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O que são usinas hidrelétricas “a fio d’água” e quais os custos 
inerentes à sua construção? 
Ivan Dutra Faria1 (05/03/2012) 
 
Usinas hidrelétricas “a fio d’água” 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. 
Quais as consequências e custos inerentes a essa opção? Quais serão os problemas 
futuros que a decisão de abrir mão de reservatórios com efetiva capacidade de 
regularização de vazões poderá criar? 
Primeiramente, deve-se considerar que a energia “gerada” por uma hidrelétrica 
resulta da transformação da “força” do movimento da água. Transforma-se, assim, 
em energia elétrica, a energia cinética decorrente da ação combinada da vazão de um 
rio e dos desníveis de relevo que ele atravessa. Desse modo, não restam dúvidas de 
que, para o processo, guardar água significa guardar energia. 
Os sistemas de captação e adução levam a água até a casa de força, estrutura na qual 
são instaladas as turbinas. As turbinas são equipamentos cujo movimento giratório 
provocado pelo fluxo d’água faz girar o rotor do gerador, fazendo com que o 
deslocamento do campo magnético produza energia elétrica. O vertedouro, por sua 
vez, permite a saída do excesso de água do reservatório, quando o nível ultrapassa 
determinados limites. Outros aspectos e outros equipamentos são, também, 
importantes, mas, em qualquer caso, estaremos diante de uma busca por queda e 
vazão – a primeira, fixa, e a segunda, variável. 
Nesse processo de transformação, a geração de energia elétrica é limitada pelo 
produto entre vazão e altura de queda, pois a energia obtida é diretamente 
 
1 Especialista em Avaliação de Impactos Ambientais de Barragens. Mestre e Doutor em Política, 
Planejamento e Gestão Ambiental. Consultor Legislativo do Senado Federal (Área de Minas e Energia). 
 
proporcional ao resultado dessa conta. A barragem interrompe o curso d’água e 
forma o reservatório, regulando a vazão. Em uma usina com reservatório, essa 
variável pode ser controlada pelos administradores da planta. Em uma usina a fio 
d’água, fica-se refém dos humores da natureza, ainda que com menor dependência 
que as eólicas. Hidrelétricas com reservatórios próprios são capazes de viabilizar a 
regularização das vazões. Devido à sua capacidade de armazenamento (em períodos 
úmidos) e deplecionamento (em períodos secos), elas atenuam a variabilidade das 
afluências naturais. 
Deve-se considerar, também, que esse mesmo efeito pode ser obtido com a 
construção de usinas “rio acima” – ou “a montante”, conforme o jargão técnico. 
Hidrelétricas instaladas em um mesmo curso hídrico podem atuar de forma 
integrada. Usinas localizadas “rio acima” – a montante, no jargão técnico – podem 
usar seus reservatórios para regular o fluxo de água utilizado pelas usinas localizadas 
“rio abaixo” – a jusante. 
A usina binacional Itaipu, por exemplo, por ser a última rio abaixo – a jusante, no 
jargão técnico – da Bacia do Rio Paraná, é considerada como a fio d’água. Ocorre 
que se a gigantesca hidrelétrica pode utilizar toda a água que chega ao reservatório, 
mantendo apenas uma reserva mínima para garantir a operacionalidade, tal 
diferencial se deve, direta ou indiretamente, à existência de dezenas de barragens a 
montante. 
O conjunto formado pelos potenciais hidráulicos da margem direita do rio Amazonas 
é considerado como uma rara e poderosa combinação de queda e vazão nos estudos 
de inventário hidrológicos de bacias brasileiras. A Volta Grande do Xingu, por 
exemplo, onde está sendo construída a hidrelétrica Belo Monte, apresenta uma queda 
de cerca de 90 metros entre dois pontos muito próximos de um rio cuja enorme vazão 
resulta de um percurso de milhares de quilômetros, iniciado no Planalto Central. 
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.2 Trata-se, portanto, de uma medida da limitação da 
usina no que diz respeito à sua capacidade de gerar energia. 
Na Europa, esse fator situa-se entre 20% e 35%, em média, sendo um pouco maior 
na China e chegando a valores próximos a 45% nos EUA3. Em média, as 
hidrelétricas brasileiras têm fator de capacidade estimado em valores situados entre 
50% e 55%. A regularização de vazões por meio do uso de reservatórios faz com que 
essa média suba significativamente, embora essa não seja, em muitos casos, a única 
responsável por isso. No rio São Francisco, por exemplo, esse número para 
Sobradinho é 51%, e para Xingó, mais a jusante, é 68%. No rio Madeira, a usina 
Jirau tem fator de capacidade próximo de 58%, e o número para a usina Santo 
Antônio é de 68%. Não por acaso, a vantagem relativa de Santo Antonio guarda forte 
correspondência com o fato de ser um projeto situado a jusante de Jirau. Pelas razões 
já apontadas, é possível compreender o magnífico número de 83% para Itaipu. 
