Estudo de alternativas de arranjo de uma pequena central hidrelétrica: um estudo de caso da CGH Martins

Abstract

Diante dos numerosos desafios concernentes à geração energética, o estudo aprofundado das fontes de energia renovável e a otimização do processo de geração tem sido alvo de diversos trabalhos. No tocante ao Brasil, a energia hidrelétrica sempre foi a base da matriz energética do país, sendo imprescindível para o melhor aproveitamento dos potenciais hidrelétricos dos rios brasileiros o correto estudo das alternativas de arranjo, conforme proposto por ELETROBRÁS (2000) entre outros. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é reunir, a partir da bibliografia existente sobre o assunto, as diretrizes e cálculos utilizados para se entender e escolher o tipo de arranjo que propicie a maior geração de energia com o menor custo atrelado, apresentando uma aplicação para a CGH Martins. Após a elaboração da análise do índice custo-benefício, concluiu-se que, para este aproveitamento, utilizando-se os parâmetros de projeto praticados no mercado (taxa de desconto= 10%, tarifa de referência= R$205,00 e vida útil do aproveitamento de 30 anos), se faz necessário o deslocamento do eixo do barramento para um trecho logo a jusante do eixo original, sendo o circuito hidráulico composto de um canal de adução de 1,5 metros de profundidade e 4 metros de largura, com 110 metros extensão, um túnel de adução em seção arcoretangular com raio de 3 metros e 1670 metros de extensão, uma chaminé de equilíbrio com 4 metros de diâmetro e 8 metros de altura terminando num conduto forçado metálico revestido de 2 metros de diâmetro com 255 metros de extensão. A casa de força é do tipo abrigada, contando com duas turbinas Francis com potência instalada total de 2,75 MW. A análise de viabilidade do aproveitamento apresentou um valor de 246,04 R$/MWh ou um IBC de 0,88, indicando a inviabilidade da construção da CGH no tempo presente.

Given the numerous challenges concerning energy generation, meticulous studies of renewable energy sources and optimizing the generation process have been the subjects of several papers. With regard to Brazil, waterpower energy has always been the basis of the country’s energy matrix, being indispensable for better exploitation of waterpower potential of Brazil’s rivers profound studies arrangement alternatives, as proposed by ELETROBRÁS (2000), among others. Thus, the objective of this paper is to gather , among the existing literature on the subject, the guidelines and parameters used to understand and choose the type of arrangement which leads to the highest power generation at the lowest pegged cost, with an application to CGH Martins as a study case. After cost-benefit ratio analysis, it was concluded that, given the economic and financial parameters common in the market (discount rate=10%, reference cost of energy= R$205,00 and lifespan of 30 years), it’s necessary to move a little downstream the dam axis of the original axis, the hydraulic circuit is composed by an intake channel depth of 1.5 meters and 2 meter wide, 110 meters long, one intake tunnel in arcretangular section with a diameter of 3 meters and 1670 meters in length, one standpipe 4 meters in diameter and 8 meters high, ending in a metal penstock coated with the diameter of 2 meters and 255 meters long. The powerhouse is sheltered, with two Francis turbines with total installed capacity of 2.75 MW. The CGH Martins feasibility analysis showed a value of R$ 246,04 /MWh or a cost-benefit ratio of 0.88, indicating the undesirability of building the CGH Martins at present time.