O primeiro passo para quem deseja empreender no setor de geração hidrelétrica é identificar um local que ofereça boas condições para a produção de energia.

Avaliar o potencial hidrelétrico de uma área significa descobrir qual é a queda e a vazão do rio no ponto onde deve ser construída a barragem, de modo a estimar o investimento necessário e a capacidade de geração da futura usina.

Resumindo, quanto maiores forem a vazão e a queda, mais elevadas serão a potência instalada e a geração de energia. 

Pode parecer simples, mas este é um processo que envolve muito conhecimento em engenharia e profundos estudos da bacia hidrográfica.

Sendo assim, contar com os serviços de uma empresa especializada nesse tipo de avaliação é fundamental para obter informações precisas sobre a quantidade de energia que poderá ser gerada pelo empreendimento.

Tais informações servirão também para orientar a criação de procedimentos com o objetivo de reduzir o impacto ambiental e para estimar quanto será preciso investir na estrutura e em obras civis.

Neste artigo, vamos entender melhor como funciona a avaliação do potencial hidrelétrico para a geração de energia.

Disponibilidade hídrica

Quando falamos em avaliar o potencial hidrelétrico de uma área, é indispensável ter um bom conhecimento acerca da disponibilidade hídrica do local onde a barragem será construída. 

Seja qual for o modelo usado para a estimar esse potencial, ele precisa determinar as vazões média, mínima e máxima do rio, além de analisar sua distribuição espacial na bacia. 

O conhecimento dos processos hidrológicos depende basicamente da análise de uma série histórica de variáveis que, em sua maioria, dependem de eventos aleatórios ligados ao clima. 

Devido a esse caráter dos dados, é preciso contar com amostras confiáveis e representativas para estimar o potencial hidrelétrico.

Nesta etapa deve ser feita uma análise preliminar das características da bacia, incluindo seus aspectos físicos, hidrológicos, geológicos e ambientais. 

A estimativa do potencial hidrelétrico e do custo de aproveitamento da bacia é a primeira etapa para a instalação de uma usina hidrelétrica.

A importância da vazão mínima

Dentro das análises técnicas para avaliar o aproveitamento hidrelétrico de uma área, uma das informações mais importantes é a vazão mínima da bacia. 

Ela indica o fluxo da água em épocas mais secas e costuma ser definida a partir da curva de permanência das vazões.

As vazões mínimas servem como referência para assegurar a garantia do manancial para a produção de água.

Os estudos de uso da água são necessários, portanto, para que os usos prioritários sejam mantidos na ocorrência das vazões mínimas.

Para que possam servir como referência, as vazões mínimas definidas precisam ter alta permanência ao longo do tempo.

De acordo com a Agência Nacional de Águas (ANA), as vazões de permanência dependem das legislações estaduais. As mais utilizadas no Brasil são as vazões Q90 ou Q95.

No primeiro caso, a variável indica que o volume de água disponível será igual ou superior ao seu valor por 90% do tempo. A vazão Q95 segue a mesma lógica, referindo-se a 95% do tempo.

Outra variável de vazão mínima bastante utilizada é a Q7,10.

Ele é obtido calculando a menor vazão média consecutiva de sete dias que ocorreria com um período de retorno de 10 anos.

Diferente da Q90 e da Q95, que são calculadas por meio de uma análise de frequências, o cálculo da Q7,10 é feito de maneira probabilística.

Seja qual for a vazão de referência, é necessário determinar o percentual máximo a ser alocado para os diferentes usos na bacia.

Esse percentual é determinado em função da possibilidade de atendimento aos usos na bacia e das vazões mínimas que se deve manter nos cursos d’água. 

Cálculo da potência

Para o cálculo da potência, é utilizada a altura de queda obtida através de dados topográficos e da série de vazões que podem ser acessadas na Hidroweb da ANA.

Para ter uma boa estimativa do potencial energético de um rio, é interessante considerar dois cenários de vazão: um com 90% de permanência (cenário conservador) e outro com 50% de permanência (cenário otimista). 

Ao utilizar permanências menores, obtêm-se vazões maiores na implantação de uma hidrelétrica, o que acarreta em maior potência instalada e maior potencial de geração de energia. 

Mas é preciso estar atento, pois o aumento indiscriminado da vazão acaba reduzindo o fator de capacidade da usina e elevando seus custos de implantação, operação e manutenção. 

Por isso é fundamental utilizar, tanto na análise de potencial quanto no projeto de implantação, métodos de otimização para determinar uma vazão que permita maior benefício econômico, sem elevar os custos de investimento nem subdimensionar o potencial da usina.

Inventário Hidrelétrico

A próxima etapa na avaliação do potencial de geração de energia de uma bacia hidrográfica é a produção de um Inventário Hidrelétrico.

Esse estudo deve ser realizado obrigatoriamente antes de qualquer Estudo de Viabilidade/Projeto Básico, segundo a metodologia preconizada no Manual de Inventário da ANEEL/ELETROBRÁS.

A partir dele é que o empreendedor poderá definir a melhor divisão de queda, identificando o conjunto de aproveitamentos que propiciem o máximo de energia ao menor custo, com o mínimo de impacto sobre o meio ambiente. 

O Inventário Hidrelétrico é elaborado com base em dados hidrometeorológicos, energéticos, geológicos e geotécnicos, além de estudos básicos cartográficos, socioambientais e de usos múltiplos da água. 

Como resultado dessa etapa, o empreendedor terá um conjunto de aproveitamentos, suas principais características, índices custo/benefício e índices socioambientais.

Conte com os serviços da Fractal

A Fractal é uma empresa especializada em soluções de engenharia hídrica e desenvolve metodologias próprias para a realização de estudos para avaliar o potencial hidrelétrico de uma área.

Nossos serviços nessa área incluem:

• Estudos do direito de outorga para águas superficiais;
• Estudos de repotenciação de empreendimentos hidroenergéticos;

Além disso, prestamos assessoria técnica ao empresário/investidor em diversos momentos da vida da usina, especialmente no que se refere à segurança de barragens e comercialização de energia.

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