No caso de Belo Monte a potência total instalada é de 11.233,1 MW e a geração 
anual média é de 4.571 MW, o que resulta em um fator de capacidade pouco maior 
do que 40%. Esse tem sido um dos pontos mais criticados pelos opositores ao 
empreendimento, que afirmam que a usina irá “gerar pouca energia”. Mas os 
argumentos utilizados, em geral, não levam em consideração dois pontos essenciais: 
os valores médios do fator de capacidade das hidrelétricas brasileiras e a principal 
razão pela qual o projeto de Belo Monte teve esse valor diminuído. 
Ainda que se considerasse Belo Monte como um projeto com fator de capacidade 
muito distante das médias das usinas brasileiras, deve-se levar em conta que o 
mesmo não ocorreria ao se compará-lo com aqueles situados na Amazônia e com as 
de outros países. Em Tucuruí, por exemplo, no rio Tocantins – diga-se de passagem, 
dispondo da regularização de usinas a montante –, esse valor é de aproximadamente 
49%. 
 
2 Essa energia é calculada por meio do produto Potência Nominal X 8760 h. Por sua vez, o número de 
horas anuais é calculado pelo produto 24h X 365 dias, ou seja, 8760 h. Não se deve confundir Fator de 
Capacidade com Fator de Carga, que é a razão entre a demanda média de energia elétrica, durante um 
determinado intervalo de tempo, e a demanda máxima registrada no mesmo período. Quanto maior esse 
índice, mais adequado é o uso da eletricidade. 
 
3 Os valores médios de fatores de capacidade, em geral, não são muito precisos em razão da dinâmica do 
processo de implantação de novas usinas em cada país. Por exemplo, a entrada em operação ou a 
ampliação de um empreendimento pode alterar esses valores. Desse modo, os números aqui apresentados 
têm função apenas ilustrativa, visando a uma comparação que, de resto, é pertinente, uma vez que as 
possíveis variações não alteram substantivamente as possíveis conclusões. 
O reservatório projetado para Belo Monte foi diminuído, bem como inviabilizada a 
capacidade de regularização das vazões afluentes às suas barragens, em razão de 
argumentos de natureza ambiental. Além disso, houve a decisão de se elaborar um 
hidrograma denominado “de consenso”, com o objetivo de garantir que, a jusante do 
barramento, fossem asseguradas boas condições de pesca e de navegação às 
comunidades indígenas, entre outros aspectos.Evidentemente, regularizar ou não a vazão de um curso d’água é uma decisão que, 
necessariamente, deve incorporar a dimensão ambiental – numa escolha entre 
alternativas que devem ficar absolutamente claras para a sociedade. Entretanto, essa 
decisão vem sendo tomada sem o necessário amadurecimento, sem uma discussão 
ampliada, baseada em estudos objetivos dos benefícios e custos associados a tal 
escolha, com um exagerado receio de desagradar a grupos de pressão específicos e 
visando a uma boa imagem do governo na mídia. 
Aliás, justamente nos diversos meios de comunicação é possível encontrar os 
maiores disparates sobre o assunto. Nas informações divulgadas nesses meios há 
boas doses de lirismo, relacionado com a eventual substituição dos projetos de 
hidrelétricas, nomeadamente aqueles que preveem grandes reservatórios, em 
benefício de outras formas de transformação de energia – como as eólicas, por 
exemplo. 
Informações de baixa qualidade técnica, inclusive relacionadas à possibilidade de 
substituição de energia hidrelétrica por eólica, encontram eco entre os mais diversos 
operadores do direito e resulta em uma posição defensiva dos técnicos 
governamentais, tanto da área de energia quanto da área ambiental. Alguns dos 
argumentos mais utilizados nessa judicialização calcada na subjetividade são 
fundamentados no chamado “Princípio da Precaução”, que pode ser definido como 
de natureza filosófica, política, doutrinária, religiosa ou ideológica – mas, jamais 
como de natureza científica. 
