Usinas de pequeno porte, com capacidade instalada entre 1MW e 30MW, as PCH’s, ou Pequenas Centrais Hidrelétricas, são conhecidas por gerarem menos impactos ambientais e se prestarem à geração descentralizada. Apesar de já ser utilizada em alguns rios de pequeno e médio porte e atrair muitos investidores, a sociedade em geral ainda desconhece seus benefícios e, principalmente, como funciona uma PCH.
Mais viável na questão ambiental, esse tipo de usina é instalada próxima à superfície, normalmente, em locais que possuam desníveis significativos durante seu percurso, gerando potência hidráulica suficiente para movimentar as turbinas.
Com um funcionamento que se assemelha ao de uma usina hidrelétrica de grande porte, é formada por barragem, sistemas de captação e adução de água, casa de força e sistema de restituição de água ao leito natural do rio.
Uma PCH costuma operar a fio d’água, ou seja, o reservatório não permite a regularização do fluxo d’água. A pequena barragem desvia o curso do rio para o canal de adução. Como a barragem é de desvio e, com altura suficiente apenas para permitir a entrada de água, pouca água é armazenada – com isso, não é possível armazenar água excedente do período de chuvas para utilização no período seco.
A barragem de PCH possui geralmente uma ou mais comportas de fundo, utilizadas para permitir a saída de um percentual da vazão total do rio, denominada vazão sanitária ou vazão residual, para permitir a descarga de areia do reservatório, amenizando os problemas de assoreamento, para evitar o alagamento indesejável de outras estruturas da barragem e para diminuir o assoreamento que ocorre em virtude do material trazido pelos rios.
Mas como funciona o processo de geração de energia?
o processo de conversão de energia é dinâmico; a energia hidráulica é transformada pela turbina em energia mecânica, e esta, por sua vez, é transformada em energia elétrica por um gerador para ser fornecida à demanda por meio de linhas de interligação.
Esse processo de conversão de energia é realizado mantendo-se constantes dois parâmetros elétricos: voltagem e frequência. Isso é possível quando a instalação tem um regulador de tensão e um regulador de velocidade trabalhando em perfeita harmonia, visto que qualquer mudança na demanda de energia afeta esses dois parâmetros.
O primeiro é um parâmetro elétrico, que se regula em função dos reagentes da máquina elétrica (regulador de tensão), e o segundo parâmetro é mecânico, o que indica que sua regulação é função do fluxo de água, ou seja, da vazão d’água, portanto a turbina deve ter um dispositivo para tal fim (regulador de velocidade).
Basicamente, em outras palavras, o funcionamento é igual ao das hidrelétricas de grande porte. O movimento da água é transformado em energia mecânica e, posteriormente, ao passar pelas turbinas, em elétrica. Os geradores convertem essa energia elétrica na eletricidade que abastece casas, ruas e cidades.
Como nasce uma PCH
Tudo começa com o estudo de inventário hidrelétrico apresentado pelo empreendedor que tem como objetivo a definição do aproveitamento ótimo dos rios, com estudos cartográficos, estudos hidrológicos, estudos de partição de quedas, etc. Esse estudo é aprovado pela Agência e fica disponível no Centro de Documentação da ANEEL (Cedoc), a fim de que os agentes avaliem os aproveitamentos identificados.
Desta forma, um interessado em implantar uma PCH deverá apresentar o Requerimento de Intenção à Outorga de Autorização (DRI-PCH). O DRI-PCH permitirá ao empreendedor elaborar o projeto básico da PCH com posterior apresentação à ANEEL, incluindo um Sumário Executivo desse projeto.
Antes da Resolução nº 673/2015, nos casos de apresentação de mais de um projeto básico para a mesma PCH, a ANEEL fazia a análise técnica de todos os projetos, o que acabava levando mais tempo para decidir qual empreendedor teria direito a implantar a usina.
Para os inventários aprovados após a REN 673/2015 esse procedimento ficou mais rápido: caso haja mais interessados, o empreendedor que apresentar primeiro o Sumário Executivo, após o prazo concorrencial de 90 dias, vence o processo de seleção da PCH.
O Sumário Executivo é o conjunto das informações mais relevantes do projeto básico da usina e necessárias à avaliação, pela ANEEL, do uso adequado do potencial hidráulico. Se a documentação for compatível com o estudo de inventário, a área técnica emite o Despacho de Registro da adequabilidade do Sumário Executivo (DRS-PCH), que substitui a antiga aprovação do projeto básico.
Tecnologia em evolução nas Pequenas Centrais Hidrelétricas
Se você chegou até aqui, já deve ter percebido que as Pequenas Centrais Hidrelétricas já se popularizaram como uma das produtoras de energia mais eficientes do mundo. Isso porque, além do baixo impacto ambiental, elas fornecem uma fonte de energia confiável e duradoura, garantindo que milhares de pessoas tenham acesso a luz e aquecimento, educação e trabalho.
E além do interesse por esses projetos no mercado, as pequenas hidrelétricas contam com a vantagem de seus impactos ambientais serem muito inferiores aos das grandes usinas, além de serem mais rápidas de construir. Menores também são as exigências no que diz respeito aos sistemas de transmissão, uma vez que a maior parte do potencial de pequenas centrais se encontra nas proximidades dos centros consumidores.
Porém, não é segredo que o trabalho envolvido na geração dessa energia passa por inúmeros processos e equipamentos que, além de funcionarem em sintonia e exigirem alta eficiência energética e operacional, também precisam atuar de forma tão confiável e precisa quanto um relógio.
No que diz respeito aos equipamentos, por sua vez, o país já conta com uma indústria fornecedora nacional consolidada. Por último, adicione-se o fato de que essas usinas apoiam na regulação do uso da água para a agricultura, piscicultura e o consumo humano, de forma paralela à geração de energia.
Tudo isso indica que as PCHs podem contribuir com a garantia de segurança do sistema frente ao aumento da participação de fontes intermitentes em condições muito mais competitivas e limpas do que as térmicas a óleo combustível contratadas no passado.
Ao mesmo tempo, a proximidade dos centros de carga da maior parte do potencial dessas fontes ainda não explorado e sua independência de combustíveis fósseis lhes capacitam para essa nova fase em posição muito mais vantajosa do que novas térmicas a gás natural.
