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Ano 11 Revista nº 42
JUL/AGO/SET - 2009
Licenciamento Ambiental. Um dos grandes vilões
Environmental License. One of the gratest villains
ACF Maria Carneiro
Conferência de PCH aborda situação do mercado no Brasil e América Latina
Meeting on SHP approaches the scenario of the market in Brazil and Latin America
Comitê Diretor do CERPCH
Director Committee
Geraldo Lúcio Tiago Filho
Secretário Executivo
[email protected]
Gilberto Moura Valle Filho
CEMIG
[email protected]
Patrícia Cristina P. Silva
FAPEPE
[email protected]
Célio Bermann
IEE/USP
[email protected]
Cláudio G. Branco da Motta
FURNAS
[email protected]
José Carlos César Amorim
Editorial
Editorial
03
IME
[email protected]
Antonio Marcos Rennó Azevedo
[email protected]
Eletrobrás
Jamil Abid
Licenciamento
ANEEL
[email protected]
Hamiltom Mossh
License
MME
[email protected]
Comitê Editorial
Editorial Committee
Presidente - President
Geraldo Lúcio Tiago Filho - CERPCH UNIFEI
Editores Associados - Associated Publishers
Adair Matins - UNCOMA - Argentina
Alexander Gajic – University of Serbia
Alexandre Kepler Soares - UFMT
Ângelo Rezek - ISEE UNIFEI
Antônio Brasil Jr. - UNB
Artur de Souza Moret - UNIR
Augusto Nelson Carvalho Viana - IRN UNIFEI
Bernhard Pelikan - Bodenkultur Wien – Áustria
Carlos Barreira Martines - UFMG
Célio Bermann - IEE USP
Edmar Luiz Fagundes de Almeira - UFRJ
Fernando Monteiro Figueiredo - UNB
Frederico Mauad – USP
Helder Queiroz Pinto Jr. - UFRJ
Jaime Espinoza - USM - Chile
José Carlos César Amorim - IME
Marcelo Marques - IPH UFRGS
Marcos Aurélio V. de Freitas - COPPE UFRJ
Maria Inês Nogueira Alvarenga - IRN UNIFEI
Orlando Aníbal Audisio - UNCOMA - Argentina
Osvaldo Livio Soliano Pereira - UNIFACS
Zulcy de Souza - LHPCH UNIFEI
As PCHs na matriz energética brasileira
O licenciamento ambiental ainda é um dos grandes vilões ao crescimento
das pequenas centrais no país
The SHPs and the Brazilian energy matrix
The environmental license is still one of the greatest villains regarding the
growth of the Small Hydropower Plant in the country.
Eventos
Events
Editor
Coord. Redação
Jornalista Resp.
Redação
Projeto Gráfico
Diagramação e Arte
Tradução
Equipe Técnica
Camila Rocha Galhardo
Adriana Barbosa MTb-MG 05984
Adriana Barbosa
Camila Rocha Galhardo
Fabiana Gama Viana e
Fábio Couto
Orange Design
Adriano Silva Bastos
Adriana Candal
Cidy Sampaio da Silva
PCH Notícias & SHP News
é uma publicação trimestral do CERPCH
The PCH Notícias & SHP News
is a three-month period publication made by CERPCH
Tiragem/Edition: 5.500 exemplares/issues
contato comercial: [email protected]
Artigos Técnicos
Technical Articles
Agenda
13
45
Opinião
Opinion
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O licenciamento ambiental de PCHs e a matriz elétrica brasileira
SHP environmental licensing and the Brazilian electric matrix
Meio Ambiente - UMA POLÍTICA DE GOVERNO
Environment – A GOVERNMENT POLICY
Curtas
News
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Equipamento desenvolvido em Itajubá pode beneficiar comunidades isoladas
Equipment developed in Itajubá can help isolated comunities
Av. BPS, 1303 - Bairro Pinheirinho
Itajubá - MG - Brasil - cep: 37500-903
Congresso na Colômbia reúne representantes do setor elétrico da América Latina e
região Andina
e-mail: [email protected]
[email protected]
Fax/Tel: (+55 35) 3629 1443
Meeting in Colombia joins representatives of the electric sector of Latin America
and Andean region
ISSN 1676-0220
00042
9 771 676 02 209 2
02
10
V Conferência PCH Mercado & Meio Ambiente aborda situação do
mercado no Brasil e América Latina
th
5 Meeting on SHP Market & Environment approaches the scenario
of the market in Brazil and Latin America
Schedule
Expediente
Editorial
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Construção de PCH no Sul de Minas sofre para obter o licenciamento ambiental
SHP in the south of Minas Gerais suffers to attain Environmental License
Prezados Leitores.
A implantação da Resolução 343 e da Lei 11.943 foi a tônica
principal de quinta Conferência de PCH Mercado & Meio Ambiente,
realizada nos dias 5 e 6 de agosto em São Paulo (SP). O evento, organizado pelo CERPCH, em parceria com a Associação Brasileira
dos Pequenos e Médios Produtores de Energia Elétrica (APMPE) representou importante capítulo na discussão do papel das PCHs no
setor elétrico brasileiro, abordando desde seus aspectos legais e
institucionais até tecnologia aplicável e meio ambiente. Com mais
de 400 participantes, o evento contou com a presença dos mais variados profissionais ligados ao estudo e consolidação das pequenas
centrais no Brasil, o que comprova a importância das PCHs no cenário energético atual.