O Princípio da Precaução é, essencialmente, um preceito que, se aplicado ao pé da 
letra, inviabilizaria o desenvolvimento, justificando a inação diante da ameaça de 
danos sérios ao ambiente, mesmo sem que existam provas científicas que 
estabeleçam um nexo causal entre uma atividade e os seus efeitos. Impõem-se, 
nesses casos, todas as medidas necessárias para impedir tal ocorrência. 
Pode-se dizer que há em tal raciocínio uma quase paródia do pensamento de Leibniz, 
pois em vez de se supor que nada acontece sem que haja uma causa ou razão 
determinante, a mera suposição causal (de um dano ambiental, nesse caso) determina 
que nada deva acontecer. 
Como acreditar que seja possível definir ameaça de danos sérios ao ambiente sem 
uma abordagem científica? Como definir ameaça, danos e sérios sem recorrer à 
ciência? Lamentavelmente, muitos atores políticos e operadores do direito crêem ser 
capazes de fazê-lo. No mundo real, a adoção rigorosa do princípio da precaução 
implicaria fechar todos os laboratórios científicos mundo afora. No Brasil, 
atualmente, sua aplicação faz com que um empreendedor tenha que provar que as 
intervenções previstas não trarão impactos, mitigáveis ou não, ao meio considerado, 
o que é virtualmente impossível. 
A militância radical, sustentada no Princípio da Precaução, está se utilizando de um 
raciocínio de mão única. A usina a fio d’água desperdiça a chance de se guardar 
energia da forma mais barata e da única forma que permite múltiplas utilizações da 
água armazenada como a criação de peixes, o turismo e a contenção de cheias, por 
exemplo. 
Em um pensamento predominantemente ideológico não há espaço para que sejam 
debatidas questões fundamentais acerca da opção única por usinas “a fio d’água” ou 
com reservatórios subdimensionados. Em primeiro lugar, deve-se considerar que o 
desperdício de capacidade produtiva de energia a montante da usina a fio d´água é 
praticamente irreversível. Em segundo lugar, a decisão por um caminho praticamente 
sem volta foi tomada sem o devido e necessário debate técnico e político acerca de 
um tema que afetará as próximas gerações. Não seria este o caso de se utilizar o 
princípio da precaução, evitando-se tomar uma decisão irreversível e de provável 
impacto ambiental negativo, visto que será necessário, no futuro, recorrer a fontes 
mais poluentes de energia para substituir a capacidade hidrelétrica desperdiçada? 
No Brasil, a capacidade de armazenamento de energia em reservatórios é 
intensamente beneficiada pela diversidade de ciclos pluviométricos das bacias 
brasileiras, um diferencial notável em relação a outros países. A otimização desses 
reservatórios passa pelas linhas de transmissão, que, na prática, funcionam como 
vasos comunicantes, transportando, em vez de água, energia de uma bacia 
hidrográfica que esteja em um momento de abundância de água, para outra, onde 
haja necessidade de se economizar água escassa. Desse modo, Belo Monte não pode 
ser entendida como uma usina isolada e, sim, como virtuosa e hidricamente 
intercomunicada – por ser interligada eletricamente – com o resto do País. Uma vez 
que o rio Xingu tem suas cheias quase dois meses depois das cheias dos rios das 
regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste, a possibilidade de armazenamento em 
Belo Monte diminuirá fortemente os riscos de carência de energia – no jargão 
técnico, o risco de déficit. 
Os estudos de um projeto hidrelétrico incluem a análise do comportamento das 
estruturas, simulando a passagem de uma vazão superior a cheia decamilenar, ou 
seja, uma cheia de tempo de retorno de 10.000 anos. É tranquilizador saber que a 
margem de segurança de uma barragem é tão significativa. Todavia, esse cálculo não 
guarda qualquer relação com a segurança de vazões suficientes para fazer frente à 
influência da economia sobre a demanda por energia. Nesse caso, utilizam-se os 
cenários econômicos para estimar a demanda. 
Como a matriz de geração elétrica no Brasil há forte predominância hidrotérmica, os 
cenários começam a sinalizar a crescente necessidade de uso de energia de fonte 
térmica, mais cara e mais poluidora que a hidrelétrica. 
E o pior: “ovos de Colombo”, como a repotenciação e a modernização de 
hidrelétricas, ainda que totalmente defensáveis, não são processos capazes de 
garantir o acréscimo anual de 3.300 MW médios de energia que o Ministério de 
Minas e Energia considera necessário para fazer face às projeções de crescimento 
econômico para o Brasil. Difundir informações de que a implantação desses 
processos evitaria, por exemplo, a construção das usinas do rio Madeira não tem 
qualquer cabimento. O mesmo se pode dizer quanto à possibilidade de eólicas serem 
capazes de evitar a construção de novas hidrelétricas. 
