Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da variação da garantia física em função das mudanças no regime hidrológico da bacia e da motorização dos grupos geradores das pequenas centrais hidrelétricas
Autor(es): COSTA, Pedro Augusto Siqueira
Primeiro Orientador: TIAGO FILHO, Geraldo Lúcio
Resumo: No cenário nacional, onde a fonte hidráulica é predominante, a Garantia Física (GF) de uma Central Hidrelétrica se torna um componente fundamental para desenvolver um planejamento energético eficiente e sustentável. A GF diz respeito ao quanto uma fonte é capaz de suprir de demanda assegurada ou outorgada. Um dos principais fatores que influenciam a geração por essa fonte é a disponibilidade hídrica. O presente trabalho avaliou a influência das variações hidrológicas sobre o montante da GF de Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) em operação com o emprego dos seguintes critérios: consideração das perdas e dos rendimentos (turbinas, geradores e sistema de adução) fixos ou variáveis; aplicação de vazões médias mensal ou diária; extensão da série como completa ou últimos 15 anos; inclusão ou não da motorização da central. Foram usadas três metodologias, sendo uma delas o método atual, do Ministério de Minas e Energia (MME), a outra o Método dos Rendimentos Variáveis e, por fim, o Método da Potência Elétrica Unitária, desenvolvido nesta dissertação. Foi possível constatar que a disponibilidade hídrica das amostras está menor nos últimos anos, com certa influência de crises hídricas, e esse fator é refletido na GF, que em 100% das PCHs se apresentou menor quando a extensão da série foram os últimos 15 anos. Das PCHs avaliadas, em 7 delas não foi possível obter uma GF calculada acima da GF outorgada na ANEEL e, nas 2 em que foi possível, somente quando aplicada a série completa. Ainda, o Método do MME, que aplica vazões médias mensais, resultou nos maiores resultados em 100% das PCHs em comparação com os outros 2 métodos, que aplicam vazões médias diárias. O Método da Potência Elétrica Unitária, desenvolvida neste trabalho, foi o que apresentou em geral os menores valores de GF. A dispersão dos resultados foi relativamente alta, com casos em que o desvio padrão correspondeu a 13% do valor da média. Conclui-se deste trabalho que o Método da Potência Elétrica Unitária, por englobar mais critérios pertinentes ao processo de geração, parece ser o mais conservador e tem aderência com o que realmente acontece com a central hidrelétrica, sendo o método do MME para um cenário bastante otimista. Logo, este método pode ser importante para análises mais criteriosas em relação à GF. Complementarmente, ficou evidenciado que o uso de vazões médias diárias influencia significativamente no resultado da GF por retratar melhor a disponibilidade hídrica e que se deve ter uma avaliação cautelosa em relação à extensão da série de vazões porque, dependendo da sua extensão, alguns comportamentos e tendência de disponibilidade podem passar despercebidos.
Abstract: In the national scenario, where the hydraulic source is predominant, the Physical Guarantee (PG) of a Hydroelectric Plant becomes a fundamental component to develop efficient and sustainable energy planning. PG concerns how much a source is capable of supplying assured or granted demand. One of the main factors that influence generation from this source is water availability. The present work evaluated the influence of hydrological variations on the amount of PG of Small Hydroelectric Plants (SHPs) in operation using the following criteria: consideration of fixed or variable losses and efficiencies (turbines, generators and adduction system); application of monthly or daily average flows; series extension as complete or last 15 years; inclusion or not of the central motorization. Three methodologies were used, one of them being the current method, from the Ministry of Mines and Energy (MME), the other the Variable Efficiencies Method and, finally, the Unit Electric Power Method, developed in this dissertation. It was possible to verify that the water availability of the samples has been lower in recent years, with some influence from water crises, and this factor is reflected in the PG, which in 100% of the SHPs was lower when the series was extended over the last 15 years. Of the SHPs evaluated, in 7 of them it was not possible to obtain a PG calculated above the PG granted by ANEEL and, in the 2 in which it was possible, only when the complete series was applied. Furthermore, the MME Method, which applies monthly average flows, resulted in the highest results in 100% of SHPs compared to the other 2 methods, which apply daily average flows. The Unitary Electrical Power Method, developed in this work, generally presented the lowest PG values. The dispersion of results was relatively high, with cases in which the standard deviation corresponded to 13% of the average value. It is concluded from this work that the Unitary Electric Power Method, as it encompasses more criteria pertinent to the generation process, appears to be the most conservative and is in line with what actually happens with the hydroelectric plant, being the MME method for a very optimistic. Therefore, this method may be important for more careful analyzes in relation to PG. In addition, it was evident that the use of average daily flows significantly influences the PG result by better portraying water availability and that a cautious assessment must be made in relation to the length of the series of flows because, depending on its length, some behaviors and trends availability may go unnoticed.
Palavras-chave: Garantia física
Pequenas centrais hidrelétricas
Energias renováveis
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IRN - Instituto de Recursos Naturais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia Hídrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4046
Data do documento: 13-Dez-2023
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