Em uma realidade onde se discute as mudanças climáticas e formas de se atenuar os impactos ambientais, as pequenas centrais hidrelétricas tornam-se fundamentais para o Brasil ter participação
ativa nos debates sobre aquecimento global. Da mesma forma, as
PCHs, mais uma vez, tornam-se instrumentos importantes no incremento da geração de energia elétrica no país.
Outro aspecto que abordamos nessa edição é o licenciamento
ambiental, sabemos que no processo de licenciamento ambiental
um volume expressivo das medidas compensatórias ambientais
corresponde a déficits de investimentos públicos e não a mitigação
de impactos dos empreendimentos. Acredito que possamos discutir sobre essas questões e, oxalá encontremos caminhos e sugestões para consolidarmos cada vez mais essa forma limpa, renovável e democrática de geração de energia.
Dear readers,
The implementation of Resolution 343 and Law 11943 was in
the spotlight during the 5th Meeting on SHP Market and Environment, which was carried out in São Paulo. The event, organized by
CERPCH in a partnership with the Brazilian Association of Small and
Medium Electric Energy Producers (APMPE), represented an important chapter in the discussion of the role of the SHPs in the Brazilian
electric sector, approaching its legal and institutional aspects, technology and environment. With more than 400 participants, the
meeting gathered the most varied professionals that work towards
the consolidation of Small Hydropower Plants in Brazil. This confirms the importance of the SHPs in today's energy scenario.
In a reality where the discussions are about climatic changes
and ways to mitigate environmental impacts, SHPs become of the
utmost importance for Brazil to have an active participation in the
debates about global warming. SHPs, once more, become important instruments towards the rise in electric power generation in
the country.
Another aspect that we approached is the environmental licensing. We know that in the environmental licensing process an
expressive number of environmental compensating measures correspond to deficits of public investment and not the mitigation of
the impacts caused by the enterprise. I believe that we can discuss
these issues and maybe we can find ways and suggestions to consolidate SHPs – a clean, renewable and democratic way to generate
energy.
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LICENCIAMENTO
As PCHs na matriz energética brasileira
O licenciamento ambiental ainda é um dos grandes vilões
Por Fabiana Gama Viana
ao crescimento das pequenas centrais no país
Colaboração: Adriana Barbosa
O consumo de energia no Brasil – energia elétrica e combustíveis em geral – apresentou aumento de 5,6% em 2008. De acordo com
dados divulgados pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), entre os todos os tipos de energia, somente a hidráulica diminuiu sua participação no ano passado, com recuo de 1,7%. Do outro lado, o que mais cresceu foi o gás natural, com 16,9% em relação a 2007, seguido
por outras fontes renováveis (14,5%), nuclear (13,1%) e carvão mineral e derivados (9,5%).
Segundo comunicado da EPE, a queda da energia hidráulica refletiu as condições hidrológicas observadas no início de 2008, que impuseram esquemas operativos voltados a manter níveis estratégicos de armazenamento nos reservatórios do país. Por outro lado, houve o
aumento da geração termelétrica (+37,9%), o que contribuiu para o forte incremento do consumo de gás natural. Nesse cenário, apesar
do bom desempenho do etanol na matriz energética brasileira, as fontes renováveis de energia perderam um pouco de espaço, passando
a 45,3% da oferta interna de energia frente aos 45,9% em 2007.
Atualmente, o nível dos reservatórios brasileiros está bem acima do nível mínimo desejado, dotando o setor de segurança aparente.
Certamente, as usinas hidrelétricas possuem papel fundamental na matriz energética brasileira. No entanto, as dificuldades para sua implantação, ocasionadas, em parte, pelo processo de obtenção do licenciamento ambiental podem prejudicar a segurança no sistema. Nesse sentido, torna-se necessária a diversificação da matriz energética nacional, e o ideal é que isso fosse feito com fontes alternativas de
energia, que tornariam a matriz ainda mais limpa. Contudo, isso acaba sendo impossibilitado por dificuldades técnicas e o alto custo do valor da energia gerada.
Ainda assim, o papel e a importância das pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) não podem ser deixados de lado. Elas não solucionariam totalmente os riscos de falta de energia em vista do crescimento econômico, mas contribuiriam para o aumento da segurança energética. Sozinhas, obviamente, as PCHs não dariam conta da expansão anual do parque gerador brasileiro, mas representam contribuição importante.
E as PCHs?
Os impactos socioambientais das PCHs são reduzidos. Estes
são os mesmos ocasionados pelas grandes hidrelétricas, porém
em menor escala. Segundo Ricardo Pigatto, presidente da Associação Brasileira dos Pequenos e Médios Produtores de Energia Elétrica (APMPE), a grande maioria das PCHs está localizada em regiões
de baixa densidade populacional, os reservatórios formados são pequenos (no máximo, 13 km2 com a própria calha do rio) e estão localizados em vales encaixados em áreas íngremes. “Esses motivos
e outros menos relevantes fazem com que as pequenas centrais hidrelétricas sejam de baixíssimo impacto social e também ambiental, com pouca supressão vegetal e quase nenhuma realocação de
populações”, defende. Aliado a isso, vale destacar as menores perdas na transmissão de energia elétrica, já que as PCHs não exigem
a construção de extensas linhas de transmissão, conectando-se,
em muitos casos, diretamente à distribuição.
