Que condições naturais são adequadas para a construção de uma usina hidrelétrica?

Os engenheiros levam em consideração o comportamento da água quando planejam as usinas hidrelétricas.

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• Você sabe como funciona uma hidrelétrica?
• Quais são as desvantagens da construção de uma usina hidrelétrica?
• Quais são os impactos ambientais na construção de uma usina?
• Identificação de um potencial
• Estudos e Projetos
• Licenciamento Ambiental
• Obras Civis
• Grupo Gerador e Acessórios
• Subestação e Transmissão
• Quais as condições naturais para a instalação de uma usina hidrelétrica?
• Que condições naturais são adequadas para construção de usinas?
• Quais condições naturais favorecem a utilização de usinas hidrelétricas em nosso país?
• Quais as condições para se ter energia hidrelétrica?

Essas usinas aproveitam o potencial hidráulico existente num rio, utilizando desníveis naturais como quedas de água, ou artificiais, produzidos pelo desvio do curso original do rio.

Nelas, a força das águas represadas dos rios é utilizada para a produção de energia elétrica. Essas usinas são responsáveis por mais de 70% de toda a energia elétrica gerada no país e cerca de 20% da eletricidade mundial. Alem disso não é poluente, é renovável, e permite controlar a vazão dos rios através das barragens, minimizando os efeitos das enchentes.

Você sabe como funciona uma hidrelétrica?

Inicialmente represa-se uma grande quantidade de água em um imenso tanque, cuja base é bem mais larga que a parte de cima. As usinas são construídas abaixo do nível das represas, já que, quanto maior for a profundidade, maior será a pressão exercida pela água. Quando as comportas são abertas, a água sai sob grande pressão. Sob as comportas são colocadas as turbinas, grandes máquinas cuja parte principal é uma roda imensa. A queda da água faz com que as rodas girem, esse movimento gera energia elétrica que é distribuída para as cidades.

Quais são as desvantagens da construção de uma usina hidrelétrica?

As desvantagens da construção de uma usina hidrelétrica são:
- Desapropriação de terras produtivas pela inundação;
- impactos ambientais (fauna e flora) - perda de vegetação e da fauna terrestres;
- impactos sociais (realocação e desapropriação de moradores);
- interferência na migração dos peixes;
- alterações na fauna do rio; e
- perdas de heranças históricas e culturais, alterações em atividades econômicas e usos tradicionais da terra.

Quais são os impactos ambientais na construção de uma usina?

Para construir represas e usinas é preciso alagar uma área enorme para formar o lago, e muitas vezes mexer no caminho que o rio faz. O lago, também chamado de reservatório, é formado pelo represamento das águas do rio, através da construção de uma barragem. Essa alteração do meio ambiente atrapalha a vida dos bichos e das plantas da região, além de mudar radicalmente a paisagem, muitas vezes destruindo belezas naturais. Também saem prejudicadas as pessoas que moram por perto e têm que se mudar por causa da inundação.

Usina Hidroelétrica de Itaipu

  

Você sabe quais são as etapas necessárias para construção de uma usina hidrelétrica ( seja PCH ou uma CGH)? Pois então veja neste artigo, o passo a passo a ser seguido.

Identificação de um potencial

Sabemos que não é possível construir uma hidrelétrica sem um rio. É como instalar um ar condicionado sem uma casa. Então antes de qualquer coisa é necessário identificar um local que ofereça condições para produção de energia hidrelétrica.

Você não precisa, obrigatoriamente, ser proprietário das terras onde o rio se encontra, mas precisa ter autorização para uso fruto do recurso hídrico presente nela.

Essa autorização estende toda a área de alagamento de ambos os lados do rio e da Área de Preservação Permanente (APP) – (30, 50 ou 100 metros do rio, dependendo do estado).

Se você não for o proprietário, um contrato oferecendo uma pequena porcentagem da geração ao proprietário pode ser a solução. Você também pode comprar ou arrendar as terras de acordo com sua preferência e capital disponível para investimento.

Sabendo onde você quer instalar uma hidrelétrica, você pode pedir auxílio dos nossos engenheiros para ver, através do local da futura barragem, qual a queda e a vazão do rio naquele ponto e, com isso, estimar um valor de investimento e capacidade de geração, antes de seguir para a próxima etapa.

Estudos e Projetos

Agora sim, tendo posse de uma área de terra com um rio, o primeiro passo é realizar o estudo de inventário, estudo de viabilidade e o projeto básico. Nem todos os tipos de usina precisam dos três itens, em CGHs, por exemplo, parte-se direto para o projeto básico.

Se você não sabe o que é uma CGH, leia este post curto e entenda!

No estudo de inventário é feita a avaliação do rio como potencial de geração de energia, o estudo da bacia hidrográfica para obter informações precisas sobre quanto de energia poderá ser gerada naquele local, procedimentos para minimizar os impactos ambientais e avaliar quanto será preciso investir na estrutura e em obras civis.

O projeto de viabilidade, como o nome sugere, mostra se o projeto é viável ou não de dois pontos de vista: (1) ambiental e (2) custo frente ao retorno.

• Ambiental: Analisa-se os impactos ambientais que aquele empreendimento pode gerar e, se existirem, se podem ser revertidos de alguma forma.
• Custo frente ao retorno: verifica se a renda que a usina irá gerar é suficiente para pagar os custos de execução do projeto e para gerar lucro ao investidor.

