Sistema híbrido de fontes de energia renovável em barragem de abastecimento de água

Abstract

O acréscimo de novas usinas hidrelétricas e fotovoltaicas, entre outras fontes de energias renováveis, além de contribuir para garantir o atendimento da demanda de consumidores e para reduzir o risco de desabastecimento de energia, irá reduzir a emissão de gases de efeito estufa. Ainda em seus primeiros passos, mas com imenso potencial, a geração de energia elétrica com sistemas híbridos já é uma realidade no Brasil e pode apresentar uma série de combinações possíveis, dependendo das fontes disponíveis no local. Nesse sentido, este trabalho apresenta um estudo de viabilidade para implementação de um sistema híbrido hidrelétrico fotovoltaico, com a instalação de central geradora hidrelétrica na válvula dispersora da barragem principal e painéis fotovoltaicos sobre o espelho d?água. A barragem do rio São bento foi inaugurada em 2005, com principal objetivo de abastecimento de água potável para a região carbonífera do Sul de Santa Catarina e está localizada no município de Siderópolis. Dados hidráulicos, hidrológicos e estruturais dos últimos 5 anos de operação foram analisados. A pré-viabilidade foi estimada com base em equações analíticas. O software HOMER foi utilizado para simular diferentes cenários: considerando uma planta hibrida hidrelétrica fotovoltaica que atenda a demanda da CASAN e uma planta apenas com a fonte hidrelétrica. Os resultados demonstraram viabilidade para implantação do sistema hibrido que supriria a demanda da CASAN regional por energia elétrica, indicando que a complementaridade energética é um dos caminhos para a sustentabilidade elétrica.

Abstract: The addition of new hydroelectric and photovoltaic plants, among other sources of renewable energy, beyond to guaranteeing the consumer demand and diminish the risk of energy shortages, will reduce the emission of greenhouse gases. Still in its first steps, but with huge potential, the electric power generation by hybrid systems is already a reality in Brazil, and can present a series of possible configurations, depending on the local sources available. In this sense, this work presents a feasibility study for the implementation of a hybrid photovoltaic hydroelectric system, with the installation hydroelectric generator in the main dam's dispersion valve and photovoltaic panels on the water mirror. The São bento river dam was inaugurated in 2005, with the main objective of supplying drinking water in Siderópolis, one of the municipalities of the southern coal region of Santa Catarina. Hydraulic, hydrological and structural data from the last 5 years of operation have been used. Pre-feasibility was assessed based on analytical equations. The HOMER software were applied for different simulation scenarios considering a hybrid photovoltaic hydroelectric plant that meets CASAN's demand and a plant with only the hydroelectric source. The results demonstrated feasibility for the implementation of the hybrid system that would supply CASAN's local demand for electrical energy, indicating that energy complementarity is one of the paths to electrical sustainability.