Sob o ponto de vista do investimento, os pequenos empreendimentos hidroenergéticos chamam a atenção de muitos investidores interessados em aplicações de longo prazo. Resoluções e normas elaboradas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel)
permitem que a energia gerada pelas PCHs entre no sistema elétrico nacional sem que o empreendedor pague as taxas pelo uso da rede de transmissão e distribuição. Da mesma forma, as pequenas
centrais estão dispensadas do pagamento de royalties aos municípios pela exploração dos recursos hídricos, podendo fornecer energia para o Sistema Interligado Nacional (SIN), consumidores livres
e sistemas isolados.
De acordo com dados da Aneel, publicados pelo jornal O Estado
de S. Paulo (12/08/09), há hoje em operação no Brasil 345 PCHs,
com potência outorgada de 2,857 mil MW, isto é, 2,68% da capacidade total do sistema elétrico, de 104,858 mil MW. Outras 70 pequenas centrais estão sendo construídas, com potência de 1,047
mil MW. Segundo a publicação, se forem liberadas e construídas todas as PCHs pleiteadas, o potencial de geração desses empreendimentos pode chegar a 7,5 mil MW, podendo triplicar a capacidade
instalada em pequenos aproveitamentos hidroenergéticos nos próximos anos.
04
Contudo, mesmo com todas as vantagens e o potencial das
PCHs no setor energético nacional, esses empreendimentos ainda
enfrentam dificuldades na sua implantação, ocasionadas, em especial, pela obtenção da licença ambiental.
Licenciamento Ambiental
O licenciamento ambiental de qualquer
empreendimento energético é legítimo e
busca conciliar o desenvolvimento econômico com a conservação do meio ambiente. E o impacto ambiental está inerente a
qualquer forma de geração de energia. A
questão colocada é se a geração por determinada fonte de energia é viável frente ao
custo que essa energia implica, seja no aspecto social, ambiental ou econômico.
Para Altino Ventura Filho, Secretário de Planejamento e Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia (MME),
uma das grandes dificuldades na implantação de uma PCH é a obtenção do licenciamento ambiental. Mesmo sendo mais simples se
comparado a uma grande central hidrelétrica, o licenciamento ambiental de PCHs é um processo complicado, que demanda um tempo exagerado. Nesse caso, o risco ambiental pode se tornar um risco razoável para os investidores. Entre a licença prévia e de instalação e operação, explica Ventura Filho, novas exigências são colocadas pelo órgão ambiental. “Isso introduz, de alguma maneira,
um risco para o investidor, já que essas novas medidas representam um custo, os quais podem afetar a taxa de retorno do projeto”,
lamenta.
Vitor Hugo Ribeiro Burko, Diretor-Presidente do Instituto Ambiental do Paraná, concorda que o licenciamento ambiental seja um
entrave à implantação de PCHs. “Com absoluta certeza, muita gente não tem paciência, recursos, disposição e até saúde para chegar
ao final do caminho”, enfatiza.
Contudo, Burko justifica que muitos projetos são mal elaborados, ou seja, feitos apenas para cumprir as formalidades com o ór-
LICENSE
The SHPs and the Brazilian energy matrix
The environmental license is still one of the greatest villains
regarding the growth of the Small Hydropower Plant in the country.
Translation Adriana Candal
The energy consumption in Brazil – electric energy and fuels in general – presented a rise by 5.6% in 2008. According to data released
by the Energy Research Company (EPE) among all of the types of energy, only hydraulic energy had its participation reduced last year
(1.7%). On the other hand, natural gas was the source that presented the highest rise (16.9%) in relation to 2007, followed by other renewable sources (14.5%), nuclear (13.1%) and coal and derivatives (9.5%).
According to EPE's communication, the drop in hydraulic energy reflected the hydrological conditions observed in the early 2008,
which imposed by operative schemes aiming at maintaining storage strategic levels in the reservoirs of the country. On the other hand,
there was a rise in thermal power generation (+37.9%), which contributed to the sharp increase in the consumption of natural gas. Within
this scenario, in spite of the good performance of the ethanol in the Brazilian energy matrix, the renewables lost ground, going to 45.3% of
the energy internal offer against 45.9% in 2007.
Today, the level of the Brazilian reservoirs is above the minimum desired level, making the sector feel an apparent safety. Certainly,
hydropower plants have a fundamental role in the Brazilian energy matrix. However, the difficulties regarding their implementation, partly
caused by the process to attain the environmental licensing, may harm the safety in the system. In this sense, the diversification of the national energy matrix becomes necessary and it would be ideal if this diversification were carried out by using alternative sources of energy,
which would make the matrix even cleaner. However, this ends up being impossible because of technical difficulties and the high cost of the
generated energy.
Still, the role and the importance of the Small Hydropower Plants (SHPs) cannot be set aside. They would not completely solve the
risks of energy shortage facing the economic growth, but they would contribute to increase the energy safety. By themselves, obviously,
the SHPs would not be enough to support the annual expansion of the Brazilian generating system, but they would represent an important
contribution.
What about the SHPs?
The socio-environmental impacts of SHPs are reduced. They
are the same as those caused by large hydropower plants, but smaller in proportion. According to Ricardo Pigatto, president of the Brazilian Association of Small and Medium Electric Energy Producers
(APMPE) most SHPs are located in regions of low population density, the reservoirs are small (13 km2 at most, including the stream
bed) and are located on valleys with steep areas. “These reasons
and others that are less relevant cause SHPs to have very low social
and environmental impacts, with low vegetable suppression and
basically no population reallocation”, said Mr. Pigatto. In addition, it
is worth highlighting the smaller losses in the transmission of electric power, given that SHPs do not demand the construction of long
transmission lines, for, most of the times they are connected directly to the distribution.
