21/09/2020

FV flutuante para compensar o baixo desempenho da energia hidrelétrica no Brasil

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A fotovoltaica flutuante em grande escala é uma solução ideal para compensar a subprodução em barragens hidrelétricas, devido ao seu fator de capacidade significativo e sua capacidade de melhorar a confiabilidade geral do sistema, minimizando a redução de carga .

Esta é uma das principais conclusões do documento “Sistema fotovoltaico flutuante como via alternativa para a subprodução da barragem na Amazônia”, que foi publicado recentemente na Renewable andSustainable Energy Reviews. Os pesquisadores da Michigan State University que apoiaram o estudo avaliaram o potencial de usinas fotovoltaicas flutuantes em escala de megawatt para o cenário energético brasileiro.

Um investimento significativo nesses projetos nas muitas barragens do país melhoraria a confiabilidade geral do sistema e daria aos operadores de usinas hidrelétricas mais flexibilidade para despachar energia durante os períodos de pico. Também poderia ajudar o Brasil a aumentar a capacidade de geração sem a necessidade de construir novas barragens.

Baixo desempenho

A capacidade total instalada de geração de energia hidrelétrica no Brasil é atualmente de 109,1 GW, mas o governo pretende chegar a 114,4 GW até 2023. No entanto, a extensa infraestrutura hidrelétrica do país tem se mostrado bastante frágil. Em 2014, por exemplo, severas secas levaram o governo a investir em mais energia eólica e solar.

A capacidade total de geração de energia do país – incluindo todas as fontes – está atualmente em torno de 161 GW, o que significa que a energia hidrelétrica cobre mais da metade da demanda total de energia nacional. No entanto, isso é afetado pelo fato de que, nas usinas hidrelétricas existentes no Brasil, a subprodução é de aproximadamente 12 GW.

A implantação de sistemas fotovoltaicos flutuantes em barragens de baixo desempenho pode oferecer uma vantagem dupla. Em primeiro lugar, poderia permitir a construção de projetos fotovoltaicos mais baratos, uma vez que não seriam necessárias subestações ou linhas de transmissão adicionais. E, em segundo lugar, a energia fotovoltaica flutuante poderia dar aos operadores de usinas hidrelétricas a capacidade de usar seus projetos como uma forma de armazenamento de energia a ser despachada de uma forma que possa compensar a produção variável de energia fotovoltaica solar.

Adequação do sistema

Os cientistas avaliaram a adequação do sistema de usinas fotovoltaicas flutuantes nos reservatórios das hidrelétricas para todos os locais com capacidades nominais iguais às capacidades de subprodução relatadas. Eles examinaram as classificações de confiabilidade do sistema antes e depois da adição da capacidade fotovoltaica flutuante.

Sua análise mostra que a energia solar flutuante é uma solução ideal devido ao seu alto fator de capacidade, sua correlação com a carga e seu alto potencial de produção durante os períodos de alta demanda. “Para avaliar o efeito do aumento da carga de pico na confiabilidade do sistema, a carga de pico do sistema é aumentada em 4% ao ano”, disseram eles. “Os resultados também mostram que o fator de capacidade dos sistemas fotovoltaicos é significativo, com um fator de capacidade médio global de 42%”.

Por exemplo, a probabilidade de perda de carga (LOLP) se refere à probabilidade de interrupções. Com a tendência da fotovoltaica flutuante, o LOLP pode melhorar cerca de 55,5%. No entanto, os planos do governo atual de construir mais capacidade hidrelétrica na Amazônia só melhorariam o LOLP em 46,2%.

O Brasil atualmente hospeda uma usina solar flutuante de 1 MW na barragem de Sobradinho, uma usina hidrelétrica de 175 MW no rio São Francisco em Sobradinho, no estado da Bahia. O projeto, que será expandido para 5 MW, foi construído pela primeira vez pela produtora de energia hidrelétrica Companhia Hidroelétrica do São Francisco (Chesf) em 2016. A Chesf também instalou uma matriz fotovoltaica flutuante piloto na barragem de Balbina, uma hidrelétrica e uma usina no rio Uatuma, na floresta amazônica.

A empresa de engenharia Tractebel, unidade da gigante francesa de energia Engie, também está desenvolvendo o projeto básico de 30 MW de capacidade fotovoltaica flutuante da hidrelétrica de 52,2 MW da Batalha. O local é propriedade da estatal Eletrobras Furnas.
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