Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Centrais e Subestaes

Produo Hdrica e suas mais-valias hoje

Carlos Jorge Arajo Nunes

David Pereira Nogueira Gomez

Joo Henrique Ferreira e Costa Tavares

Turma 9

22 de Dezembro de 2014

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ndice

Introduo ............................................................................................................................... 3

Produo Hdrica .................................................................................................................... 4

Funcionamento de uma central hidroeltrica...................................................................... 6

Mini-hdricas ...................................................................................................................... 7

Tipos de turbinas ................................................................................................................ 9

Aproveitamentos Hidreltricos em Portugal ........................................................................ 10

Exemplos de aproveitamentos hidreltricos PRO ......................................................... 11

Mais valias da produo hdrica ........................................................................................... 12

Impactos negativos da produo hdrica. ............................................................................. 14

Concluso ............................................................................................................................. 15

Referncias ........................................................................................................................... 16

Anexos .................................................................................................................................. 17

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Introduo

A produo hidroeltrica tem um impacto muito significado nos dias de hoje,

embora muita gente no se aperceba, ao nvel do custo da tarifa eltrica que paga mas sua

importncia no pra por a. No decorrer deste trabalho sero estudados os vrios tipos de

aproveitamentos hidroeltricos, tento em conta especialmente o caso portugus, ser

analisada a sua constituio e forma como atuam no meio envolvente, principalmente no rio

onde esto inseridos.

Desde que o ser humano ganhou conscincia que a

gua essencial vida e o porqu de o ser, o nosso prprio

organismo constitudo por mais de 60% de gua. No

princpio era apenas utilizada para consumo prprio, para

dar de beber aos animais e como um elemento essencial na

agricultura, no s para o cultivo dos alimentos mas tambm

para o seu processamento, como exemplo disso podem ser

considerados os moinhos. Como se sabe agora podem ainda

ser utilizadas das mais diversas formas para ajudar o

Homem, desde a produo hidroeltrica at aos tratamentos

medicinais.

Com o aparecimento do gerador eltrico e da

crescente evoluo da eficincia das turbinas comeou a

produzir-se energia partir da gua que corria nos rios,

comeando com centrais de pequenas dimenses que

produziam apenas para o consumo local at atingir

atualmente grandes dimenses com potncias instaladas

proporcionais ao seu tamanho.

A energia hdrica de origem renovvel e limpa, ou

seja, no causa poluio. Como se sabe, os combustveis fsseis no vo durar para sempre

e a sua utilizao no boa para o planeta, embora as tecnologias tenham evoludo ao

longo dos anos. A hdrica uma fonte de energia que perdurar, se bem aproveitada e com

o aumento da eficincia das turbinas poder vir a ser a alternativa mais forte em relao s

fontes no renovveis.

Em Portugal a energia hdrica foi a primeira forma de produo de eletricidade a ser

implementada, continua a estar principalmente concentrada a norte do pas e constitui uma

fonte de energia indispensvel ao sistema eltrico nacional. O sistema hidroeltrico

Figura 1. Moinho

Figura 2. A Barragem das Trs

Gargantas a maior do mundo e tem

uma potncia instalada de 22,5GW

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nacional bastante desenvolvido mas mesmo assim poderia ser melhor aproveitado mas

com o tempo com certeza ir evoluir pois as vantagens que trs no so apenas a nvel

energtico mas se feito corretamente poder melhorar as condies de vida de vrias

populaes.

Produo Hdrica

A produo hdrica em Portugal sempre teve importncia no setor energtico

nacional pois foi das primeiras formas de produo de energia neste pas, ao longo dos anos

foram sendo feitos investimentos considerveis neste setor:

Grfico 1. Aumentos de potncia instalada em grandes aproveitamentos hidroeltricos

Como se pode ver a potncia que se tem vindo a acrescentar ao longo dos anos tem

vindo a aumentar, embora nos ltimos anos tenha sofrido um abrandamento,

principalmente devido crise econmica.