Under the investment point of view, small hydropower enterprises have attracted the attention of many investors that interested in long term investments. Resolutions and rules elaborated by
the National Agency for Electric Power (Aneel) allow the energy generated by SHPs to enter the national electric system without the
entrepreneur having to pay the taxes for the use of the transmission and distribution grids. In the same way, SHPs are exempt from
paying royalties to the cities for using their water resources. They
may also provide energy to the National Interconnected System
(SIN), free consumers and isolated systems.
According to data from Aneel, published by the newspaper O
Estado de São Paulo (12.Aug.2009), there are 345 SHPs operating
in Brazil with a granted power of 2.857 thousand MW, i.e., 2.68% of
the total capacity of the electric system – 104.858 thousand MW.
Other 70 SHPs are being constructed, with a power of 1.047 thousand MW. According to the publication if all of the requested SHPs
are granted and built, the generating potential of these enterprises
may reach 7.5 thousand MW, which may triple the installed capacity of SHPs over the next few years.
However, even with all of the advantages and the potential of
the SHPs in the national energy sector, these enterprises still face
difficulties when it comes to their implementation caused, particu-
larly, by the attainment of the environmental license.
Environmental Licensing
The environmental licensing of any energy enterprise is legitimate and tries to conciliate economic development and the preservation of the environment, and environmental impacts are inherent to any type of energy generation. The issue here is whether
the generation from a certain source is feasible facing the cost that
this energy implies: social, environmental or economically speaking.
For Mr. Altino Ventura Filho, Secretary of Energy Planning and
Development of the Ministry of Mines and Energy (MME) one of the
greatest difficulties regarding the implementation of a SHP is the attainment of the environmental license. Even being more simple if
compared to the process of a large hydropower enterprise, SHP environmental licensing is a complex process that demands an exaggerated amount of time. In this case, the environmental risk may
become a reasonable risk for the investors. Between the previous license and the installation and operating license, explains Mr. Ventura Filho, new requirements are demanded by the environmental
organ. “Somehow, this introduces a risk for the investor, given that
these new measures represent a cost, which may affect the return
rate of the project”, he regrets.
Mr. Vitor Hugo Ribeiro Burko, President-Director of the Environmental Institute of the state of Parana, agrees that the environmental licensing is an obstacle when it comes to the implementation of SHPs. “Certainly, a lot of people do not have the patience, resources, disposition and even health the reach the end of the path”,
he emphasizes.
However, Mr. Burko justifies that many projects are not wellelaborated, that is, they are done only to fulfill the formalities of the
licensing organ and not to carry out a good environmental management effectively. In this context, MS. Lilian Santos, Superintendent of Infrastructure, Mining, Industry and Services of the state of
Mato Grosso, explains that a well-done licensing process means to
make the enterprise operative in less time. “With a well-presented
05
LICENCIAMENTO
gão de licenciamento e não efetivamente para fazer uma boa gerência ambiental. Nesse sentido, Lilian Santos, Superintendente
de Infra-Estrutura, Mineração, Indústria e Serviços do Estado do
Mato Grosso, explica que um processo de licenciamento bem feito
significa colocar o empreendimento em funcionamento em menos
tempo. “Com um processo bem apresentado e conduzido de forma
correta, diminuem-se as condicionantes ambientais das solicitações pelo órgão licenciador”, completa.
Do ponto de vista do órgão ambiental, a questão burocrática
também pode atrapalhar o processo de licenciamento ambiental.
Vitor Burko cita o exemplo do Estado do Paraná, em que o órgão
ambiental não teve sua origem como órgão ambiental. Dessa forma, “boa parte de seu corpo técnico ainda é muito focada nas questões documentais e não nos verdadeiros impactos ambientais ocorridos”, explica.
A implantação de uma PCH
O processo de implantação de uma pequena central hidrelétrica pode ser dividido em etapas. A primeira delas destina-se ao levantamento de informações
sobre o local previsto para a instalação do empreendimento. Nesta etapa, são obtidos os dados geográficos e topográficos, as características do curso d'água
e da bacia hidrográfica, que servem de base para a formulação do projeto.
Feito isso, é necessária a realização de um estudo
de inventário, etapa em que é definido o potencial hidrelétrico da bacia hidrográfica. Neste momento, de
acordo com informações disponibilizadas pelo Centro
Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas (CERPCH), o conceito de impacto ambiental é
utilizado na tomada de decisão quanto à viabilidade
do projeto.
Elaborado o estudo de inventário, passa-se ao estudo de viabilidade, o qual busca a otimização técnico-econômica e ambiental do empreendimento, da
mesma forma que a avaliação dos benefícios e custos
associados. A partir daí, é solicitado o registro ativo
junto à Aneel e elaborado o projeto básico. Neste, são
detalhadas as obras civis, além dos equipamentos hidromecânicos e eletromecânicos. No caso das pequenas centrais hidrelétricas, informa o CERPCH, a etapa
de realização do estudo de viabilidade não é formalmente exigida, podendo o empreendedor partir diretamente para a elaboração do projeto básico.
O processo de autorização para exploração de pequenos aproveitamentos hidrelétricos é formalizado
por meio de outorga de autorização, após a análise do
projeto básico pela Aneel. Esse procedimento iniciase com o registro do projeto básico na Superintendência de Gestão e Estudos Hidroenergéticos da Aneel, tornando-o público. Havendo o aceite deste projeto pela Superintendência, é realizada uma análise e
posterior aprovação. Nesse caso, segundo informa o
CERPCH, devem ser atendidas as seguintes condições: licença prévia emitida pelo órgão ambiental, a
declaração de reserva de disponibilidade hídrica emitida pelo órgão gestor dos recursos hídricos e a compatibilidade do projeto básico com as condições anteriores.
