Como se desenvolverá o sistema hidroelétrico futuro em Portugal?

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1 Como se desenvolverá o sistema hidroelétrico futuro em Portugal? Figura 1 - Barragem Supervisor: prof. Francisco Piqueiro Monitora: Ana Barbosa Turma 1 equipa 4: Bárbara Meireles up Mª Francisca Sarmento up Rui Vieira - up Pedro Moço - up João Duque up

2 Resumo No âmbito desta disciplina, foi solicitada a abordagem de um tema relativo à produção hidroelétrica em Portugal, mais especificamente ao seu desenvolvimento passado, presente e futuro. Primeiramente, começar-se-á por apresentar o conceito de produção hidroelétrica. De seguida, ir-se-á identificar os atuais aproveitamentos hidroelétricos portugueses e caracterizar as linhas de desenvolvimento do sistema hidroelétrico nacional a projetar e a implementar num futuro próximo. Posteriormente, enquadrar-se-á a produção hidroelétrica no sistema produtor elétrico do nosso país. Para concluir, será feita uma breve reflexão acerca dos temas anteriormente abordados. 2

3 Índice Resumo... 2 Introdução... 5 Definição de energia hidroelétrica... 6 Atuais Aproveitamentos Hidroelétricos em Portugal... 7 Perspetivas Futuras O enquadramento da produção hidroelétrica no sistema produtor elétrico nacional Conclusão Referências bibliográficas

4 Lista de figuras Figura 1 - Barragem... 1 Figura 2 - Funcionamento de um aproveitamento hidroelétrico... 6 Figura 3 - Alqueva II... 7 Figura 4 - Alto Ceira... 7 Figura 5 - Ermida ( 8 Figura 6 - Salamonde II... 8 Figura 7 - Baixo Sabor... 8 Figura 8 - Foz Tua... 9 Figura 9 - Aproveitamentos hidroelétricos do plano ( 10 Figura 10 - Construção do aproveitamento hidroelétrico de Foz Tua Gráfico 1- Energia Comercializada pela EDP Gráfico 2 - Distribuição da Energia da EDP em Gráfico 3 - Distribuição da Energia da EDP em Gráfico 4 - Distribuição da Energia da EDP em Gráfico 5 - Distribuição da Energia da EDP em Gráfico 6 - Evolução da Potência Hidroelétrica (REN)

5 Introdução Em Portugal, a produção de energia hidroelétrica iniciou-se no fim do século XIX, sendo que até aproximadamente 1930 essa mesma produção era realizada sem intervenção por parte do homem, sendo aproveitada a força natural das correntes, satisfazendo as necessidades locais das populações. Porém, durante essa década, com o aparecimento da industrialização surge a necessidade de aproveitamento da água dos rios para a produção de energia hidroelétrica. A política nacional de aproveitamento desta energia foi criada em 1940 e aplicada na década de 50, sobretudo com a construção de albufeiras com grandes capacidades de regularização. O aumento do consumo e do preço do petróleo contribuíram, nos anos 70, para o ressurgir do interesse na produção hidroelétrica em Portugal, relativamente à construção de projetos e à exploração de aproveitamentos hidroelétricos. No final dos anos 80 ocorreu a publicação de legislação específica (Decreto-Lei 189/1988, de 27 de Maio) que consistia na criação do regime especial para a produção pessoal ou coletiva de energia elétrica que beneficia a produção por parte de pequenas centrais hidroelétricas (PCH) com potência instalada até 10 MW. Posteriormente, tem sido aprovada legislação que tem permitido o contínuo desenvolvimento, nomeadamente de PCH com potências compreendidas entre 10MW e 30MW (Decreto-lei 85/2002, de 6 de Abril). Seguidamente, abordar-se-á a situação presente e futura dos aproveitamentos hidroelétricos em Portugal. 5

