O que é energia hidrelétrica
Você sabe como funcionam as usinas hidrelétricas?
A energia hidrelétrica é aquela que é gerada ao transformar a força da água em energia elétrica. Para aproveitar tal força, são construídas grandes infraestruturas hidráulicas capazes de extrair o máximo potencial desse recurso renovável, livre de emissões e que se origina na própria área. Vamos explicar-lhe tudo sobre elas.
O que são usinas hidrelétricas?
Embora seja habitual ouvir os termos represa, barragem e usina de forma indistinta, a verdade é que cada um desses termos se refere a uma realidade específica que, para simplificar, poderia ser identificado da seguinte maneira:
- Barragem: é a infraestructura de obra civil. Entre suas características físicas destacam-se a altura sobre as fundações, o comprimento de coroação e o volume de concreto.
- Represa: é o armazém de água. Para conhecer sua situação real é preciso analisar, principalmente, duas variáveis: o nível da água e o volume armazenado.
- Usina: é a construção onde estão localizados os grupos de geração. As duas magnitudes básicas para definir uma usina hidrelétrica são o salto e o caudal.
Principais elementos e funcionamento de uma usina hidrelétrica
VER INFOGRÁFICO: Como funciona uma usina hidrelétrica? [PDF] Link externo, abra em uma nova aba.
Como funciona a energia hidrelétrica
As usinas hidrelétricas convertem em energia elétrica a diferença de energia potencial de uma determinada massa de água ao transferi-la entre dois pontos situados a uma altitude ou cota diferentes.
Para isso é preciso fazer com que um caudal de água circule por um circuito hidráulico que ultrapassa o desnível entre dois pontos, o que habitualmente se conhece como salto, onde a água vai adquirindo velocidade à medida que a energia potencial se transforma parcialmente em energia cinética. A turbina é a encarregada de transformar essa energia cinética em energia mecânica, para que o gerador a transforme, por sua vez, em energia elétrica.
Finalmente, o caudal de água sai da turbina e escoa novamente no rio praticamente sem velocidade e com a energia potencial correspondente à altura do ponto de escoamento.
O rendimento global de todo o processo é muito alto — entre 90 e 95% —, sendo aproveitada praticamente toda a energia potencial da água. As perdas de rendimento ocorrem devido às perdas de carga no circuito hidráulico, aos atritos na rotação do grupo hidrelétrico e às perdas nos equipamentos elétricos.
O processo inverso ao descrito é o das usinas hidrelétricas de bombeamento, realizado pelas usinas reversíveis: estas transformam a energia elétrica em energia potencial ao bombear água para uma represa ou reservatório superior.
Usinas hidroelétricas da Iberdrola nas Arribes del Duero.
Substituição do gerador da usina hidrelétrica de Saucelle (Salamanca, Espanha).
Principais tipos de usinas hidrelétricas
Atendendo à sua funcionalidade, as usinas hidrelétricas são classificadas em:
- Usinas a fio d'água:
O funcionamento da usina se adapta totalmente e a todo o momento ao regime de caudais que corre pelo rio, sem alterá-lo. Essas usinas não possuem, portanto, uma capacidade significativa de armazenamento e têm um funcionamento contínuo, embora variável ao longo do ano. A energia produzida não pode se adaptar às necessidades de cobertura da demanda elétrica.
- Usinas com reservatório:
Nesse caso específico, sim é possível armazenar água e regular seu funcionamento para atender às necessidades de gestão da demanda. A capacidade de armazenamento é obtida por meio de uma represa situada a montante da usina e dependendo de sua capacidade se fala de regulação sazonal, anual e, inclusive, hiperanual.
Essas instalações, além de gerarem energia, são capazes de acumular energia elétrica bombeando água para uma represa superior.
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Vantagens da energia hidrelétrica
As usinas hidrelétricas têm várias vantagens e aspectos positivos:
Reutilização:
Trata-se de um recurso proveniente da água da chuva, e, além disso, a água utilizada no processo pode voltar a ser utilizada.
Duração:
As instalações hidrelétricas têm uma longa vida útil.
Sustentável:
A energia hidrelétrica ajuda a diminuir a emissão de gases de efeito estufa.
Flexibilidade:
Os recursos hidráulicos facilitam a gestão dos picos de demanda energética uma vez que podem utilizar a água represada de forma flexível.
Controle:
As represas são especialmente úteis no momento de regular o caudal de um rio para evitar, por exemplo, cheias perigosas.
Custos:
Embora o investimento necessário para pôr em funcionamento uma usina hidrelétrica seja alto — seu desenvolvimento envolve a construção de pântanos, barragens, canais, etc.—, os custos operacionais são baixos.
Apoio:
Sua flexibilidade operacional representa um complemento e um apoio essencial para o desenvolvimento de outras tecnologias renováveis de geração intermitente como a energia solar fotovoltaica e a eólica.
A aposta da Iberdrola na tecnologia hidrelétrica remonta às suas origens e faz parte de seu compromisso com a geração de uma energia 100% renovável, sem emissões contaminantes na atmosfera, que reduz a dependência energética do exterior, além de ser capaz de responder às necessidades da demanda em tempo real, representando, dessa forma, uma ferramenta fundamental para aumentar a segurança e garantir o fornecimento elétrico.
O grupo planeja ter 14 GW de capacidade hidrelétrica instalada até 2025, incluindo as usinas hidrelétricas tradicionais e o sistema de bombeamento.
