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'''Usinas Reversíveis Brasil'''</big> | '''Usinas Reversíveis Brasil'''</big> | ||
'''#''' <big>'''(1) Usina de Vigário'''</big> | |||
'''#''' <big>'''1 | |||
As Usinas Hidrelétricas são empreendimentos de engenharia projetados para a geração de energia elétrica, cujo funcionamento fundamenta-se na conversão da energia mecânica, proveniente do movimento das pás dos rotores acoplados aos geradores, em energia elétrica. Esse processo é viabilizado pelo aproveitamento do fluxo de água, que, ao movimentar as turbinas, transforma a energia potencial e cinética da água em energia mecânica, a qual é subsequentemente convertida em energia elétrica pelos geradores. Dessa forma, as hidrelétricas desempenham um papel estratégico no sistema energético, contribuindo para o suprimento de eletricidade de maneira sustentável e renovável, alinhando-se às demandas globais por fontes de energia limpa e de baixo impacto ambiental. | As Usinas Hidrelétricas são empreendimentos de engenharia projetados para a geração de energia elétrica, cujo funcionamento fundamenta-se na conversão da energia mecânica, proveniente do movimento das pás dos rotores acoplados aos geradores, em energia elétrica. Esse processo é viabilizado pelo aproveitamento do fluxo de água, que, ao movimentar as turbinas, transforma a energia potencial e cinética da água em energia mecânica, a qual é subsequentemente convertida em energia elétrica pelos geradores. Dessa forma, as hidrelétricas desempenham um papel estratégico no sistema energético, contribuindo para o suprimento de eletricidade de maneira sustentável e renovável, alinhando-se às demandas globais por fontes de energia limpa e de baixo impacto ambiental. | ||
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No panorama brasileiro, existem atualmente quatro usinas reversíveis instaladas: Pedreira, Traição e Edgard de Souza, localizadas no estado de São Paulo, e Vigário, no estado do Rio de Janeiro. Contudo, essas instalações não operam em sua total capacidade como usinas reversíveis, uma vez que sua função principal foi reorientada para o controle de cheias em rios. Essa mudança de prioridade fez com que o uso dessas estruturas para geração de energia elétrica caísse em desuso. | No panorama brasileiro, existem atualmente quatro usinas reversíveis instaladas: Pedreira, Traição e Edgard de Souza, localizadas no estado de São Paulo, e Vigário, no estado do Rio de Janeiro. Contudo, essas instalações não operam em sua total capacidade como usinas reversíveis, uma vez que sua função principal foi reorientada para o controle de cheias em rios. Essa mudança de prioridade fez com que o uso dessas estruturas para geração de energia elétrica caísse em desuso. | ||
A usina de Vigário (88MW) integra o complexo Lajes, no estado do Rio de Janeiro, embora possua unidades reversíveis, sua função principal é bombear a água do rio Paraíba do Sul para o reservatório de Vigário, permitindo a geração na usina de Nilo Peçanha. | |||
A Usina Elevatória de Vigário é uma importante obra da engenharia hidráulica no Brasil, tendo um papel essencial no abastecimento de água e na estabilidade energética da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Inaugurada em 1952, com suas turbinas instaladas em 1953, foi uma das pioneiras no mundo a empregar turbinas reversíveis em grande escala, precedida apenas pelas usinas de Pedreira e Traição, em São Paulo. Sua principal finalidade é transferir as águas do Rio Paraíba do Sul para a Bacia do Rio Guandu, assegurando o fornecimento de água para milhões de pessoas e contribuindo para o equilíbrio do sistema elétrico da região. | A Usina