6 Definição de energia hidroelétrica A energia hidroelétrica é gerada através do aproveitamento da energia potencial gravitacional, sendo que inicialmente se transforma em energia cinética. A transformação de energia cinética em energia elétrica ocorre na passagem da água por uma turbina hidráulica. Devido à pressão a que se encontra sujeita, a água ao colidir com as turbinas, faz com que as pás destas se movam acionando os ímanes dos geradores elétricos. O objetivo deste tipo de aproveitamento hidroelétrico é interromper o curso normal do rio e criar reservatórios de água. Existem dois tipos de aproveitamentos hidroelétricos: A fio de água - barragens localizadas em cursos de água de declive pouco acentuado onde as afluências ocorrem sobretudo no sentido da foz do rio. De albufeira localizadas normalmente nas zonas montanhosas, onde se verifica a retenção de água sob forma de albufeira, sendo assim utilizada para regularizar o regime dos rios. Pode-se ainda fazer o aproveitamento da barragem com bombagem sendo assim possível, com a ajuda de turbinas-bombas, retornar a água à albufeira, método utilizado durante as horas de maior consumo. Por outro lado, nas horas de baixo consumo, o excesso de energia elétrica produzida é usado para elevar a água da albufeira de jusante a montante. Figura 2 - Funcionamento de um aproveitamento hidroelétrico 6

7 Analisando os aproveitamentos hidroelétricos existentes em Portugal verifica-se uma maior abundância na região Norte do país devido aos maiores períodos de chuva em relação ao restante país. Atuais Aproveitamentos Hidroelétricos em Portugal APROVEITAMENTO HIDROELÉTRICO DO ALQUEVA REFORÇO DE POTÊNCIA (AQUEVA II) Localização: Alqueva (Rio Guadiana). CLIENTE: EDP-Gestão da produção de Energia A central II do Alqueva, com o projeto integral da COBA e os seus estudos e assistência técnica entre 2007 e 2012, foi submetida à duplicação da Potência instalada reversível (260 MW), para assim tirar maior partido das condições resultantes da conjugação da grande albufeira de Alqueva e do contraembalse de Pedrógão com capacidade para ciclos semanais de turbinamento e bombagem. Recentemente, foi atribuído ao Alqueva II o prémio Projeto Hidroelétrico do Ano pela revista International Water Power and Dam construction Esta central foi inaugurada no dia 23 de Janeiro de Figura 3 - Alqueva II APROVEITAMENTO HIDROELÉCTRICO DE SANTA LUZIA: CONSTRUÇÃO DA NOVA BARRAGEM DO ALTO CEIRA Localização: A barragem está implantada no rio Ceira, afluente do rio Mondego, no distrito de Coimbra. A nova barragem está localizada 200 m a jusante da barragem do Ceira A COBA acompanhou as obras de construção da nova barragem do Alto Ceira entre 2010 e Figura 4 - Alto Ceira Os trabalhos, realizados entre 2010 e 2013 (obras de construção da nova barragem acompanhadas pela COBA) incluíram a execução da barragem, bacia de dissipação, acessos e viaduto sobre a barragem: a demolição parcial da barragem existente, o tratamento do maciço de fundação, a injeção das juntas de contração, o edifício de equipamentos elétricos, implementação do sistema de observação e a recuperação paisagística. APROVEITAMENTO HIDROELÉTRICO DE RIBEIRADIO ERMIDA 7

8 CLIENTE: GREENVOUGA Localização: Ermida situa-se no rio Vouga. O seu objetivo é a produção de energia permitindo o abastecimento de água para usos urbanos, industriais e agrícolas. O aproveitamento é composto pela barragem em betão de Ribeiradio (75 m de altura, comprimento de coroamento de 295 m) e a central com o mesmo nome (potência de 72 MW, caudal nominal de 125 m³/s), circuito hidráulico subterrâneo, comprimento de coroamento de 125 m e a respetiva central (potência de 8 MW). Figura 5 - Ermida ( APROVEITAMENTO HIDROELÉTRICO DE SALAMONDE. REFORÇO DE POTÊNCIA: SALAMONDE II Localização: Rio Cávado CLIENTE: EDP Gestão da Produção de Energia O Projeto tem por objeto o Reforço de Potência da Central do Salamonde. A COBA participa nos estudos desde 2009: primeiro no Projeto para Licenciamento e Processos de Concurso, seguidos do Projeto de Execução, a Aprovação dos Equipamentos e a respetiva Assistência Técnica. Prevê-se a sua entrada em serviço em O tal Aproveitamento é constituído pela central Figura 6 - Salamonde II subterrânea em caverna, equipada com 1 grupo Francis vertical reversível com potência de 204 MW e caudal nominal de 200 m3/s, a tomada de água na albufeira de Salamonde, o circuito hidráulico de montante com um desenvolvimento de 300 m e o circuito hidráulico de jusante até à albufeira de Caniçada com um desenvolvimento de 2000 m e a restituição na albufeira de Caniçada. BAIXO SABOR. ESCALÃO DE JUSANTE. Central, Circuito Hidráulico e Subestação CLIENTE: EDP Gestão da Produção de Energia Localização: no troço inferior do rio Sabor, na região de Trás-os-Montes e inclui 8 Figura 7 - Baixo Sabor

