Tipos de Aproveitamentos Hidrelétricos

Hidrelétrica é um conjunto de obras e equipamentos que produz energia elétrica através do aproveitamento hidrelétrico . Nas hidrelétricas, a energia potencial gravitacional da água é transformada em energia cinética de rotação, que posteriormente, é convertida em energia elétrica.
Através desse aproveitamento, podemos dividi-los em 4 partes:

Quanto ao modo de operação e utilização das vazões naturais, os aproveitamentos hidrelétricos são classificados em:

a)Central a fio d'agua.
São aquelas que não dispõem de reservatório de água, ou o têm em dimensões menores do que poderiam ter. Optar pela construção de uma usina “a fio d’água” significa optar por não manter um estoque de água que poderia ser acumulado em uma barragem. Esta foi uma opção adotada para a construção da Usina de Belo Monte e parece ser uma tendência a ser adotada em projetos futuros, em especial aqueles localizados na Amazônia, onde se concentra grande potencial hidrelétrico nacional. Aliás, as usinas Santo Antonio e Jirau, já em construção no rio Madeira, são exemplos dessa tendência.

b)Centrais de Acumulação
As usinas hidrelétricas com reservatórios de acumulação armazenam água e regulam seu funcionamento para atender as demandas de energia. 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 hiperanual. Podemos citar algumas Usinas Hidrelétricas que adotam esse tipo de Central como em Furnas e Três Marias.

c) Centrais Reversíveis
As usinas hidroelétricas reversíveis (UHR) são aquelas que possuem um mecanismo de bombeamento de água de um reservatório inferior para um superior conforme a vazão hidráulica. Como as usinas hídricas normais, elas também se baseiam no armazenamento de energia gravitacional da água através de uma diferença de elevação. A diferença é que possuem um sistema de acumulação em um nível inferior que pode ser mecanicamente bombeado para nível superior, através de um conduto por uma bomba-turbina reversível utilizando energia extra de outra fonte geradora.

Quanto a potência, os aproveitamentos hidrelétricos são classificados em:

a) Central Geradora Hidrelétrica
As Centrais Geradoras Hidrelétricas, comumente conhecidas como CGHs, são empreendimentos hidrelétricos de potência instalada de até 5 MW. Conforme dispõe o art. 8, da Lei n. 9.074/95, o aproveitamento desses potenciais hidráulicos, diferentemente dos demais, estão dispensados de concessão, permissão ou autorização do poder concedente. Assim, consequentemente, a depender do caso, também não estão obrigadas a realizar Estudos de Inventário Hidrelétricos, Projeto Básico e Sumário Executivo. Nesses casos, cabe apenas aos empreendedores de CGHs, comunicá-los[1] , após sua implantação, à Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL .

b)Pequena Central Hidrelétrica
Uma pequena central hidrelétrica (PCH) é uma mini usina cuja capacidade instalada é superior a 5 MW e inferior a 30 MW. Sua área do reservatório também deve ser inferior a 3 quilômetros quadrados. As PCHs podem ser instaladas em rios de pequeno e médio portes, que tenham desníveis significativos em seu percurso, gerando potência hidráulica suficiente para movimentar turbinas. Uma PCH típica normalmente opera a fio d'água, ou seja, seu reservatório não permite o controle do fluxo da água. Com isso, em épocas de estiagem, por exemplo, a vazão pode ser menor que a capacidade das turbinas e até interromper a operação. Quando o volume de água aumenta, as instalações podem ficar submersas. Por isso, o custo da energia produzida nas PCHs é, proporcionalmente, maior que o de uma usina hidrelétrica de grande porte.

c)Usina Hidrelétrica
Uma usina hidrelétrica é um conjunto de obras e equipamentos utilizados de potência instalada entre 5 MW e 50Mw ou mais de 50MW, produzindo energia por meio do aproveitamento da água dos rios. Para que isso aconteça, a energia potencial gravitacional da água é transformada, antes, em energia cinética de rotação e só depois é convertida em energia elétrica.

Podemos classificar, os AHE's pela sua queda, clasificando-os como:

a)Baixíssima, na qual a queda tem menos de 10 metros de altura;

b) Baixa, na qual a queda tem entre 10 e 50 metros de altura;

c) Média, na qual a queda tem entre 50 e 250 metros de altura;

d) Alta, na qual a queda tem mais de 250 metros de altura;

Uma outra forma de classificação muito utilizada é a classificação quanto a forma de captação que podemos definir como:

a) Arranjo de Desvio ou Derivação
São arranjos em que o barramento é feito em um rio e a descarga em outro. Este tipo de arranjo é e continuará a ser bastante usado no Brasil devido à topografia, com rios com nascentes e longos trechos escoando em altitudes consideráveis como na Serra do Mar e Mantiqueira, com 700 e 800 metros de desnível em relação ao oceano Atlântico, respectivamente.

b) Arranjo Compacto
Arranjos compactos são caracterizados pela estrutura de tomada d’água/casa de força e do vertedouro serem incorporadas à estrutura de barramento. Arranjos compactos são indicados para locais onde não existe uma queda natural localizada, ou seja, o desnível necessário para a geração de energia é criado pelo barramento.