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Adaptando a geração hidrelétrica brasileira

O Brasil apresenta um grande potencial de aproveitamento de usinas hidrelétricas de armazenamento bombeado. Apesar de custos de capital mais altos do que as barragens de usinas hidrelétricas convencionais, elas constituem uma alternativa importante para a gestão da água e para a geração de energia, aponta estudo de pesquisadores de um centro de pesquisa da Áustria.

Usualmente, os reservatórios das usinas hidrelétricas possuem a função de armazenar a água de modo a regularizar o fluxo sazonal de um rio, garantindo a geração de energia o ano inteiro e reduzindo a vulnerabilidade do abastecimento de energia. Segundo o estudo, eles também servem para o controle de enchentes e diversos outros usos da água, como agricultura ou consumo humano.

As usinas hidrelétricas de armazenamento bombeado consistem em uma forma diferente e menos comum de barragens de reservatórios. Sua operação é destinada a atender a demanda de energia no horário de pico.

Para tanto, em períodos em que o consumo é baixo, entre meia-noite e 6h da manhã, elas bombeiam água de um reservatório inferior para outro em uma área superior. Durante o horário de pico, as usinas de armazenamento bombeado geram energia, liberando a água novamente para o reservatório inferior.

As usinas de armazenamento bombeado apresentam perdas de eficiência entre 15% e 30%. Todavia, o estudo indica que ainda assim elas oferecem uma maneira econômica de suprimento de eletricidade no horário de pico de forma ágil. Constituem uma alternativa a outras fontes de geração para o horário de pico, em especial turbinas de combustão de gases de alto custo.

Duas tendências despertam o interesse em usinas de armazenamento bombeado. A primeira delas é o crescimento de fontes eólicas e solar na matriz energética. Porque são intermitentes e mais imprevisíveis, elas podem ser complementadas pelas usinas de armazenamento. Além disso, o estudo aponta para a escassez cada vez maior de locais apropriados para a instalação de barragens convencionais.

Os pesquisadores avaliaram o potencial de utilização de usinas de armazenamento bombeado sazonais. Elas tem um papel semelhante às barragens de reservatórios convencionais, armazenando grandes quantidades de água por longos períodos. Mas em vez de serem abastecidas pelo fluxo natural de um rio, o reservatório é formado e abastecido por meio do bombeamento.

O estudo investigou o potencial das usinas sazonais no sistema elétrico brasileiro. Foi considerada à necessidades de terra, a capacidade de armazenamento e seus impactos na geração de energia e na gestão da água.

A análise identificou que as usinas de armazenamento bombeado sazonais possuem diversas vantagens em relação às usinas hidrelétricas convencionais. Elas utilizam áreas alagadas entre 1 e 2 ordens de magnitude menores e sofrem pequenas perdas por evaporação.

Ao mesmo tempo, representam uma opção de armazenamento em locais onde as barragens convencionais são inviáveis, e podem servir, além da geração de energia, para atender a usos múltiplos da água.

Os resultados do estudo reforçam uma pesquisa anterior, realizada pela Universidade Federal do Rio de Janeiro – COPPE/UFRJ. Os pesquisadores da COPPE analisaram o potencial de utilização de usinas de armazenamento bombeado sazonais na matriz elétrica brasileira.

Combinado com sistemas de usinas hidrelétricas instalados em cascata em um mesmo recurso hídrico, a tecnologia sazonal mostrou um grande potencial de exploração.

O estudo da COPPE concluiu que a implementação de usinas de armazenamento sazonal traria inúmeros benefícios à geração de energia no Brasil. Em primeiro lugar, poderia descentralizar a capacidade de armazenamento, atualmente concentrada na região Sudeste, um fator de vulnerabilidade às mudanças climáticas.

Ao promover a descentralização do potencial de armazenamento, a tecnologia contribuiria para elevar a segurança energética do país, diminuindo o risco de apagões. O estudo identificou também outras vantagens, tais como a otimização da geração de energia em sistemas hidrelétricos em cascata, viabilizar o aproveitamento hidrelétrico em bacias hidrográficas pouco favoráveis e a participação de fontes renováveis intermitentes.

Mais informações: Comparison between seasonal pumped-storage and conventional reservoir dams from the water, energy and land nexus perspective e A review of seasonal pumped-storage combined with dams in cascade in Brazil
Imagem: figura 5 do estudo – diagrama representando a instalação de usina de armazenamento sazonal em uma cascata de projetos hidrelétricos

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