O projeto básico serve para planejar a construção da usina por completo. É preciso barragem? Se sim, qual o melhor local, qual a altura? Quais estruturas usar para resistir às forças que agirão sobre ela (pressão da água por exemplo)? Qual a melhor disposição do conduto forçado? Enfim, TODAS as questões sobre o projeto são levantadas aqui.

Nesse projeto constam as informações do estudo de inventário e do estudo de viabilidade, então é nele que a engenharia mecânica busca as informações para definir quais equipamentos serão mais adequados para aquela determinada situação e quais características específicas cada equipamento dessa usina deve ter.

Licenciamento Ambiental

O processo de licenciamento ambiental pode ser executado em paralelo a etapa anterior (estudos e projeto) e também se divide em três etapas: Licença Prévia (LP), Licença de Instalação (LI) e Licença de Operação (LO).

• Licença Prévia: concedida na fase preliminar do planejamento do empreendimento ou atividade aprovando sua localização e concepção, atestando a viabilidade ambiental e estabelecendo os requisitos básicos e condicionantes a serem atendidos nas próximas fases de sua implementação (CONAMA, 1997);
• Licença de Instalação: autoriza a instalação do empreendimento ou atividade de acordo com as especificações constantes dos planos, programas e projetos aprovados, incluindo as medidas de controle ambiental e demais condicionantes, da qual constituem motivo determinante (CONAMA, 1997);
• Licença de Operação: autoriza a operação da atividade ou empreendimento, após a verificação do efetivo cumprimento do que consta das licenças anteriores, com as medidas de controle ambiental e condicionantes determinados para a operação (CONAMA, 1997);

Obras Civis

Inicia então a etapa de obras civis. Nela é construída barrágem, reservatório, canal de adução e condutos forçados.

Barragem: tem a função de reter a água formando um desnível. O objetivo da barragem pode ser aumentar a queda, fazer um desvio no curso do rio ou apenas manter o nível de água constante para melhor operação da usina.

Reservatório: é o lago formado por consequência da barragem e pode ser a fio d’água ou de acumulação.

Canal de Adução e Conduto Forçado: São as estruturas responsáveis por levar a água até a casa de máquinas. A água é capturada no nível da barragem e a pressão gerada pela queda que existe até o nível da casa de máquinas é que faz o movimento das turbinas.

Grupo Gerador e Acessórios

Agora é necessário contratar uma empresa fabricante de equipamentos para hidrelétricas. O grupo gerador é composto por três itens principais: (1) turbina, (2) gerador e (3) regulador de velocidade.

Turbina: de uma forma bem simples pode-se dizer que a turbina hidráulica é uma espécie de roda com pás – que podem ser móveis ou fixas, dependendo do tipo. O objetivo da turbina é que a água levada até ela pelo conduto forçado seja inserida com pressão nas pás da turbina, fazendo com que ela gire.

Nesse processo diz-se que a energia potencial – a pressão da água tem um potencial de gerar movimento – foi transformada em energia mecânica – o próprio movimento. A turbina é ligada por um eixo, transferindo esse movimento ao gerador.

Veja neste post quais são os tipos de turbina e entenda em que situação deve-se usar cada um

Gerador: O gerador possui duas partes: uma fixa e uma móvel. A fixa é chamada de estator e a móvel, que é disposta ao centro do estator, é chamada de rotor. O rotor está conectado a turbina e, quando ela se movimenta, o rotor gira em conjunto.

O giro do rotor no centro do estator cria um campo eletromagnético e é dessa forma que transforma-se a energia mecânica – giro da turbina – em energia elétrica.

Regulador de Velocidade: simplificando ao máximo, o regulador é o painel de controle da usina. Através dele regula-se a quantidade de água que entra na turbina e o ângulo de abertura das pás da turbina, por exemplo, podendo-se acompanhar e controlar a potência gerada pela usina.

A Hidroenergia é fabricante de equipamentos para hidrelétricas (PCHs e CGHs) com experiência de 30 anos de atuação no mercado de geração de energia hidrelétrica.

Com uma grande e experiente equipe de engenharia, estamos aptos a produzir grupos geradores completos, além de todos os acessórios que sua hidrelétrica pode precisar.

Acessórios como válvulas e comportas que regulam a entrada de água na turbina, grades para evitar entrada de galhos e pedras, equipamento para limpar essas grades, pontes rolantes que fazem o movimento de grandes cargas de peso, etc.

Somos a empresa brasileira mais completa do mercado de equipamentos para geração de energia hidrelétrica, entregando máquinas para todo o mundo, incluindo países extremamente desenvolvidos tecnologicamente como o Japão.

Subestação e Transmissão

Por fim, é necessário então interligar a sua hidrelétrica ao Sistema Interligado Nacional (SIN) e vender a energia para a concessionária da sua região. Você recebe pela energia que gera ou ganha créditos para consumir em unidades consumidoras de mesmo CNPJ através da chamada Geração Distribuída.

Entenda neste texto o que é e como funciona Geração Distribuída.

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Fontes:

CERPCH – https://cerpch.unifei.edu.br/pt/etapas/

CONAMA – http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res97/res23797.html

Quais as condições naturais para a instalação de uma usina hidrelétrica?

Que condições naturais são adequadas para construção de usinas?

Quais condições naturais favorecem a utilização de usinas hidrelétricas em nosso país?

Quais as condições para se ter energia hidrelétrica?