Paralelamente a todo esse processo, são tomadas
as providências para a obtenção do licenciamento ambiental, dividido em três etapas: licença prévia (LP), licença de instalação (LI) e licença de operação (LO). A
LP é concedida na fase inicial de planejamento da central. Nela, devem constar sua localização, concepção
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e viabilidade ambiental, além de requisitos básicos dos arranjos de engenharia
da usina e do reservatório. A LI autoriza a instalação da central. Nesta fase, são
analisados os projetos executivos de controle ambiental e avaliada a eficiência do
empreendimento, conforme já previsto na licença prévia. Finalmente, a LO autoriza a operação comercial da central. Sua emissão está condicionada a uma avaliação do empreendimento para verificar se este está de acordo com o previsto nas
licenças anteriores, além de avaliar se todas as exigências e detalhes técnicos
apresentados no projeto foram atendidos.
OLA
EMPREENDEDOR
ANEEL
OLA - Órgão Licenciadores Ambientais
Solicita autorização para
estudo de inventário
Portaria autoriza
Estudo de Inventário
RCA - Relatório de Controle Ambiental
Audiência Pública
Solicita aprovação
do inventário
Aprova Inventário.
Autoriza Estudo de Viabilidade
Emite Licença Prévia - LP
Inicia Estudo de Viabilidade
e apresenta o RCA
Solicita a Concessão com
o Estudo de Viabilidade
Aprova o Estudo de
Viabilidade. Encaminha,
outorga de concessão
e fixa prazo para
apresentação do Projeto
Básico de Engenharia
Emite Licença de
Instalação - LI
Apresenta
Projeto Básico Ambiental
Solicita a aprovação do
Projeto Básico de Engenharia
com a LI
Emite Licença
de Operação - LO
Solicita a LO antes do
enchimento do reservatório
Comunica a ANEEL da
Entrada de Operação
Portaria aprova o Projeto
Básico e fixa datas para a
Entrada em Operação
LICENSE
process and correctly conducted, the environmental conditions demanded by the licensing organ will be reduced”, she completes.
From the licensing organ point of view, the bureaucratic issue
may also be an obstacle towards the environmental licensing process. Mr. Burko quotes the example of the state of Paraná where
the environmental organ did not have its origin as an environmental organ. This way, “a significant part of its technical staff is still focused on documental issues and not on the true environmental impacts”, he explains.
The implementation of an SHP
The implementation process of a Small Hydropower Plant can be divided into
two stages. The first is dedicated to the collection of information from the site
where the installation of the enterprise is forecast. During this stage, the geographic and topographic data, the characteristics of the river and of the hydrographic basin that serve as the basis for the formulation of the program are attained.
Once this is carried out, it is necessary to carry out an inventory study, stage
when the hydropower potential of the basin is defined. At this moment, accorELO
ENTREPRENEUR
ANEEL
ELO – Environmental Licensing Organ
Claims the authorization
for the Inventory Studies
Authorizes the
Inventory Study by decree
ECR – Environmental Control Report
Public audition
Claims the
inventory approval
Approves Inventory
Authorizes Feasibility Study
Releases the
Previous License
Initiates the Feasibility
Study and presents the ECR
Claims the concession with
the Feasibility Study
Approves the Feasibility
Study, Sets up the
concession grant and
fixates the deadline for
the introduction of the
Engineering Basic Project
Releases the
Installation License
Presents the
Environmental Basic Project
Claims the Basic Engineering
Project Approval with the IL
Releases the
Operation License
Claims the OL
before the reservoir filling
Communicates ANEEL
the operation start
Approves the Basic
Project and fixates
deadline for the operation
start by decree
ding to information that was made available by the
CERPCH (National Center of Reference for Small
Hydropower Plants), the concept of environmental impact is used for deciding whether the project is feasible or not.
Once the inventory study is elaborated, the feasibility study begins. It aims at the techno-economic
and environmental optimization of the enterprise and
the assessment of the associated benefits and costs.
After that, the Active Registry is requested to Aneel
and the Basic Project is elaborated. In addition to the
civil works, the Basic Project also details the hydro
and electric-mechanical equipment. In the case of
SHP, the stage destined to carry out the feasibility
study is not formally demanded and the entrepreneur
can go directly to the elaboration of the Basic Project.
The authorization process for the use of small
hydropower potentials is formalized through the authorization grant after the Basic Project is analyzed by
Aneel. This procedure begins with the registration of
the Basic Project with the Superintendence of Hydropower Management and Studies of Aneel, by making
it public. Once the project is accepted by the Superintendence, an analysis is carried out and then the project is approved. In this case, according to information released by CERPCH, the following conditions
must be met: previous license given by the environmental organ, the declaration of reserve of the water
availability given by the management organ of water
resources and the compatibility of the Basic Project
with the previous conditions.