Elevatória de Vigário é uma importante obra da engenharia hidráulica no Brasil, tendo um papel essencial no abastecimento de água e na estabilidade energética da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Inaugurada em 1952, com suas turbinas instaladas em 1953, foi uma das pioneiras no mundo a empregar turbinas reversíveis em grande escala, precedida apenas pelas usinas de Pedreira e Traição, em São Paulo. Sua principal finalidade é transferir as águas do Rio Paraíba do Sul para a Bacia do Rio Guandu, assegurando o fornecimento de água para milhões de pessoas e contribuindo para o equilíbrio do sistema elétrico da região. | ||
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As turbinas utilizadas em Vigário são do tipo Francis reversível, um projeto que permite que a mesma máquina funcione como bomba hidráulica, ou seja, quando há excesso de energia na rede, a usina consome eletricidade para bombear água do reservatório inferior (Santana) para o superior (Vigário). E turbina geradora, que em situações de alta demanda, a água pode ser liberada para gerar energia, embora esse modo seja menos utilizado devido ao foco no abastecimento hídrico. Esse sistema foi inovador na época e serviu de modelo para outras usinas no Brasil e no mundo. | As turbinas utilizadas em Vigário são do tipo Francis reversível, um projeto que permite que a mesma máquina funcione como bomba hidráulica, ou seja, quando há excesso de energia na rede, a usina consome eletricidade para bombear água do reservatório inferior (Santana) para o superior (Vigário). E turbina geradora, que em situações de alta demanda, a água pode ser liberada para gerar energia, embora esse modo seja menos utilizado devido ao foco no abastecimento hídrico. Esse sistema foi inovador na época e serviu de modelo para outras usinas no Brasil e no mundo. | ||
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'''# (2) Usina Elevatória de Pedreira</big>''' | |||
A Usina Elevatória de Pedreira está localizada sobre o Rio Pinheiros na cidade de São Paulo e integra o complexo hidroelétrico Henry Bordem. Sendo ela responsável pelo bombeamento da água do rio até o reservatório Billings para produção de energia elétrica na usina de Henry Borden. | |||
Foi inaugurada em 1939, sendo pioneira no mundo ao operar uma máquina reversível radial, produzida pela Voith Hydro. Esta primeira unidade tinha capacidade de 18 m³/s e potência de 6.430 HP. | |||
Esse sistema demonstra que é possível bombear água para o Reservatório Billings ou gerar energia. A empresa em operação atual é a Empresa Metropolitana de Água e Energia S.A (EMAE). | |||
Atualmente, o sistema opera somente diante de alta na vazão do rio Tietê ou canal Pinheiros para controle de enchentes. | |||
A usina de Pedreira é composta por 08 unidades geradoras, sendo 07 delas reversíveis e 01 que atua somente no bombeamento. Todas elas são munidas de rotores tipo Francis, sendo estas turbinas movidas a motores síncronos. | |||
O conjunto de turbinas bombeiam 395 m³/s, com um recalque de 25 m, chegando à potência de 100 MW. | |||
Algumas destas máquinas possuem 42 m³/s e 18.100 HP de potência, dados utilizados como base para cálculo de perdas de carga nas tubulações, descrito no capítulo posterior | |||
'''#''' <big>'''(3) Usina Hidrelétrica Reversível Cortes - La Muela I'''</big> | |||
<big>'''1. Decrição'''</big> | |||
A usina hidrelétrica reversível La Muela I faz parte do Complexo Hidrelétrico Cortes-La Muela, localizado no município de Cortes de Pallás (Valência), na bacia do rio Júcar. É uma instalação de bombeamento reversível que aproveita o desnível entre o reservatório superior de La Muela e o reservatório inferior de Cortes representado pelo rio Júcar para gerar e armazenar energia elétrica. | |||
