Para que servem os reservatórios das hidrelétricas?

A maior parte da energia hidrelétrica é proveniente da energia potencial da água represada em um reservatório cuja queda aciona uma turbina e um gerador. Em outras palavras, os reservatórios servem para criar uma queda d’água com peso suficiente para gerar a energia. O cálculo da potência instalada da usina é efetuado através de estudos que consideram o volume deste reservatório, a vazão da queda d’água é a diferença de altura entre a fonte e a turbina. Por isso, a altura, o volume, a vazão e a segurança do reservatório são vitais para a viabilidade econômica de uma usina hidrelétrica.

Como construir um reservatório?

 A viabilidade técnica de cada reservatório deve ser analisada por modelos matemáticos, físicos e geográficos antes da construção das usinas, um empreendimento que demanda vultosos investimentos e planejamento de longo prazo.

Existe um cuidado a ser tomado para evitar acidentes, e uma das prioridades de segurança é a construção de uma sólida barreira de concreto armado para o reservatório. No dia a dia do funcionamento da usina hidrelétrica, técnicos em uma sala de controle monitoram o funcionamento do canal que regula a vazão de água e o funcionamento adequado da turbina e do gerador, conforme observado abaixo na foto da sala de controle da Usina Hidrelétrica de Itaipu.

Sala de Controle ITAIPU Binacional (Foto: Alexandre Marchetti – ITAIPU)

Qual é o impacto de um reservatório?

 Um dos fatores que mais influenciam a operação das usinas hidroelétricas é a vazão das águas no reservatório. Existe um volume mínimo de água que deve estar represada para conseguir acionar a turbina e gerar energia elétrica. Esta vazão depende do volume da bacia hidrográfica, volume este que depende quantidade de chuvas nas cabeceiras dos rios que alimentam a bacia.

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 Isso quer dizer que usinas hidroelétricas, uma vez instaladas, estão sujeitas às condições climáticas regionais que podem fazer com que o índice pluviométrico não seja suficiente para manter o nível dos seus reservatórios. Em casos extremos, condições climáticas ruins podem até mesmo tirar a usina de operação até que o nível reservatório se recupere. Por isso, os reservatórios devem estar em locais estratégicos para receber sempre grande volume de água.

Além disso, represar esse volume hídrico necessita de grandes áreas para alagamento. Represar ou não a vazão de um curso d’água é uma decisão que deve incorporar a dimensão ambiental, numa escolha entre alternativas que devem ficar absolutamente claras para a sociedade para garantir energia para todo o país.

Novas tecnologias

 Por isso, com a entrada de novas tecnologias, surgiram novos tipos de usinas hidroelétricas que já não necessitam tanto dos reservatórios de grande volume, mas não garantem, em geral, o fornecimento de energia necessário. Atualmente, existem três tipos de hidroelétricas:

1. Hidrelétricas com reservatórios
2. Hidrelétricas a fio d’água
3. Hidrelétricas com bombas reversíveis

A usina hidrelétrica a fio d’água é aquela que não dispõe de reservatório de água ou têm reservatórios pouco relevantes quando comparados em vazão de água. Em geral, usinas a fio d’água têm baixos “fatores de capacidade”. O fator de capacidade é uma grandeza adimensional obtida pela divisão da energia efetivamente gerada ao longo do ano – em geral, medida em MWh/ano – pela energia máxima que poderia ser gerada no sistema.

Esse tipo de usina pode funcionar em combinação com uma usina de grande reservatório situada no curso superior da bacia hidrográfica, para garantir uma geração relativamente constante. Caso contrário, pode sofrer com uma grande variação na geração de energia elétrica durante o ano. Nos últimos anos, a priorização de construção de hidroelétricas a fio d’água em detrimento da construção de reservatórios no Brasil vem reduzindo a participação das hidroelétricas no perfil da matriz elétrica nacional.

Já as usinas com bombas reversíveis é uma geradora hidrelétrica que permite o armazenamento energético sob a forma de energia potencial, bombeando água entre reservatórios a diferentes altitudes, armazenando energia em períodos de baixo consumo e restituindo a energia armazenada à rede em períodos de elevado consumo.

(Fonte: CBIE)