At the same time, other arrangements are carried
out for the attainment of the environmental license,
which is divided into three phases: Previous License
(LP), Installation License (LI) and Operation License
(LO). The LP is given during the initial phase – the
planning of the plant. The Previous License must
show the plant's location, conception, environmental
feasibility and the basic requirements of the engineering and reservoir schemes of the plant. The LI authorizes the installation of the plant. During this phase,
the executive projects of environmental control are
analyzed and the efficiency of the enterprise is assessed, as it was forecast in the Previous License. Finally,
the LO authorizes the commercial operation of the
plant. It is granted after an assessment of the enterprise in order to check if it is in accordance with the information that was forecast in the previous licenses
and assess if all of the demands and technical details
presented in the project were fulfilled.
07
LICENCIAMENTO
Entrevista Fábio Dias, diretor-executivo da APMPE
“Em todas as etapas do processo de licenciamento, as PCHs enfrentam dificuldades, em maior ou menor grau”, afirma Fábio Dias,
diretor-executivo da Associação Brasileira dos Pequenos e Médios
Produtores de Energia Elétrica (APMPE). Em entrevista à PCH Notícias e SHP News, Dias aponta as principais dificuldades para se colocar uma pequena central hidrelétrica em funcionando e ainda ressalta que o processo de licenciamento ambiental continua sendo
um entrave para a expansão do parque gerador brasileiro, qualquer que seja a forma de geração.
- Quais são as principais dificuldades para se colocar
uma PCH em funcionamento?
As dificuldades para se colocar uma PCH em funcionamento começam a aparecer na etapa de elaboração dos estudos de inventário. Desde a efetivação do registro junto à Aneel até a sua aprovação, o empreendedor enfrenta, nesta primeira etapa, dificuldades
no acesso às terras para desenvolvimento dos estudos, concorrência com outros interessados, esclarecimentos junto à Aneel, entre
outros. Após a aprovação do estudo de inventário, quando identificados os barramentos de interesse, o empreendedor passará a encontrar dificuldades na etapa de elaboração dos projetos básicos
das PCHs no que diz respeito à negociação de terras necessárias para o empreendimento, obtenção da reserva de disponibilidade hídrica e os estudos ambientais, considerando que a licença prévia
(LP) é pré-requisito para a obtenção da autorização da Aneel, juntamente com a aprovação do projeto básico. Obtida a autorização,
passa o empreendedor a se preocupar com a obtenção da licença
de instalação (LI), autorização de supressão de vegetação para
execução das obras e posteriormente o equacionamento econômico-financeiro do empreendimento (venda da energia, financiamento), negociação com fornecedores de equipamentos, revisão
de projeto básico junto à Aneel bem como ações visando à conexão
à rede elétrica e obtenção da licença de operação (LO). Em resumo,
estes são, em cada uma das principais etapas de implementação
de uma PCH, as principais dificuldades encontradas pelo empreendedor.
- O processo de licenciamento ambiental ainda é um entrave para a implantação de uma PCH?
O processo de licenciamento ambiental continua sendo um entrave para a expansão do parque gerador em nosso país, qualquer
que seja a forma de geração. Até mesmo empreendimentos de
energia eólica, que apresentam impactos ambientais reduzidos, encontram dificuldades do ponto de vista ambiental. No entanto, as dificuldades são certamente mais concentradas no processo de licenciamento ambiental de usinas hidrelétricas, e as PCHs não fogem a essa regra.
- Quais são os principais problemas relacionados ao processo de obtenção de licenciamento ambiental de uma
PCH?
Em todas as etapas do processo de licenciamento (LP, LI e LO),
as PCH enfrentam dificuldades, em maior ou menor grau. Tais dificuldades estão relacionadas à confirmação e obtenção da reserva
de disponibilidade hídrica, obtenção de autorização para supressão
de vegetação, definição e negociação de condicionantes para as licenças, esclarecimento e obtenção do apoio das comunidades afetadas direta ou indiretamente pelos empreendimentos, entre outros aspectos. Além disso, a questão da judicialização do processo
08
de licenciamento ambiental acabou
por inserir um novo ente “licenciador” no processo, causando atrasos
no processo e incertezas jurídicas para o empreendedor, considerando
que a qualquer tempo o processo pode ser suspenso mesmo já tendo
cumprido importantes etapas em
sua comprovação de viabilidade ambiental, junto aos órgãos licenciadores. Um outro fator causador de problemas no processo de licenciamento ambiental é a pouca integração entre as etapas de LP, LI e LO. Em muitos casos, as condicionantes se repetem, ou são inseridas novas condicionantes não previstas em etapas anteriores, que tornam o processo obscuro e lento para o empreendedor.
- Essas dificuldades chegam a desestimular empreendedores e investidores?
O empreendedor está sempre focado em seu objetivo final,
qual seja a geração de energia. Os questionamentos e dificuldades
são inerentes ao processo e o empreendedor está preparado para
superar essas etapas. No entanto, quando as dificuldades comprometem a viabilidade econômico-financeira do empreendimento, seja pela demora na obtenção de uma licença, seja pela imposição de
condicionantes não diretamente associadas à mitigação de impactos ambientais, tal situação não apenas desestimula o empreendedor mas também causa desistência na continuidade de projetos
que, em grande maioria, são socialmente responsáveis e ambientalmente sustentáveis.
- Se compararmos o processo de licenciamento ambiental de uma PCH e uma PCT, qual seria o mais trabalhoso?