9 os Escalões de Montante e de Jusante. A COBA está, desde 2009, a trabalhar no Escalão de Jusante, elaborando o Projeto de Execução, Aprovação dos Equipamentos e respetiva Assistência Técnica da Central, Circuito Hidráulico e Subestação. O projeto compreende uma central em poço, localizada na margem direita do rio Sabor, equipada com duas turbinas Francis reversíveis e eixo vertical com potência instalada de 30 MW, dois circuitos hidráulicos subterrâneos independentes com extensão total de 333 m e diâmetro interior de 6,9 m. APROVEITAMENTO HIDROELÉTRICO DE FOZ TUA CLIENTE: EDP Gestão da Produção de Energia Localização: Rio Tua, afluente da margem direita do rio Douro, nos distritos de Vila Real e de Bragança. Está prevista a sua entrada em serviço em Numa primeira intervenção no aproveitamento, a COBA desenvolveu o Projeto de Licenciamento e Processos para Concurso relativos à Central, Circuito Hidráulico e Subestação, entre 2010 e Trata-se de uma central em poço, equipada com dois grupos geradores reversíveis (turbina-bomba), com potência de 252 MW. Está prevista a sua entrada em serviço em Figura 8 - Foz Tua É uma barragem abobada de dupla curvatura com uma altura máxima de 108 m e com um desenvolvimento de coroamento de 275 m, com o descarregador de cheias, na zona central do coroamento, com capacidade máxima de descarga de 5500 m3/s, e descarga de fundo com capacidade máxima de 200 m3/s. 9

10 Perspetivas Futuras Em 2007, devido a 50% do potencial hídrico português estar ainda por aproveitar (EDP), constituindo assim um dos piores valores da Europa, foi aprovado o Programa Nacional de Barragens com Elevado Potencial Hidroelétrico (PNBEPH). Este programa tem como objetivo reduzir o potencial hídrico por aproveitar de 50% para 33% e até 2020 (APA), diminuindo assim a nossa dependência energética do exterior e ainda permitindo o armazenamento da energia excedentária produzida pelas centrais eólicas. Para cumprir com estas metas, será concretizado um conjunto de investimentos para a realização do projeto tais como a construção de novas barragens e o reforço de outras já existentes sendo estas medidas essenciais para garantir uma autonomia energética e ao mesmo tempo um desenvolvimento sustentável, reduzindo a utilização de combustíveis fósseis. Em particular, o programa inclui a construção de barragens de albufeira com bombagem que permitirão uma maior segurança do sistema de abastecimento elétrico pelo facto de ser uma forma de produção descontínua permitindo assim o Figura 9 - Aproveitamentos hidroelétricos do plano armazenamento de energia ( =835) excedentária produzida pela energia eólica. A construção destas novas barragens vai permitir que a energia eólica produzida durante os períodos de maior produção, que nem sempre correspondem aos de maior consumo, não seja desperdiçada devido a uma particularidade das novas barragens que bombeiam a água de jusante para montante armazenando água nas albufeiras até que se justifique a entrada em funcionamento da central. Constituindo uma vantagem em relação aos parques eólicos atuais e futuros. Por fim, este programa ajuda também à criação de novos postos de trabalho e ao desenvolvimento das áreas rurais. Atualmente, do número total de barragens previstas, apenas se prevê a construção de seis, sendo que estas se encontram ainda em fase de projeto ou no começo das escavações, à exceção da barragem de Foz-Tua, onde as obras acabarão perto do fim do presente ano e o enchimento da albufeira ocorrerá no segundo semestre de

11 Figura 10 - Construção do aproveitamento hidroelétrico de Foz Tua FOTO: MIGUEL SILVA/ARQUIVO, IN PÚBLICO, 06/11/2011 Com a eventual construção das restantes barragens estima-se que a capacidade hidroelétrica nacional ronde os MW, resultando numa produção anual de 17, 9 TWH/ano de produção bruta ou 13,3 TWH/ano de produção líquida de bombagem, permitindo assim, segundo dados governamentais, a importação de 3,3 mil milhões de barris de petróleo por ano e o abastecimento de 2,2 milhões de pessoas com eletricidade produzida a partir de energias renováveis. 11

