Geração de energia de uma PCH

A estimativa da produção energética de uma PCH Pequena Central Hidrelétrica depende da avaliação da disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica. Na prática atual existem importantes incertezas que devem ser consideradas:

1.Estimativa das vazões – Como é esperado as bacias nas quais são definidas as PCHs são pequenas, com área de drenagem geralmente inferiores ou da ordem de 100 km2. A rede de postos fluviométricos brasileira é reduzida ou quase inexistente para bacias desta magnitude. A prática hidrológica tem utilizado da proporção de áreas de drenagem para extrapolação as vazões de bacias maiores para as menores. As conseqüências são as seguintes:

(a)não existe proporcionalidade de áreas de drenagem na curva de permanência, principalmente no trecho inferior. Podem existir resultados tanto num sentido como no outro, mas a tendência é que a vazão regularizada obtida no cálculo seja superior a real, podendo superestimar a real geração;
(b)a precipitação de cada bacia pode mudar, portanto ao extrapolar somente pela área, a chuva não é considerada. Em regiões montanhosas (como a Serra do Mar) a chuva tende a aumentar de jusante para montante. A bacia maior tenderia a ter vazão específica menor e a extrapolação subestimaria a vazão no local de interesse;
(c)a geologia e a morfologia das bacias pode mudar e o comportamento nas estiagens podem ser muito diferente. Na cabeceira de alguns rios podem existir pequenos planaltos que regularizam mais a vazão.

2.Representatividade da série: Sabe-se que em grande parte do Brasil: Sul, Sudeste, Centro- Oeste e Sul da Amazônia a chuva e a vazão aumentaram depois de 1970 da ordem de 30%. Utilizando este período, a tendência será de obter mais geração, se comparado com uma série mais longa (englobando anos anteriores a década de 70). Esta não – estacionalidade tem sido discutia em outros artigos neste blog. A pergunta inevitável é ? será que o futuro se comportará como os últimos 30 anos? Está incerteza está hoje embutida nestas avaliações.

Qual é a fórmula para minimizar estes problemas?

No primeiro caso, o uso da regionalização por proporção de área para estimativa da vazão de uma PCH pode produzir erros importantes. Em artigos publicados anos atrás (Silveira, G; Tucci, C.; 1998. Monitoramento de pequenas bacias para disponibilidade hídrica, RNRH V3 N3.p 97-110 e Silveira, G; Tucci, C. e Silveira, A. 1998. Quantificação de vazão em pequenas bacias sem dados. RBRH V3 N3 p111-131) mostramos que a medição local de vazão por períodos muito curtos é melhor que qualquer regionalização. Os procedimentos recomendados seriam:
•Pelo menos uma semana de medidas espaçadas por 2dias permite estimar o coeficiente de depleção da bacia, essencial para melhor estimar as vazões de estiagem.
•O uso de um modelo chuva-vazão permite com base na chuva, gerar a vazão por vários anos. Nesta geração podem ser utilizados conceitos de incertezas para se obter séries de vazões igualmente prováveis;
•A comparação com valores regionais permite uma avaliação dos valores gerados.

Nos estudos de regionalização que desenvolvemos no passado (ver livro: Regionalização de vazões, publicado pela ABRH) mostrei que a existência de poucos dados no local é melhor que qualquer metodologia de regionalização.

No segundo caso, a representatividade da série não deve ser medida pelo número de anos da série, mas pela sua representatividade. Desejamos saber qual o período do passado que melhor explica o futuro. A primeira pergunta que devemos fazer é a seguinte: A bacia hidrográfica sofreu alterações no seu tipo e uso do solo que justifiquem as mudanças de vazões ou as alterações foram pequenas e as vazões mudaram principalmente pelo aumento de chuva? No caso que a não-estacionalidade é essencialmente devido a variação da chuva, a série longa é a mais representativa e pode-se analisar a produção de energia ponderando a probabilidade de ocorrência de períodos de vazões. No caso, em que existe efeito do uso do solo, Pode-se buscar retirar incluir este efeito e, um modelo precipitação – vazão. Este conteúdo ainda é novo na hidrologia, mas necessita ser abordado para dar consistência aos projetos.

A consequência econômica destas incertezas ocorrerá na comercialização da energia. Ao vender um contrato de longo prazo de energia firme o proprietário da Usina poderá, num período de escassez ter que comprar energia no mercado para honrar seu contrato, caso sua PCH não fornecer a energia prevista. Neste momento o preço deve ser alto, levando a prejuízos no investimento. No caso das vazões estimadas estarem subdimensionadas o proprietário poderá perder de aumentar seu retorno do projeto. Portanto, a correta avaliação da capacidade de geração é de interesse também do investidor.

About Prof. PhD Carlos E. M. Tucci

Engenheiro civil, MSc, PhD, professor aposentado do IPH-UFRGS, sócio-fundador da Rhama Consultoria Ambiental. Autor de mais de 300 artigos científicos, livros, capítulos de livros. Experiência de mais de 40 anos na área, com atuação junto a empresas e entidades nacionais e internacionais como: Unesco, Banco Mundial, BID, ANEEL, ANA, Itaipu, entre outros. Premiado em 2011 pela International Association of Hydrological Sciences.

2 Comments

  1. Roni Oliveira

    Boa tarde

    Participei de uma negociaçao de parte de uma pch que não o orreu pois o estudo de regionalizaçao a mais de 100 km da pch preponderou sobre 2 anos de mediçoes na propria pch e em mais 2 outras pchs proximas.

    Acha que temos base técnica para reverter o quadro ? Como propõe?

    Grato

    Roni Oliveira
    Energcon
    21 9605-6516 vivo
    21 8877-7963

    1. admin

      Roni

      A regionalização geralmente equivale a 1 a 2 anos de dados. Os dados locais podem ser usados em associação com modelo hidrológico para estender a série e assim obter um resultado melhor que a regionalização.

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