Avaliação em emergia da geração de hidroeletricidade em usinas convencionais e modelo fio d’água: estudo de caso
Anexos
Informações
Título
Avaliação em emergia da geração de hidroeletricidade em usinas convencionais e modelo fio d’água: estudo de caso
Autor(es)
Celso Aurélio Tassinari
Orientador(es)
Silvia Helena Bonilla
Data de Defesa
14/10/2013
Resumo (EN)
According to National Energy Plan for 2030, which was elaborated in 2005 by the Ministry of Mines and Energy, 164 GW should be made available in the form of hydropower plants in order to attend the demand. The hydroelectricity is responsible for 75% of the installed power in Brazil. Two types of hydropower plants (HPP), the traditional one with reservoir and the Run-of-River plant have been used for electricity generation. There are controversial opinions on which type of HPP should be selected for the new enterprises. The negative aspects resulted from traditional HPP are displacement of people, vegetation and crop loss, sediment retention and changes in the aquatic biota. The positive aspects include the possibility to face the dry season due to water storage, flooding and flow control, irrigation, tourism and recreational activities. According to experts, the Run-of-River plants have more risks of generation interruption due to lack of rainfall. The present work aims to use the Odum’s methodology in order to help the decision and policy makers. All the global resources used in implantation and operation of two HPPs are quantified by means of the emergy accounting. One is a traditional HPP with a reservoir of 2250 km2 and the other a Run-of-River plant with a small reservoir of 330 km2. Both of them deliver similar power values, 1540 MW and 1550,2 MW, respectively. All the Renewable (R), Non-renewable (N) and purchased (F) inputs were calculated and expressed in seJ (solar emergy joules). The indices defined by the methodology were calculated and compared for both HPPs. The influence of the reservoir area was evidenced in some of the indices, such as renewable fraction, emergy density, EIR, ELR, ESI, and indirect area. Although the results are not decisive to take a decision, they can be used in a complementary way with other indicators.
Resumo
De acordo com o Plano Nacional de Energia (PNE) para 2030, elaborado em 2005 pelo Ministério de Minas e Energia/Empresa de Pesquisa Energética (EPE), para atender à demanda de eletricidade, deverão ser disponibilizados, até a referida data, mais 164 GW, instalados na forma de usinas hidrelétricas (UHEs). Tais usinas são responsáveis por 75% da potência instalada no Brasil e dois modelos têm sido usados na geração de energia: usinas convencionais, com reservatório de armazenamento de água, e aquelas chamadas modelo fio d’água, que possuem reservatórios menores ou não os possuem. Há muita controvérsia entre os especialistas que atuam na área da geração de energia, quanto ao modelo de UHE que deve ser escolhido nas novas instalações. São citados como aspectos desfavoráveis da instalação de UHEs com reservatório, dentre outros: o deslocamento de pessoas; a perda de vegetação, de área de plantio, de sedimentos; a mudança de perfil dos componentes da vida aquática. Os favoráveis incluem: o armazenamento de energia na forma de água, para enfrentar longos períodos de estiagem; o controle da vazão do rio para evitar alagamentos; a irrigação; a geração de empregos na fase de implantação; turismo; lazer. Segundo alguns especialistas, as UHEs de modelo fio d’água oferecem maior risco de interrupção da geração em períodos longos de falta de chuva. Neste trabalho, pretendeu-se disponibilizar uma ferramenta de análise dos modelos que possa ser útil aos tomadores de decisão sobre as políticas de geração de energia, sem levar em conta a subjetividade das opiniões. Aplicando a Contabilidade Ambiental em Emergia e a Metodologia de Odum, são quantificados os recursos globais aplicados para a implantação e operação de duas UHEs, uma modelo convencional, com reservatório de 2250 km2, e outra, modelo fio d’água, com reservatório de 330 km2. Foram escolhidas duas UHEs instaladas no Rio Paraná, administradas pela CESP (Companhia Energética de São Paulo), com potências instaladas de valor muito próximo, 1540 MW na convencional e 1550,2 MW na fio d’água. Foi realizado cálculo, em joules de energia solar (seJ), tanto dos recursos globais aplicados, que foram classificados em renováveis (R), não renováveis (N) e provenientes da economia (F), como do produto gerado (a eletricidade). Com base nos valores encontrados, foram calculados, para cada UHE, os índices da Metodologia de Odum e, depois, comparados. Índices que, direta ou indiretamente, dependem da área direta do empreendimento, como fração renovável dos recursos aplicados; densidade de emergia; relação de investimento em emergia; relação de rendimento em emergia; relação de carga ambiental; índice de sustentabilidade; área indireta necessária; fração renovável dos recursos locais consumidos e índice de perdas dos recursos locais. Tais índices mostraram-se favoráveis à UHE modelo fio d’água. A Metodologia de Odum e a Contabilidade Ambiental em Emergia contribuíram para o cálculo dos índices usados cientificamente. O resultado dessa comparação não pode ser analisado de forma isolada; deve-se levar em conta outros fatores decisivos para a escolha, como a pluviosidade do local pretendido para a nova instalação, dentre outros.
Tipo
Tese
Palavras-chave
Usinas Hidrelétricas, Hidroeletricidade, Emergia
Área de Concentração
Gestão de Sistemas de Operação
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq
Produção e Meio Ambiente
Instituição
UNIP
Direito de Acesso
Acesso Aberto