Concordemos, então: a energia eólica é uma beleza, o Brasil deve investir cada vez 
mais nessa opção, há quem ache lindos os cata-ventos e os zingamochos – embora 
haja dúvidas quanto à reação da população de cidades que tenham que conviver 
próximas aos geradores, enfrentando a poluição visual e a descaracterização 
urbanística. Entretanto, essa não é uma opção para a base da matriz elétrica de 
qualquer país. Eólicas não são feitas para a geração de base, pois exigem 
complementação por meio de outras fontes, como hidrelétricas e termelétricas. Com 
fator de capacidade menor do que a média das hidrelétricas brasileiras, as usinas 
eólicas dependem fortemente dos ventos, pois essa opção tecnológica não permite 
armazenar a energia produzida. 
O crescimento do mercado consumidor de energia combinado com a implantação de 
usinas sem reservatórios diminui a confiabilidade do sistema, veda o aproveitamento 
múltiplo dos lagos das hidrelétricas e obriga o Operador Nacional do Sistema (ONS) 
a fazer um gerenciamento ano a ano dos estoques de água nas usinas. Como se sabe, 
sistemas elétricos imunes a defeitos ou a desligamentos imprevistos são modelos 
teóricos. Os 100% de confiabilidade no sistema elétrico ou “risco zero” de falhas 
implicaria elevar os custos, que tenderiam ao infinito. E o consumidor teria que pagar 
por isso, o que implicaria tarifas proibitivas. Assim, no mundo todo, algum risco de 
falha no sistema é aceito. Mas a redução no nível de confiabilidade do sistema 
interligado não é desprezível quando se reduz a capacidade de armazenamento de um 
sistema predominantemente hidrotérmico como o brasileiro.Quem deveria decidir se a opção pela construção de usinas a fio d’água é a melhor 
alternativa? Trata-se de um risco para o sistema, um erro inclusive do ponto de vista 
socioambiental e uma opção praticamente irreversível. Logo, constitui matéria a ser 
objeto de discussão por ampla representação da sociedade, e não apenas por ativistas 
ambientais, sociais, ideológicos ou do direito. 
Parece que alguém se esqueceu do art. 20, inciso VIII, da Constituição Federal, 
segundo o qual os potenciais hídricos são bens da União e não de meia dúzia de 
agentes públicos assustados com as ONGs, com a mídia e com os “achistas” de 
plantão. Se essa é uma discussão a ser feita pela sociedade e como seria inviável – 
embora defensável e desejável – a realização de um plebiscito acerca do tema, a 
democracia representativa tem a única resposta legítima para esse desafio: o 
Congresso Nacional. 
Para saber mais sobre o tema: 
Abbud, O. e Tancredi, M. Transformações Recentes na Matriz Brasileira de 
Geração de Energia Elétrica: Causas e Impactos Principais. Texto para 
Discussão nº 69. Núcleo de Estudos e Pesquisas do Senado, Senado Federal. 
Disponível em http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD69-
OmarAbbud_MarcioTancredi.pdf 
Montalvão, E. (2011). Ambiente e energia: crença e ciência no licenciamento 
ambiental, parte I. Núcleo de Estudos e Pesquisa do Senado Federal. Texto para 
Discussão nº 93. 
Disponível em http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD93-
EdmundoMontalvao.pdf 
Faria, I.D. (2011). Ambiente e energia: crença e ciência no licenciamento 
ambiental, parte II. Núcleo de Estudos e Pesquisa do Senado Federal. Texto para 
Discussão nº 94. Disponível 
em http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD94-
IvanDutraFaria.pdf 
Faria, I.D. (2011). Ambiente e energia: crença e ciência no licenciamento 
ambiental, parte III. Núcleo de Estudos e Pesquisa do Senado Federal. Texto para 
Discussão nº 93. Disponível 
em http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD99-
IvanDutraFaria.pdf 
Abbud, O. ; Faria, I.D. e Montalvão, E. (2011). Ambiente e energia: crença e 
ciência no licenciamento ambiental, parte IV. Núcleo de Estudos e Pesquisa do 
Senado Federal. Texto para Discussão nº 107. 
http://www.senado.gov.br/senado/conleg/textos_discussao/TD107-
EdmundoMontalvao-IvanDutra-OmarAbbud.pdf. 
 
Faria, I.D. (2011). Entrevista à TV Senado 
(2011). http://www.senado.gov.br/noticias/tv/videos/cod_midia_64264.flv