Sem dúvida, uma das principais formas de proporcionar flexibilidade e confiabilidade ao SIN é através do armazenamento massivo de energia elétrica. No mundo, cerca de 95% desse armazenamento é feito pela clássica tecnologia de Usinas Hidrelétricas Reversíveis – UHRs. Essa tecnologia permite o armazenamento de quantidades muito grandes de energia por um período indeterminado, permite resposta rápida às variações de demanda do SIN e apresenta um rendimento superior a 80%. Seus principais inconvenientes são o alto investimento necessário, a existência de uma Linha de Transmissão nas proximidades e a demanda de uma topografia adequada para os dois reservatórios (a montante e a jusante) separados por uma diferença de nível o maior possível[1]. Essa tecnologia demanda ainda a presença de água, embora seja pouco sensível à qualidade dessa água[2].
O investimento em uma UHR se reduz com o aumento do desnível entre os reservatórios. Em geral, com a necessidade de dois reservatórios e das unidades de bombeamento esse investimento torna-se bem mais elevado do que o de uma Usina Hidrelétrica – UHE de mesma potência.
O conceito de repotenciação e modernização de UHEs consiste no conjunto de intervenções nos equipamentos hidrogeradores, na automação e no controle, capazes de incorporar ganhos de eficiência, confiabilidade, capacidade instalada e de potência.
Acontece que a repotenciação realizada pode ser também utilizada com a finalidade de aumentar a flexibilidade dessa usina junto ao SIN. Para tanto, deve ser aumentada a potência das turbinas instaladas, mesmo sem o correspondente aumento de potência hidráulica disponível[3]. Isso pode ser obtido com o aumento da potência individual das turbinas hidráulicas existentes ou pelo aumento do número dessas turbinas. Essa última opção é especialmente interessante se a UHE dispuser de poços vazios[4], caso em que essa supermotorização poderá ser feita de forma bem mais barata pela adição de grupos geradores a esses poços[5].
A repotenciação e a supermotorização de UHEs existentes, mesmo sem o aumento do reservatório, são ações de baixo impacto ambiental que podem aumentar a disponibilidade de potência (não firme) dessas usinas. Esse aumento, conhecido como aumento da Reserva de Capacidade, corresponde àquele que poderia ser proporcionado por uma UHR de potência equivalente à supermotorização, mas a um custo muito inferior, com menor impacto ambiental e maior eficiência energética.
Tendo mais de 100GW hidrelétricos instalados no SIN, a supermotorização de UHEs em pontos convenientemente escolhidos pode garantir o aumento da flexibilidade buscada com segurança e confiabilidade, demandando um investimento muito inferior ao de uma UHR.
[1] A quantidade de energia armazenada é proporcional ao produto da altura do desnível pelo volume do reservatório.
[2] A literatura descreve casos em que a água de esgoto sanitário ou ainda a água do mar foi utilizada em UHRs.
[3] Conhecido como supermotorização.
[4] UHEs dimensionadas com poços adicionais para futura motorização.
[5] EPE – 2019.
Professor Mario Olavo Magno de Carvalho | Consultor da SER
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