Tema_2_2012h
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Tema_2_2012h


DisciplinaAproveitamentos Hidreletricos34 materiais53 seguidores
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para redução da pobreza e crescimento econômico; 
3. Definição e defesa sobre quais custos sociais devem ser arcados pelos 
empreendedores e quais devem ser de responsabilidade do governo (déficits de 
investimentos públicos); 
4. Explicitar o papel da hidreletricidade (com reservação) no desenvolvimento de 
fontes renováveis de energia: fornecer um produto flexível e confiável que suporta 
outros sistemas menos flexíveis na matriz elétrica; 
5. Reservatórios com regularização (abandono das UHEs a fio d´água) como 
\u201cseguro\u201d às mudanças climáticas (aumento do intemperismo e ocorrências de 
eventos críticos) para amortecer frentes de cheia e estocagem para as secas (menor 
despacho de termelétricas); 
6. Obs: opinião compartilhada por diversos profissionais, inclusive Jerson Kelman 
(UFRJ, 2011). 
Fatores de competitividade socioambiental 
das hidrelétricas 
Fonte: Palestras Decio Michellis, 2011. 
UFRJ 
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2. Tipos de usinas hidrelétricas. 
 
Quanto ao modo de criar o desnível: 
 - usina de represamento: a barragem represa o rio 
efetuando a concentração do desnível e a casa de força se 
encontra diretamente ao pé da barragem; 
 - usina de desvio: da barragem sai um canal aberto, ou 
um túnel adutor ou uma tubulação, que conduz a água à 
chaminé de equilíbrio e desta às turbinas, na casa de 
força, por tubulações forçadas ou por túnel forçado; 
 - usina de derivação: a barragem represa um rio e a 
água é conduzida por um canal ou túnel para a encosta ou 
vale de outro rio, onde são construídos a chaminé de 
equilíbrio, a tubulação forçada e a casa de força. 
UFRJ 
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2. Tipos de aproveitamentos 
hidrelétricos. 
 Usina de represamento: a barragem represa o rio efetuando 
a concentração do desnível e a casa de força se encontra 
diretamente ao pé da barragem. 
 
 
 
 
 
 
Aproveitamento com tomada d\u2019água e casa de força integrados na mesma estrutura (UHE 
Esperança) . Fonte: Manual inventário, Eletrobras. 
UFRJ 
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2. Tipos de aproveitamentos 
hidrelétricos. 
 
Usina de represamento: o arranjo das usinas de 
represamento depende da altura da barragem e da 
topografia local. Usinas com baixa queda, inferior a 20 m, 
antes raras no Brasil, agora mais frequentes. O 
represamento não aumenta muito a seção transversal do rio 
e, por isso, durante as enchentes, a velocidade da água é 
relativamente grande, provocando trubilhonamento. 
Exemplo: UHEs Canoas I e II pois foram as primeiras, no 
Brasil, a utilizar turbinas do tipo bulbo, próprias para baixas 
quedas (ambas possuem quedas no entorno de 15 m). 
 
 
 
 
UFRJ 
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2. Tipos de aproveitamentos 
hidrelétricos. 
 
Exemplo: UHE Porto Colômbia (desenhar no quadro: vert. TA, 
muro de transição, flexão no eixo para evitar vórtices e 
evitar diminuição na energia gerada). 
Foi construída para aproveitar o alto grau de regularização 
de descargas, promovido pelo reservatório da Usina de 
Furnas. A usina de Porto Colômbia é a única hidrelétrica de 
baixa queda no Sistema FURNAS, aproximadamente 20m, um 
tipo raro no Brasil. 
 
 
 
 
 
 
UHE Porto Colombia 320 MW 
http://www.furnas.com.br/ 
UHE Porto Colombia 320 MW 
http://www.polmil.sp.gov.br/unidades/cpfm/hidreletrica_colomb
ia.htm 
UFRJ 
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2. Tipos de aproveitamentos 
hidrelétricos. 
 
Usina de desvio: da barragem sai um canal aberto, 
ou um túnel adutor, ou uma tubulação, que conduz a 
água à chaminé de equilíbrio (ou não) e desta às 
turbinas, na casa de força, por tubulações 
forçadas ou por túnel forçado. 
 
 
 
 
 
 
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. 
 
 
Exemplo: Aproveitamento Hidrelétrico de Ponte 
de Pedra explora uma 
\u2022queda líquida de projeto de 243,25 m ; 
\u2022vazão de projeto de 80,7 m3/s do rio Correntes; 
\u2022potência instalada final de 176,1 MW 
 
Situa-se no rio Correntes, divisa entre os estados 
de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul. 
2. Tipos de aproveitamentos 
hidrelétricos. 
UFRJ 
60 
. 
 