O potencial hidreltrico portugus e o seu aproveitamento so estimados em cerca

de 32TWh (potencial energtico bruto), dos quais apenas 25TWh so tecnicamente a

aproveitveis, aprofundando um pouco mais a questo, pode-se ainda dizer que apenas

21TWh so economicamente aproveitveis. O grfico seguinte divide os vrios setores da

produo hdrica onde esse potencial pode ser aumentado:

150

1043

366

817 864 907

428

0

200

400

600

800

1000

1200

Antes de 1950

1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2010

MW

Potncia instalada

5

Grfico 2. Potencial por explorar em Portugal

Para terminar veremos agora os valores registados de produo hdrica nos ltimos

anos:

Grfico 3. Produo hdrica nos ltimos anos em Portugal

Nota-se uma ligeira evoluo na quantidade de energia eltrica produzida a partir

das centrais hidroeltricas ao longo dos anos, no muito notrio porque o caudal que

circula nos rios claramente influenciado pela precipitao anual e pela sua distribuio

geogrfica.

41%

41%

18%

POTENCIAL POR EXPLORAR (Potncia disponvel: 21 TWh)

Gerao hidrca turbinavl Gerao hidrca reversivl

Pequenas centrais hidrieltricas

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

GW

h

Evoluo da produo ao longo dos ltimos anos

Produo Hdrica

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Figura 3. Esquema de um Gerador / Turbina de uma

Barragem Hidroeltrica

Funcionamento de uma central hidroeltrica

Uma central hidroeltrica tem como

objetivo converter a energia mecnica

produzida pela rotao das ps de uma turbina

hidrulica (o que descrito pela figura ao

lado), que por sua vez converte essa energia

em energia eltrica por meio de um gerador,

depois ligada s linhas de transmisso

atravs dos transformadores. Nas instalaes

hidroeltricas so utilizados diferentes tipos de

turbina, variando normalmente de acordo com

altura de queda e do caudal do rio para que

esto destinadas, assunto que ser falado mais

frente.

O esquema de funcionamento de um aproveitamento hidroeltrico pode ser

resumido no esquema seguinte:

Figura 4. Esquema de funcionamento de um aproveitamento hidroeltrico

A seguir apresentado o esquema da barragem hidroeltrica do Alto Lindoso no rio

Lima:

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Figura 5. Esquema da barragem do Alto Lindoso

As centrais hidroeltricas podem ser divididas em trs tipos, sendo eles:

Centrais de Alta Queda Centrais com alturas de queda superiores a 200 metros.

Centrais de Mdia Queda Centrais com alturas de queda entre 20 e 200 metros.

Centrais de Pequena Queda Centrais com alturas de queda inferiores a 20 metros.

Estas por sua vez podem ser classificadas quando sua capacidade regularizar o

caudal:

Centrais de albufeira (com ou sem bombagem) Boa capacidade de regularizao de

caudal, dependendo claro da sua capacidade de armazenamento.

Centrais a fio de gua Centrais sem capacidade de armazenamento, no

conseguindo assim regular os caudais.

Mini-hdricas

Embora se chamem mini-hdricas, estas no so centrais hdricas em tamanho

pequeno, pois tm em si caractersticas especiais. Nelas so aplicadas novas tecnologias por

forma a diminuir os seus custos, so desenhadas para serem simples e compactas e incluem

sistemas de automatizao total da central. As turbinas utilizadas tm um rendimento

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bastante bom para variados regimes de funcionamento, utilizam tambm mquinas

sncronas como geradores.

As principais vantagens deste tipo de tecnologia so as seguintes:

Tem uma elevada eficincia, que se situa entre 70% e 90%;

Remuneras em regime especial;

A gua que circula nos percursos hdricos no difcil de prever;

Baixas taxas de variao;

No tem impactos ambientais muito significativos;

A tecnologia j utilizada h mais de 40 anos.

Existem vrios tipos de configuraes para as mini-hdricas:

Central com canal de aduo e conduta forada (exemplo apresentado na figura

abaixo) So de alta-queda e situam-se longe da barragem;

Central apenas com conduta forada Centrais de baixa queda e situam-se perto das

barragens;

Central encastrada na barragem So centrais de baixa queda e situam-se nas

prprias barragens;

Central s com canal de aduo e cmara de carga Centrais d