<big>'''2. Histórico'''</big> | |||
O complexo Cortes-La Muela , localizado em um impressionante cânion de águas azuis profundas do Rio Júcar, iniciou a construção de sua primeira fase em 1983. Naquela época, foram instaladas a represa Cortes, com altura de 116 metros e tipo arco-gravidade, com potência instalada de 290 MW, e La Muela I, comissionada em 1989, que tem 634 MW de potência em turbinação e 549 MW em bombeamento. O reservatório superior ocupa mais de um milhão de metros quadrados tendo 23 Hm³ de água e sendo capaz de abastecer o consumo doméstico diário de 6,75 milhões de pessoas. | |||
Em 2015, o complexo foi expandido com a construção da usina hidrelétrica La Muela II. Com uma capacidade instalada de 880 MW em turbinação e 744 MW em bombeamento, esta nova instalação tornou este complexo a maior capacidade instalada na Europa com mais de 1.800 MW em turbinação e 1.293 MW em bombeamento. | |||
<big>'''3. Detalhes do projeto de La Muela I'''</big> | |||
A usina opera com turbinas Francis reversíveis, capazes de gerar energia quando a água flui do reservatório superior para o inferior e de bombear água de volta ao reservatório superior durante períodos de baixa demanda. Está localizada na coordenadas (WGS 84), 39,2628, -0,9192. | |||
• Capacidade Instalada: | |||
- Geração: 634 MW | |||
- Bombeamento: 549 MW | |||
• Reservatórios: | |||
- Reservatório Superior (La Muela): Capacidade de aproximadamente 23 milhões de m³. | |||
- Reservatório Inferior (Cortes de Pallás): Formado pelo represamento do rio Júcar, com capacidade de aproximadamente 116 milhões de m³. | |||
• Turbinas / Bombas: | |||
Os 634 MW de capacidade de geração de La Muela I são produzidos por três turbinas Francis reversíveis fabricadas pela Voith Hydro e a capacidade total de bombeamento desta casa de força é de 549 MW. A capacidade individual de bombeamento fica em torno de 183 MW e de turbinamento em torno de 211 MW. A velocidade de rotação das turbinas gira em torno de 500 rpm. A eficiência de bombeamento fica em torno de 80 % e a energia gerada anualmente é de ~1.000 GWh (varia conforme a demanda) | |||
• Tubulação: | |||
O reservatório inferior está ligado ao reservatório superior por meio de um conduto forçado que faz uma ponte com um desnível de 524 metros, com 4,80 metros de diâmetro e 855 metros de comprimento e um ângulo de 45°. A vazão de trabalho é cerca de 48 m³/s por turbina na geração e 36 m³/s no bombeamento e a vazão máxima total das três turbinas em geração é cerca de 150 m³/s e em turbinação é de 120 m³/s. | |||
A usina Hidrelétrica Reversível Corte-La Muela I possui um tempo de resposta para entrar em operação de apenas 2 minutos, possuim subestação integrada a rede elétrica espanhola e trabalha com uma tensão de 220 V. | |||
<big>'''4. Impacto ambiental de La Muela I'''</big> | |||
Estudos de impacto ambiental (GARCÍA, 2022) demonstram que houve uma redução de 450.000 tCO2/ano, um índice de sustentabilidade hídrica de 0,87 juntamente com um monitoramento contínuo da ictiofauna (fauna de peixes). | |||
= Usina Hidrelétrica Reversível Cortes-La Muela I = | |||
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=== Capacidade Instalada=== | === Capacidade Instalada=== | ||
Turbinas reversíveis (turbinamento/bombeamento) | Turbinas reversíveis (turbinamento/bombeamento) | ||
* Geração: 634 MW (3 turbinas de ~211 MW cada) | * Geração: 634 MW (3 turbinas de ~211 MW cada) | ||
* Bombeamento: 549 MW (3 turbinas de ~183 MW) | * Bombeamento: 549 MW (3 turbinas de ~183 MW) | ||
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* Eficiência de bombeamento: ~80% | * Eficiência de bombeamento: ~80% | ||
