22 – Planejamento de uma hidrelétrica

E aí, pessoal? Quanto tempo, né? A energia deste texto será a energia hidrelétrica. Em outras palavras, o aproveitamento da energia potencial das águas para a geração de energia elétrica.

Nos já vimos dois tipos de energia até agora, que são a solar e a eólica. Agora iremos para a terceira energia renovável deste guia de dimensionamento de fontes energéticas.

History Channel Tees GIF by HISTORY UK - Find & Share on GIPHY

Funcionamento da energia hidrelétrica

Basicamente, para gerar energia, é necessário que a água “caia”. Em outras palavras, que a água movimente a turbina através de sua queda. Em termos de transferência de energia, a energia potencial da água em sua queda é transferida para a turbina, que consequentemente é transformada em energia elétrica. Esta é uma das razões nas quais a maioria das hidrelétricas estão situadas em grandes correntes de água em rios.

Para haver esta queda, a água é armazenada em um reservatório. O estudo deste reservatório é muito importante para o dimensionamento de um sistema hidrelétrico. Pois é neste reservatório que a água “cai” para a turbina. Após a passagem pela turbina, a água retorna para o seu rio, aonde está situada a hidrelétrica. A imagem a seguir traz um pequeno resumo do funcionamento desta energia.

Power Cycle GIF - Find & Share on GIPHY

O reservatório de água

Em qualquer implementação de usina hidrelétrica, é importante o estudo do reservatório. Ele tem a função de armazenar a água para a hidrelétrica gerar energia. Logo, é essencial o cálculo das suas dimensões, seja por estimativa, seja por software.

A partir disso, tem-se a ideia de calcular o seu volume. Porém, é importante ressaltar que a energia hidrelétrica é sazonal. Logo, ela não gera a mesma quantidade de energia ao longo do tempo. Desta forma, conclui-se que o reservatório irá ter variação em seu volume de água. Basicamente, o reservatório poderá ficar mais cheio, ou mais vazio. Mas, sempre deve se levar em conta se o reservatório terá volume o suficiente para poder gerar a energia disponível para o consumo local. Ou seja, o volume útil.

Caso o reservatório esteja em um volume muito menor de forma que a hidrelétrica não consiga suprir o consumo, é necessário o acoplamento de uma outra energia. Como no caso das termelétricas, que são ligadas quando a hidrelétrica não supre a energia em determinado período.

O vídeo a seguir mostra o funcionamento da hidrelétrica, além de conceitos dos reservatórios de água e como eles atuam, inclusive em caso de enchente.

As vazões de água

Este é um dos dados mais importantes para a geração de energia elétrica. Isto pois são as vazões que ajudam na determinação da energia gerada, da mesma forma que tem influência na escolha da turbina para a usina.

As vazões de um determinado local podem ser encontradas em varias bibliografias. Através destes dados, mais a altura da queda d’água, é possível a determinação da energia elétrica em determinado período.

É possível fazer vários estudos com as vazões. Um destes são em relações a series matemáticas, já que as vazões têm periodicidade com o tempo.

Animation Water GIF - Find & Share on GIPHY

Conclusão

Basicamente, estes são os passos principais para a implementação para a hidrelétrica. No próximo guia de dimensionamento de energia, veremos como dimensionar uma usina termelétrica. Pois esta energia é necessária para complementar a energia hidrelétrica em períodos de seca, conforme vimos neste texto. Lembre-se que no próximo item encontra-se exemplos de dimensionamento de energia hidrelétrica (com estudos mais aprofundados). Nas referências também há mais denominações e conceitos sobre a energia hidrelétrica.

E lembrando que já falamos sobre energia hidrelétrica neste blog, porem citando e comentando sobre uma hidrelétrica em específico. É o texto sobre Belo Monte.

Bons estudos.

Dam Spillway GIF - Find & Share on GIPHY

Referências:

ALBARELLO, Leonardo. Guia para a implantação de pequenas centrais hidrelétricas – PCHs. 2014. 1-37 f. Trabalho de conclusão do curso (Pós Graduação em Eficiência Energética Aplicada aos Processo Produtivos) – Universidade Federal de Santa Maria, Panambi, 2014. Disponível em: <https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/1366/Albarello_Leonardo.pdf?sequence=1>.

FILHO, Donato da Silva. Dimensionamento de usinas hidroelétricas através de técnicas de otimização evolutiva. 2003. 1-398 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2003. Disponível em: <http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18133/tde-01062004-133323/en.php>.

KITAGAWA, André. Como funciona uma usina hidrelétrica. . Brasil: Guarda-Sol Produções. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=T-AvgxY6vgE>. , 2014

MARCATO, Andre. Capítulo II – As usinas hidrelétricas. Apostila – dados usinas hidrelétricas. [S.l: s.n.], 2010. p. 1–19. Disponível em: <http://www.ufjf.br/andre_marcato/files/2010/06/Apostila-Parte-II.pdf>.

MEES, Alexandre. Unidade 1: Reservatórios. Qualidade de água em reservatórios. [S.l: s.n.], [S.d.]. p. 1–57. Disponível em: <https://capacitacao.ead.unesp.br/dspace/bitstream/ana/74/2/Unidade_1.pdf>.

REIS, Heitor Silvério Batista dos; e POLLI, Josirene Aparecida Arcie. Projeto de implantação da microcentral hidroelétrica de roncador. 2015. 1-106 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Indústrial Elétrica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015. Disponível em: <http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/6830/1/CT_COELE_2015_1_18.pdf>.

Rafael Henrique

Sou graduado em Engenharia de Energia pela PUC Minas. Recentemente, concluí o mestrado em Planejamento de Sistemas Energéticos pela UNICAMP. Decidi dar inicio a este blog, com o intuito de abrir o espaço de divulgação científica relacionado a energia e seus temas relacionados.

Você pode gostar...

2 Resultados

  1. Penha disse:

    Muito bom este texto

  2. Renato disse:

    Bom demais.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado.

Skip to content