer um pacto nacional para a definição de diretrizes e políticas públicas voltadas para a melhoria da oferta de água, em quantidade e qualidade, gerenciando as demandas e considerando ser a água um elemento estruturante para a implementação das políticas setoriais, sob a ótica do desenvolvimento sustentável e da inclusão social". Os objetivos específicos são assegurar: “1) a melhoria das disponibilidades hídricas, superficiais e subterrâneas, em qualidade e quantidade; 2) a redução dos conflitos reais e potenciais de uso da água, bem como dos eventos hidrológicos críticos e 3) a percepção da conservação da água como valor socioambiental relevante”.

As características que envolvem aspectos ambientais do território brasileiro, incluindo seu vasto volume de água, possuem grande influência para que a base do setor energético do país seja predominantemente hidráulica.

A energia hidrelétrica é gerada pelo aproveitamento do fluxo das águas, para que a produção da mesma seja possível é necessário integrar a vazão do rio, a quantidade de água disponível em determinado período de tempo e os desníveis do relevo, sejam eles naturais, como as quedas d’água, ou criados artificialmente. É importante perceber que esses aspectos determinam o tipo de turbina, barragem e reservatório de uma usina hidroelétrica.

Existem dois tipos de reservatórios, os de acumulação e de fio d’água. Os reservatórios de acumulação, geralmente estão localizados na cabeceira dos rios, em locais de altas quedas d’água, dado o seu grande porte permitem o acúmulo de grande quantidade de água e funcionam como estoques a serem utilizados em períodos de estiagem. Além disso, como estão localizados a montante das demais hidrelétricas, regulam a vazão da água que irá fluir para elas, de forma a permitir a operação integrada do conjunto de usinas. As unidades a fio d’água geram energia com o fluxo de água do rio, ou seja, pela vazão com mínimo ou nenhum acúmulo do recurso hídrico.

Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, existem três classificações de usinas geradoras de energia elétrica, levando em consideração seus reservatórios e a potência instalada, são elas: Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGH) -  com até 1MW de potência instalada, Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) - entre 1,1 MW e 30 MW de potência instalada, e Usina Hidrelétrica de Energia (UHEs) - com mais de 30 MW.

Ainda segundo dados do Banco de Informação de Geração – BIG, da Agencia Nacional de Energia Elétrica - ANEEL os empreendimentos hidroelétricos (UHEs, PCHs e CGHs) no ano de 2008 correspondem cerca de 73,60% da potência total instalada no país.

Usina Hidrelétrica de Energia (UHEs)[pic 1]

UHE JURUMIRIM - Foto: Duke Energy

Uma usina hidrelétrica é um conjunto de obras e de equipamentos (civis, mecânicos, hidráulicos, etc.), que tem por finalidade produzir energia elétrica por meio do aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.

O cálculo da potência instalada de uma usina é efetuado por meio de estudos hidroenergéticos que são realizados por engenheiros civis, mecânicos e eletricistas. A energia hidráulica é convertida em energia mecânica por meio de uma turbina hidráulica, que por sua vez é convertida em energia elétrica por meio de um gerador, sendo a energia elétrica transmitida por uma ou mais linhas de transmissão e que são interligadas à rede de distribuição.

Um sistema elétrico de energia é constituído por uma rede interligada por linhas de transmissão (transporte). Nessa rede estão ligadas as cargas (pontos de consumo de energia) e os geradores (pontos de produção de energia). Uma central hidrelétrica é uma instalação ligada à rede de transporte que injeta uma porção da energia para as cargas.

• Vantagens das Usinas Hidrelétricas de Energia (UHEs)

- Em comparação com outras fontes de energia economicamente viáveis (usinas térmicas e nucleares), as usinas hidrelétricas são consideradas formas mais eficientes, limpas e seguras de se produzir energia elétrica;

- Em comparação com as termoelétricas, promovem menor emissão de gases causadores do efeito estufa;

- Custo operacional mais baixo em relação as outras fontes de energia, proporcionando energia mais barata, onde não são necessárias constantes melhorias tecnológicas para aumentar a eficiência da exploração do recurso;

• Desvantagens e Impactos Socioambientais

- Alterações climáticas, hidrológicas e geomorfológicas em locais de sua implementação;

- Morte de espécies de animais que vivem nas áreas de inundação e suas proximidades;

- Perda de recursos minerais devido ao alagamento;

- Desequilíbrio do ecossistema;

- Propagação de epidemias;

- Elevado custo de capital de obra;

- Tempo longo para o início das operações (projeto, aprovação e construção);

- Retorno de investimento relativamente longo;

Impactos socioeconômicos:  A instalação de uma usina hidrelétrica não afeta apenas o meio ambiente, mas também as populações presentes e vizinhas das áreas alagadas. Com a construção da grande área do reservatório, comunidades ribeirinhas são expulsas de seus locais de origem se tornam obrigadas a migrarem para as outras localidades, fato esse que ocasiona grandes alterações nas atividades econômicas ligadas ao uso da terra e da agua, impedindo seu desenvolvimento social.