 
Exemplo: Aproveitamento Hidrelétrico de Ponte 
de Pedra O eixo do barramento está localizado a 
cerca de 8,0 km a noroeste da sede municipal de 
Sonora, a aproximadamente 1,0 km a montante do 
local denominado \u201cSumidouro\u201d, onde o rio 
Correntes desaparece completamente, passando a 
constituir-se em um rio subterrâneo que volta a 
surgir na superfície do terreno a cerca de 330,0 
m a jusante . 
 
 
2. Tipos de aproveitamentos 
hidrelétricos. 
. 
 
 
http://www.ppesa.com.br/oprojeto.htm 
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. 
 
 
http://www.quata.com.br/ 
. 
 
 
 
 Contendo as fissuras 
Nesta foto a 1400 metros de profundidade, a tubulação de ar esta fechada (o ventilador que 
manda ar para dentro do túnel parou inesperadamente) e os trabalhadores foram retirados 
imediatamente, 
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. 
 
 
. 
 
 
. 
 
 
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. 
 
 
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68 
. 
 
 
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69 
. 
 
 
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. 
 
 
. 
 
 
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2. Tipos de aproveitamentos 
hidrelétricos. 
 
Usina de derivação: a barragem represa um rio e a 
água é conduzida por um canal ou túnel para a 
encosta do vale de outro rio, onde são construídos a 
chaminé de equilíbrio, a tubulação forçada e a casa 
de força. 
 
Exemplo: http://wikimapia.org/1008670/pt/Usina-hidrelétrica-Derivação-
do-Rio-Jordão 
 
 
 
 
 
 
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http://www.ppgcc.ufpr.br/dissertacoes/d0111.pdf 
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3. Características de uma UHE. 
 
Estudos energéticos: viabilidade econômica de uma 
UHE \u2013 despesas anuais com juros do capital 
investido, custo da operação , manutenção e 
encargos administrativos 
 X 
 
Renda proporcionada com a venda da energia 
 
Potência = cte * H * Q (estudos hidrológicos, 
otimização projeto, equipamentos etc) 
 
 
 
 
 
 
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3. Características de uma UHE. 
 
Potência instalada \u2013 somas das potências dos 
geradores, máxima potência gerada na UHE. 
 
Potência firme correspondente a 95 % de 
permanência ; garantida 95% do tempo (risco de 
déficit 5%). 
 
 
 
 
 
 
 
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3. Características de uma UHE. 
 
Antes de construir, estima-se 
Fator de capacidade = potência firme 
 Potência instalada 
 
Com a UHE em operação: 
Fator de capacidade= potência média anual gerada 
 Potência instalada 
 
 
Fator de reserva = potência instalada UHE 
 Demanda máxima mercado 
 
 
 
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3. Características de uma UHE. 
 
UHE de base: trabalha em geral, 
ininterruptamente. Exemplo: nucleares, 
hidrelétricas a fio d\u2019água (Santo Antonio e Jirau, 
no rio Madeira). 
 
 UHE de ponta: garante nos horários de ponta . 
Por exemplo, termelétricas a gás e hidrelétricas 
com grandes reservatórios. 
 
 
 
 
 
 
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3. Características de uma UHE. 
 
A seguir, serão apresentados alguns gráficos dos 
tipos de usinas versus potências disponíveis e 
demandas para um mercado isolado. 
 
 
 
 
 
 
UHE a Fio d´água Dmáx <= P mín
0
50
100
150
200
250
300
350
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% tempo
Po
tê
nc
ia
Potência
Dmáx FA
p mín
UHE com regul. Dmax < Pmed
0
50
100
150
200
250
300
350
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% tempo
Po
tên
cia
 (M
W)
Potência Dmáx
P med p mín
UHE com regul. Máx. Dmáx = P méd
0
50
100
150
200
250
300
350
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Potência Dmáx
P med p mín
UHE com máx regul. e complementação 
por outra fonte de energia (Dmáx > Pméd)
0
50
100
150
200
250
300
350
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% tempo
Po
tên
cia
 (M
W)
Potência
Dmáx 
P med
p mín
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4. Cálculo do volume 
de um reservatório. 
 
Se apenas para geração hidrelétrica: 
Barragem e cálculo do volume útil (Rippl , vazão 
máxima regularizável). 
UFRJ 
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4. Cálculo do volume 
de um reservatório. 
 
Dimensionar o volume dos reservatórios de com finalidades 
múltiplas 
\u2022Abastecimento urbano e agrícola