Certamente o processo de licenciamento ambiental de uma
PCH é mais trabalhoso do que uma PCT, pois a interferência ambiental associada a um empreendimento de PCH é mais expressiva
do que uma PCT. A PCH, por exemplo, tem ação direta em um curso
d´água, prevê a formação de um reservatório, supressão de vegetação, realocação de comunidades, entre outros aspectos que não
ocorrem no carro de uma PCT. A PCT, no que diz respeito à locação,
tem uma flexibilidade muito maior e, por isso, pode ser construída
em um local onde a interferência ambiental seja menor, por isso o
processo menos trabalhoso. Isso tudo ocorre pois o licenciamento
considera apenas aspectos relacionados à interferência direta no
meio ambiente, sem levar em consideração questões de emissões,
por exemplo. Caso isso fosse considerado o processo de licenciamento de uma PCT poderia ser dificultado, dependendo do combustível utilizado, e o licenciamento da PCH seria facilitado considerando as compensações por redução de emissões.
- E em comparação a uma grande central hidrelétrica?
Em comparação a uma grande central hidrelétrica a PCH leva
vantagens no que diz respeito ao processo de licenciamento ambiental. As etapas a serem cumpridas são basicamente as mesmas,
porém como o impacto ambiental é reduzido, pela questão do tamanho, existe uma vantagem da PCH em relação à grandes usinas hidrelétricas.
LICENSE
Interview with MR. Fábio Dias, executive-director of APMPE
“During all the stages of the licensing process, in a larger or
smaller scale, the SHPs face difficulties, says Mr. Fábio Dias, executive director of the Brazilian Association of Small and Medium Electric Energy Producers (APMPE). In an interview for PCH Notícias &
SHP News, Mr. Dias points out the main difficulties to make a SHP
operative. He also highlights that the environmental licensing process continues to be an obstacle regarding the expansion of the Brazilian generating system, whatever the type of generation is used.
- What are the main difficulties to make a SHP operative?
The difficulties to make a SHP operative start to show during
the phase when the elaboration of the inventory studies is carried
out. From the registration of the enterprise with Aneel to its approval, the entrepreneur faces, during this first phase, difficulties to access the site to develop the studies, competition with other entrepreneurs, explanations that must be given to Aneel, among others.
After the approval of the inventory study, when the dams are identified, the entrepreneurs start to find difficulties during the phase
that regards the elaboration of the SHP Basic Project concerning
the negotiation of the land that is necessary for the enterprise, attainment of the water availability reservation and the environmental
studies, considering that the Previous License is a pre-requirement
for the attainment of the authorization from Aneel together with
the approval of the Basic Project. Once the authorization is attained, the entrepreneur starts to worry about the attainment of the
Installation License (LI), the authorization for the vegetation suppression for the execution of the civil works and afterwards, the economic and financial equation of the enterprise (energy sales, financing), negotiating with the equipment suppliers, review of the Basic Project together with Aneel, as well as actions aiming at the connection to the electric grid and attainment of the Operation License
(LO). In short, these are the main difficulties the entrepreneurs have to face during the main SHP implementation phases.
- Is the environmental licensing process still an obstacle
for the implementation of SHPs?
The environmental license process continues to be an obstacle
for the generation system of our country, whatever the type of generation. Even wind energy enterprises, which present reduced environmental impacts, have difficulties environmentally speaking.
However, the difficulties are more concentrated in the environmental licensing process of Hydropower plants and the SHPs are not
exempt.
- What are the main problems related to the process of attaining the SHP environmental license?
During all of the stages of the licensing process (LP, LI and LO),
the SHPs face difficulties. Such difficulties are related to the confirmation and attainment of the water availability reservation, attainment of the authorization for suppression of the vegetation, definition and negotiation of the conditions for the licenses, elucidation
and attainment of the support of the communities that will be directly or indirectly affected by the enterprises, among other as-
pects. Also, the issue regarding the legalization of the environmental licensing process ended up inserting a new “licensing” entity in
the process, causing delays in the process and legal uncertainties
for the entrepreneurs, considering that the process may be suspended at anytime even if some important stages have been fulfilled to prove their environmental feasibility with the environmental
organs. Another factor that causes problems in the environmental
licensing process is the low integration between stages LP, LI and
LO. In many cases, the conditions are repeated or new conditions,
which were not forecast in previous stages, are inserted, making
the process obscure and slow for the entrepreneur.
- Do these difficulties discourage entrepreneurs and investors?
The entrepreneurs are always focused on their final objective,
whatever the generation of energy is. The questions and difficulties
are inherent to the process and the entrepreneurs are prepared to
overcome these stages. However, when the difficulties compromise the economic-financial feasibility of the enterprise, either because of the delay in the attainment of a license or because of the imposition of conditions that are not directly associated to the mitigation of environmental impacts, such situation discourages the entrepreneurs and also causes some projects to be set aside. Most of
these projects are socially responsible and environmentally sustainable.
- If we campare the environmental licensing process of a
SHP with a STP (Small Thermal Power Plant), which would
be more difficult to handle?
Certainly the environmental licensing of SHPs gives much more
work than STPs, for the environmental interferences associated
with SHPs are far more expressive than those of SPTs. SHPs, for
example, directly affects the river, forecast the formation of a reservoir, suppression of vegetation, community reallocation, among
other aspects that do not happen with STPs. In relation to location,
STPs have much more flexibility and that is the reason why they
can be built at a place where the environmental interference can be
smaller; that is why the process is not as difficult. All these things
happen because the licensing process only considers aspects related to the direct interference with the environment without taking
into account CO2 emission, for example. If this was considered, the
licensing process of STPs could become difficult, depending on the
fuel that is used, and the licensing of a SHP would become easier
considering the compensations generated by the emission reductions.
- What about the comparison with large hydropower
plants?