* Vazão máxima: | * Vazão máxima: | ||
- Geração: 150 m³/s (total do arranjo) | |||
- Bombeamento: 120 m³/s (total do arranjo) | |||
* Tubulação forçada: | * Tubulação forçada: | ||
- Desnível: 524 m | |||
- Diâmetro: 4,8 m | |||
- Comprimento: 855 m | |||
=== Reservatórios === | === Reservatórios === | ||
* Superior (La Muela): | * ''Superior (La Muela):'' | ||
- Capacidade: 23 hm³ | |||
- Área: ~1.000.000 m² | |||
* Inferior (Cortes): | * ''Inferior (Cortes):'' | ||
- Capacidade: 116 hm³ | |||
- Formado pelo represamento do Rio Júcar | |||
== Operação e Integração Elétrica == | == Operação e Integração Elétrica == | ||
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* Redução de emissões: ~450.000 tCO₂/ano. | * Redução de emissões: ~450.000 tCO₂/ano. | ||
* Índice de sustentabilidade hídrica: 0,87 (alto). | * Índice de sustentabilidade hídrica: 0,87 (alto). | ||
* Monitoramento ambiental: Contínuo da ictiofauna e ecossistemas aquáticos. | * Monitoramento ambiental: Contínuo da [[ictiofauna]] e ecossistemas aquáticos. | ||
== Importância do Complexo == | == Importância do Complexo == | ||
* Armazenamento de energia: Bombeia água para o reservatório superior em períodos de baixa demanda (ex.: madrugada) e gera energia em horários de pico. | * **Armazenamento de energia:** Bombeia água para o reservatório superior em períodos de baixa demanda (ex.: madrugada) e gera energia em horários de pico. | ||
* Estabilidade da rede: Auxilia no equilíbrio da rede elétrica espanhola, complementando fontes intermitentes energia eólica/energia solar). | * **Estabilidade da rede:** Auxilia no equilíbrio da rede elétrica espanhola, complementando fontes intermitentes ([[energia eólica|eólica]]/[[energia solar|solar]]). | ||
== Curiosidades == | == Curiosidades == | ||
* O reservatório '''La Muela''' tem capacidade para abastecer o consumo diário de '''6,75 milhões de pessoas'''. | * O reservatório '''La Muela''' tem capacidade para abastecer o consumo diário de '''6,75 milhões de pessoas'''. | ||
* O complexo é um dos maiores sistemas de bombeamento reversível da Europa. | * O complexo é um dos maiores sistemas de bombeamento reversível da [[Europa]]. | ||
== Ver também == | |||
* [[Energia hidrelétrica]] | |||
* [[Usina hidrelétrica reversível]] | |||
* [[Complexo Hidrelétrico Cortes-La Muela]] | |||
== Referências == | == Referências == | ||
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Wikipedia, Reservatório Cortes-La Muela. Disponível em: https://es.wikipedia.org/wiki/Embalse_de_Cortes-La_Muela | Wikipedia, Reservatório Cortes-La Muela. Disponível em: https://es.wikipedia.org/wiki/Embalse_de_Cortes-La_Muela | ||
[[Categoria:Usinas hidrelétricas da Espanha]] | |||
[[Categoria:Energia renovável]] | |||
[[Categoria:Engenharia hidráulica]] | |||
<big >'''# (4) Complexo Hidrelétrico Río Grande ''' </big> | |||
O Complexo Hidrelétrico Río Grande é a maior central hidrelétrica reversível (ou de bombeamento) da América Latina e a terceira maior das Américas. Localizada no Vale de Calamuchita, a 130 km ao sul da cidade de Córdoba, na Argentina, esta usina foi projetada para gerar 750 MW de potência. | O Complexo Hidrelétrico Río Grande é a maior central hidrelétrica reversível (ou de bombeamento) da América Latina e a terceira maior das Américas. Localizada no Vale de Calamuchita, a 130 km ao sul da cidade de Córdoba, na Argentina, esta usina foi projetada para gerar 750 MW de potência. | ||
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[[Categoria:Usinas Hidrelétricas]] | [[Categoria:Usinas Hidrelétricas]] | ||
[[Categoria:Energia na Argentina]] | [[Categoria:Energia na Argentina]] | ||