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Apresentação

  Folder do Seminário de Usinas Reversíveis do Setor Elétrico Brasileiro

 

Usinas hidrelétricas reversíveis são aquelas que utilizam turbinas/bombas e normalmente têm um reservatório a montante e outro de menores dimensões a jusante da casa de força. Elas podem gerar energia elétrica turbinando a água do reservatório superior para o inferior nos períodos de maiores demandas. Da mesma forma, são capazes de retornar a água que já foi turbinada através do bombeamento inverso do reservatório inferior para o superior sempre que houver disponibilidade de energia no sistema, por exemplo, durante a madrugada, estocando-a para novamente ser turbinada quando necessário.

Essas usinas são importantes para a regulação do sistema elétrico interligado, principalmente quando houver variações de cargas advindas da geração eólica, solar, nuclear e das hidrelétricas a fio d´água, servindo para estocar energia para os períodos mais críticos de demanda e podendo substituir parte da geração termelétrica a diesel na ponta.

Com a implantação crescente das usinas eólicas e solares no Brasil, o Sistema Interligado Nacional ficará sujeito a grandes variações naturais de cargas, podendo exceder temporariamente o consumo de energia elétrica. Nesse caso, as usinas reversíveis poderão absorver rapidamente o excedente, operando no módulo bomba, mantendo a estabilidade do sistema e armazenando essa energia no reservatório superior para ser posteriormente disponibilizada na ponta, ou seja, quando a demanda pela energia elétrica for elevada.

As instalações modernas de usinas hidrelétricas reversíveis requerem em torno de 30 segundos para iniciarem o funcionamento das máquinas que estiverem paradas no módulo bomba ou no módulo turbina, dependendo da necessidade do sistema. Portanto, esse tipo de turbina reversível (turbina-bomba) permite o fornecimento ou o consumo de energia elétrica local de forma segura, flexível e rápida, equilibrando eventuais oscilações entre a falta e o excesso dessa energia no sistema.

De início, por volta de 1890, as usinas reversíveis foram instaladas na Suíça e na Itália para armazenarem o excedente de energia produzido no período noturno pelas hidrelétricas a fio d´água, visando a reutilização dessa energia no período de maior consumo.

Atualmente existem mais de 127.000 MW gerados em usinas hidrelétricas reversíveis instaladas no mundo, destacando-se as maiores concentrações no Japão, Europa, Estados Unidos e China. O Brasil surge como um novo potencial para a instalação desses empreendimentos.

Este Seminário Técnico tem como principais objetivos:
1. Retomar as discussões técnicas e comerciais em relação às usinas reversíveis no Brasil, em conjunto com os órgãos e empresas governamentais, fabricantes, concessionárias, órgãos reguladores e universidades, considerando os excelentes trabalhos em andamento e já realizados pela Cesp, Unicamp, Universidade Federal de Itajubá (Unifei) e Hedaidi Engenharia.
2. Conhecer o estado da arte atual em turbinas bombas e usinas hidrelétricas reversíveis e suas principais configurações.
3. Conhecer a influência desse tipo de usina na estabilização do Sistema Elétrico Interligado, operando em conjunto com outras modalidades de geração.
4. Conhecer como essas usinas foram viabilizadas no mundo e como são operadas e remuneradas atualmente.
5. Sensibilizar os participantes para a urgente necessidade da implantação dessas usinas no Brasil. 6. Propor um modelo para a viabilização técnica e comercial da implantação dessas usinas no nosso Sistema Elétrico Interligado.

Pumped Hydro Storage Hydro Power Plants are those ones using pump-turbines, normally having an upstream reservoir and other one - downstream to the power house – with smaller dimensions. These plants can generate energy powering water from the upper reservoir to the lower one, during the periods of higher demand, pumping the already powered water from the lower reservoir to the upper one, whenever there is energy availability within the system - for example - during the pre-dawn shift, to stock it in order to be powered again, whenever necessary.

 

These plants are important to regulate the interconnected power system, mainly when load variations occur from wind, solar or nuclear generation and from run-of-river power stations, as well as to stock energy for critical demand periods even substitute partially diesel-fueled power during the peak hours.

Due to the increasing wind and solar power rollout in our country, our National Interconnected System (SIN) shall be subject to natural and big variations of charge and, in such case, the consumption of energy may temporarily increase and, in such case, pumped hydro storage plants may quickly absorb this surplus operating in the pump-mode, keeping the system stability, and storing this energy in the upper reservoir, to be used during the peak time or, in other words, when the energy demand is in its peak.

Modern Pumped Storage Hydro Power Stations requires around 30 seconds to start putting its stand-by units running in either pump or turbine modes, depending on the system needs. Thus, this kind reversible turbines (turbine-pump) allows the local power supply or consumption in safe, flexible and rapid way, compensating eventual oscillations between the shortage and the excess of energy in the system.

Initially, these Pumped Hydro Storage Power Plants were built around the 1890’s in Switzerland and Italy, to store the surplus of energy produced by the run-of-the-river power plants during night shifts, for the reuse of such energy during peak times.

Currently, there are more than 127.000 MW of Pumped Hydro Storage Power Plants world-wide, especially mentioning the biggest concentrations of such plants in Japan, Europe, the USA, China, and rising in Brazil as a new potential area for the installation of these facilities.

The main goals of this Technical Seminar are:
1. To retake technical and commercial discussions about the Pumped Hydro Storage Power Plants in Brazil, together with Agencies and State-level/ Federal-level  Government Energy Companies, Subsidiaries, State and Private Enterprises (Producers, Concessionaires, etc), Ruling Government Agencies, Universities (considering the excellent works in progress already carried on by CESP, UNICAMP, UNIFEI and HEDAIDI);
2. To be introduced to the current state-of-the-art in pump-turbines and pumped hydro Storage Power Plants, as well as its main configurations;
3. Get to know the influence this kind of power plant has in the Interconnected Power System Stabilization, working together with other power generation modals;
4. Get to know how these plants were made possible in other parts of the globe and how they are currently profitable and being operated;
5. To persuade the participants for the necessity of implementation of these facilities at the earliest in Brazil;
6. Propose a model to make these power plants rollout possible technically and commercially in our Interconnected Electrical System.
 


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