12 O enquadramento da produção hidroelétrica no sistema produtor elétrico nacional Gráfico 1- Energia Comercializada pela EDP Mais de metade da energia elétrica consumida em território nacional tem origem em tecnologias renováveis. A produção de energia elétrica é originada por fontes de dois tipos: Não renováveis ou convencionais - combustíveis fósseis (derivados do petróleo, carvão, gás natural e urânio) utilizados nas centrais termoelétricas. Renováveis - água, vento, sol, ondas, marés, biomassa e geotermia, utilizadas em centrais hidroelétricas, eólicas, solares, de energia das ondas, de marés, de biomassa ou geotérmicas e/ou em sistemas que combinam diferentes tecnologias. Em Portugal, a energia elétrica cujo destino é o consumo pessoal, na sua maioria, das centrais instaladas no nosso país (termoelétricas a carvão, gás natural, fuelóleo e biomassa e centrais renováveis - principalmente hidroelétricas e eólicas). 12

13 Seguidamente, apresentam-se gráficos relativos à evolução da energia hidroelétrica em Portugal nos últimos anos: Gráfico 2 - Distribuição da Energia da EDP em 2008 Gráfico 3 - Distribuição da Energia da EDP em 2010 Gráfico 5 - Distribuição da Energia da EDP em 2012 Gráfico 4 - Distribuição da Energia da EDP em 2014 Devido à cuidada análise dos gráficos, conclui-se que a energia hídrica tem-se mantido como uma das mais importantes fontes de energia no nosso país, representando sempre uma percentagem constante e essencial para a redução da utilização de combustíveis fósseis e o aumento do aproveitamento de energias renováveis. 13

14 A EDP explora nos dias de hoje 74 centrais hidroelétricas, entre grandes hídricas (29) e minihídricas, em todo o país. Gráfico 6 - Evolução da Potência Hidroelétrica (REN) No final do ano de 2006, a potência instalada no parque eletroprodutor do sistema elétrico nacional ultrapassava os MW, dos quais cerca de 36% têm origem hidroelétrica (4580 MW nas médias e grandes hídricas e os restantes 370 MW nas pequenas centrais hidroelétricas). Em condições hidrológicas médias, a produção de origem hidroelétrica atual poderá cobrir cerca de 25% do consumo total do país, correspondendo esta situação a uma utilização de cerca de 60% do potencial técnica e economicamente aproveitável dos nossos rios. 14

15 Conclusão Ao realizarmos este projeto conseguimos compreender a importância da energia hidroelétrica na produção elétrica nacional e também adquirimos conhecimentos relativamente ao seu funcionamento, à sua evolução até ao presente e às suas perspetivas futuras. A crescente importância da energia hidroelétrica em Portugal advém da gradual tendência do aumento do uso de energias renováveis no país, sendo que as perspetivas futuras apontam para uma contínua evolução neste sentido. Portugal justifica esta tendência com a implementação do Programa Nacional de Barragens com Elevado Potencial Hidroelétrico, que prevê a construção de novas barragens e ampliação de outras já existentes. Analisando isto, conclui-se que a implantação de medidas que visam o desenvolvimento e consequente aumento de energias renováveis resultará com que Portugal se torne menos dependente do uso de energias não renováveis, reduzindo assim a importação das mesmas. 15

16 Referências bibliográficas el%c3%a9ctrico%20nacional.pdf [Acedido em 5 de outubro de 2015] [Acedido em 5 de outubro de 2015] [Acedido em 4 de outubro de 2015] [Acedido em 4 de outubro de 2015] [Acedido em 4 de outubro de 2015] [Acedido em 4 de outubro de 2015] em 4 de outubro de 2015] em 6 de outubro de 2015] [Acedido [Acedido [Acedido em 6 de outubro de 2015] [Acedido em 8 de outubro de 2015] %20em%20Portugal%20-%20Mem%C3%B3ria%20e%20desafio.pdf [Acedido em 27 de setembro de 2015] [Acedido em 27 de setembro de 2015] [Acedido a 26 de Setembro de 2015] [Acedido a 26 de Setembro de 2015] [Acedido a 26 de Setembro de 2015] 16