Palestra - Usinas Hidreletricas

NOÇÕES GERAIS SOBRE BARRAGENS

E

ESTUDOS PRELIMINARES SOBRE USINAS HIDROELÉTRICAS

Fea-fumec

Novembro 2009

Desafios da Infraestrutura no Brasil

2Nov/09 José Augusto Pimentel Pessôa





OECD: Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico

exceto

Estrutura da oferta segundo a natureza primária de geração

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Mundo 2006

Nov/09 José Augusto Pimentel Pessôa

Fonte: Balanço Energético Nacional 2008 http://www.mme.gov.br/mme

Estrutura da oferta segundo a natureza primária de geração

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Brasil


Fonte: Balanço Energético Nacional 2008 http://www.mme.gov.br/mme

Conceitos Básicos Gerais

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• BarragensSão estruturas artificialmente construídas em vales de rios, fechando-os transversalmente e proporcionando armazenamento de água para determinada utilidade.

• Classificação quanto ao uso– geração de energia;– abastecimento de água;– controle de enchentes;– regularização de cursos d´água;– irrigação;–Lazer

Freqüentemente os diversos usos poderão vir a ser combinados em determinadas situações, chegando-se ao conceito de “usos múltiplos”.



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• Tipos de Barragens– Terra( homogênea ou zoneada);– Enrocamento(núcleo de solo ou face de concreto);– Concreto (gravidade, arco, contrafortes);– CCR - concreto compactado a rolo.–-Outros

• Premissas para seleção;– Geologia e geotecnia (fundação e ombreiras);–Disponibilidade e qualidade de materiais naturais de construção ;–Balanço de materiais

Obs: Um mesmo sítio de barragem pode ser propício a mais de um tipo, devendo a definição ocorrer pela comparação econômica das alternativas possíveis .



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• Partes integrantes do aproveitamento Hídrico :– Estrutura de fechamento (barragem de concreto, terra, enrocamento, outros)– Vertedor (controlado por comportas, de soleira livre, tulipa, outros)– Circuito de adução (tomada de água, canal, túnel, tubulações). O circuito poderá servir a uma usina hidroelétrica; ETA – Estação de tratamento de água, sistema de irrigação, etc.– Casa de força (no caso de usinas hidroelétricas)

O conjunto de obras formado pelas partes integrantes do aproveitamento tem o nome de ARRANJO GERAL ou LAYOUT.


Princípios da geração de energia


Princípios da geração de energia


Turbinas Hidráulicas – Faixa de operação


Turbinas Pelton

Nov/09 José Augusto Pimentel Pessôa 13

Turbinas Pelton


Turbinas Kaplan


Turbinas Kaplan Vertical


Turbinas Kaplan Vertical


Turbinas Kaplan Horizontal


Turbinas Francis


Turbinas Francis


Turbinas Francis


Turbinas Bulbo


Turbinas Bulbo


Unidade Geradora Bulbo


Características dos negócios de energia no Brasil


Classificação das Usinas Hidroelétricas


Potencial Hidroelétrico de um local


Potencial Hidroelétrico de um local




Divisão de queda do Rio Paranapanema


Seção típica de Barragem de Concreto


Seções típicas de Barragens de Terra


Seção Típica da Barragem de Três Marias


Seção Típica de Barragem de Enrocamento


Seção de Vertedor Controlado de Ombreira


Seção de barragem de CCR – concreto compactado a rolo


Vertedor Soleira livreSeção Transversal

Vertedor Tipo Tulipa


Vertedor com Comportas


Seções típicas de casa de força e tomada d’água


Baixa queda

Média queda Alta queda

Etapas de Estudos e Projetos de Usinas Hidroelétricas










ESTUDOS AMBIENTAIS MELHOR DETALHADOS E DEFINIÇÃO COMPLETA DOS EQUIPAMENTOS ELETROMECÂNICOS (CONTACTOS COM FABRICANTES).

Inclue:



Inventário - Conhecimento da Bacia Hidrográfica


Inventário - Conhecimento da Bacia Hidrográfica


C – BACIA HIDROGRÁFICA AINDA NÃO INVENTARIADARequer estudos observando a versão mais recente do Manual de

Inventário da Eletrobrás / Aneel datado de 2007.

Para rios de pequeno e médio porte realiza-se “Estudo de Inventário Hidroelétrico Simplificado”(Usinas até 50 Mw);

Para rios de maior porte, realiza-se “Estudo de Inventário Hidroelétrico Completo” (usinas maiores que 50 Mw).

Fases do Inventário


1. Estudos Preliminares

2. Estudos Finais

Fluxograma dos Estudos Preliminares


Fases do Inventário


Fases do Inventário – Estudos Preliminares












I -

J -



L -

K -

Fluxograma dos Estudos Finais


Fases do Inventário - Estudos Finais2. Estudos FinaisAbrange: Maior detalhamento das informações técnicas referentes a

topografia, sondagens e mapeamentos geológicos, hidrometereologia, meio ambiente, dimensionamentos de obras e equipamentos, usos múltiplos da água, estudos econômicos/energéticos e seleção final da alternativa de partição de queda.


Fases do Inventário - Estudos Finais


2.1

A

B



C

D



F

E



G

Fases do Inventário - Estudos FinaisH. COMPARAÇÃO E SELEÇÃO DE ALTERNATIVAS– Índices de custo x benefício (R$ / Mwh);– Avaliação Sócio Econômica e Ambiental;– Comparação das alternativas considerando estes índices;– Definição da alternativa selecionada;– Estudos de motorização

I. RELATÓRIO DOS ESTUDOS FINAIS DE INVENTÁRIO– Texto, desenho, apêndices e anexos (topográficos,

aerofotogramétricos, hidrometeorológicos, geológicos e geotécnicos, ambientais)


Partição de Queda do Rio


Desenho Típico do Inventário


Ilha Solteira


Rio Paraná – PI = 3.230 Mw

Jupiá


Rio Paraná – PI = 1.650 Mw

Itaipú

Nov/09 José Augusto Pimentel Pessôa 69Rio Paraná - PI = 12.000 Mw (2ª maior usina do mundo)

Tucuruí


Rio Tocantins – PI = 8.000 Mw

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