Prospecção de potencial hidrelétrico remanescente

Abstract

Estudos de inventário de potencial hidrelétrico no Brasil passaram recentemente por um período sem novos investimentos, limitando a oferta de curto e médio prazo de hidroeletricidade no país. Ao mesmo tempo em que não foram produzidos novos estudos de prospecção, os estudos existentes de inventário passaram a ser reavaliados sob a ótica ambiental, através de estudos de avaliação ambiental integrada. Esses estudos, no entanto, têm sido empregados de tal forma que aspectos energéticos e ambientais são avaliados em ocasiões diferentes, em análises totalmente desconexas. Com esta pesquisa, propõe-se uma metodologia de prospecção de potencial hidrelétrico remanescente na escala de bacia hidrográfica. A metodologia estabelece critérios e procedimentos para a estimativa do potencial global na bacia, em uma etapa do planejamento em que a análise conjunta de aspectos energéticos e de fragilidades técnicoeconômicas e ambientais é efetivamente incorporada na solução final de divisão de quedas. A metodologia está implementada em uma ferramenta com base em um sistema de informações geográficas que permite a análise distribuída na bacia para a prospecção de potenciais. Através do processamento automatizado do modelo digital do terreno e de vazões regionais estatísticas, diversas alternativas de projeto são localizadas na bacia, caracterizando o tipo de operação (fio d’água ou reservação), layout (com derivação por túnel ou pela margem ou geração no pé) e altura do barramento no sítio. As alternativas de projeto são hierarquizadas e selecionadas e as análises energética e de fragilidades são realizadas em conjunto, com o foco na bacia hidrográfica, permitindo a estimativa do potencial global viável e a obtenção da divisão de quedas final. A metodologia foi aplicada à bacia do rio Taquari-Antas no RS, visando a validação dos algoritmos de prospecção e do processo de seleção, com base em inventário de potencial hidrelétrico existente. A seleção de alternativas de projeto resultou em uma divisão de quedas diferente daquela do inventário existente, no entanto, com estatísticas globais de potencial bastante similares. Uma análise de sensibilidade dos pesos dos indicadores de fragilidade mostra a faixa de variação do potencial global em relação ao cenário base. Os resultados obtidos mostram o grande potencial das ferramentas de localização de sítios com vocação para produção de energia e comprovam a aplicabilidade da metodologia de prospecção do potencial hidrelétrico remanescente no planejamento de médio em longo prazo do setor elétrico.

Hydropower prospection studies in Brazil have recently passed through a period without any new investment, restraining the country’s hydroelectric offer in the short-mid term. While no new studies were released, the existent hydropower inventory studies have passed through reassessment under an environmental point of view, through the so-called environmental integrated assessment studies. However, those studies have been employed in a way that energy and environmental aspects are assessed in different circumstances, with completely disconnected analyses. In this research it is proposed a methodology for prospection of undeveloped hydropower potential in a river basin scale. The methodology establishes procedures and criteria for estimating the global hydropower potential in the river basin within a stage in planning in which the integrated analysis of energy aspects and technical-economic and environmental fragilities is effectively taken into account into the definitive solution of river partitioning. The methodology is implemented within a GIS-based tool, allowing the distributed analysis of the river basin for hydropower prospection purposes. Through the automated processing of the digital elevation model and regional discharge maps a huge number of plant alternatives are located in the basin. Alternatives are characterized by type of operation (runof- the-river or storage), layout (derivation by tunnel or through the river bank or at the toe) and dam height at the site. The hydro plant alternatives are ordered and selected and the energy and fragility assessment is integrated with the focus on the river basin, allowing the estimation of the feasible global potential and the configuration of the final set of hydropower plants. This methodology was applied to Taquari-Antas river basin, in RS, in order to validate the prospection and selection algorithms based on an existing prospection study. The selection process resulted in a set of plants different from that of the previous studies, however, with very similar global statistics of potential. A sensibility analysis of the fragility indicators weights shows the variation over the total potential respect to the basis scenario. Results show the tool great potential for spotting sites endowed to hydropower production and reassure the applicability of the methodology of undeveloped hydropower prospection into the mid-to-long-term electricity sector planning.