In this case, SHPs have advantages in relation to the environmental licensing process. The stages that must be fulfilled are basically the same, however as the environmental impact is reduced because of the size of the enterprise, there is SHPs are favored.
09
EVENTOS
V Conferência PCH Mercado & Meio Ambiente
aborda situação do mercado no Brasil e América Latina
Evento reúne principais autoridades para discutir Pequenas Centrais Hidrelétricas
Por Adriana Barbosa
O Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas (CERPCH), juntamente com a Universidade Federal de Itajubá
(MG), em parceria com a Associação Brasileira dos Pequenos e Médios Produtores de Energia Elétrica (APMPE) e Método Eventos, com o
apoio das Associações do setor, realizou nos dias 5 e 6 de agosto, em São Paulo, a V Conferência de PCH Mercado & Meio Ambiente.
Consolidado como um evento anual que busca discutir os principais aspectos referentes às Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs),
abordando desde aspectos legais e institucionais, tecnologia aplicável, meio ambiente e análises econômicas, a conferência contou com a
participação dos principais profissionais do setor, representantes do governo, ONGs e setor privado.
Participaram da cerimônia de abertura o secretário executivo do CERPCH, Geraldo Lúcio Tiago Filho; o Deputado Federal do PMDB do
Paraná, Rodrigo Rocha Loures; o Presidente da Associação Brasileira dos Pequenos e Médios Produtores de Energia Elétrica (APMPE), Ricardo Nino Machado Pigatto; o Superintendente de Estudos Hidroenergéticos da Agencia Nacional de Energia Elétrica (Aneel), Jamil Abid
e o Secretário de Planejamento e Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia (MME), Altino Ventura Filho.
Durante a V edição da conferência, foram realizados painéis para a discussão sobre o papel das fontes renováveis na matriz energética
brasileira. Além de um amplo debate sobre a implantação da Resolução 343 e da Lei 11.943.
Nessa edição, a Conferência contou com a participação de países como Bolívia, por meio do Vice ministro de Eletricidade e Energias
Alternativas, Miguel Yague Chirveches; Colômbia pelo diretor geral del CELAPEH, Walter Ospina e Equador por meio do Subsecretário de
Políticas Energéticas, Pablo Cisneros no painel “Oportunidades para investidores em PCHs em outros países”.
Vale ressaltar a participação do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID), por meio do Especialista Regional de Energia, Alejandro M. Fros e da Corporação Andina de Fomento (CAF), por meio do vice-presidente de Infra-estrutura, Mauricio Garrón, que participaram do painel “Custo de implantação e fontes de financiamento no cenário de crise”.
Já no caso de haver algum estudo de inventário com registro ativo anterior à data de publicação da Resolução 343/2008, ainda
sem aceite, os demais interessados no mesmo estudo que vierem a
protocolar o pedido de registro após a publicação da Resolução não
têm o direito aos 40% e os demais que vierem a obter registro terão este direito.
Em relação ao prazo para a solicitação de registros para desenvolvimento de projetos básicos de PCHs as novas normas da Resolução estabelecem que após efetivado o primeiro registro na condição de ativo, os demais interessados têm até 60 dias para protocolar seus pedidos de registro para o mesmo aproveitamento. Com a
nova Resolução o aceite deixou de ser o momento em que as “portas se fecham”, passando a ter um papel mais técnico do que gerencial, garantindo, assim, a isonomia de tratamento para com os
Agentes, afirma Abid.
Atualmente a Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) possui 225 pedidos de registros de PCHs. Sendo que até 20 de dezembro de 2008 foram solicitados 70 pedidos, de 21 de dezembro de
2008 a 20 de fevereiro de 2009, o número de solicitações foi de 141
pedidos e após essa data o número caiu para 14 solicitações.
10
250
200
150
100
50
jun/09
mai/09
abr/09
mar/09
fev/09
jan/09
dez/08
nov/08
set/08
out/08
jul/08
ago/08
jun/08
abr/08
mai/08
fev/08
0
mar/08
Com a implantação da Resolução 343 o Superintendente de
Estudos Hidroenergéticos da Agencia Nacional de Energia Elétrica
(Aneel), Jamil Abid, relatou que está assegurado ao autor dos estudos de inventário e de revisões de inventário o direito de preferência a eixos identificados como PCH, respeitando o máximo de 40%
do potencial inventariado enquadrado como PCH, ou, caso não haja nenhum aproveitamento que possibilite o direito de preferência
dentro deste limite, ao menor aproveitamento identificado no estudo enquadrado como PCH.
Vale ressaltar que estudos de inventários que estavam em fase de aceite durante a publicação da
Resolução 343/08 e tiveram seu aceite após a publicação, não se
encaixam no direito de preferência, só têm direito de preferência
os processos cujos pedidos de registro forem protocolados após a
publicação da Resolução nº 343/08.
300
jan/08
Resolução 343
Fonte: Aneel
Lei 11.943/2009
Segundo Abid, a entrada em vigor da Lei 11.943 de maio de
2009 altera o Art. 17 da Lei 9.427/96, que passa a vigorar com as alterações no "Art. 26. onde estabelece que cabe ao Poder Concedente, diretamente ou mediante delegação à ANEEL, autorizar o
aproveitamento de potencial hidráulico de potência superior a
1.000 (mil) kW e igual ou inferior a 50.000 (cinqüenta mil) kW, destinado à produção independente ou auto produção, independentemente de ter ou não características de pequena central hidrelétrica”. Tal alteração fez com que a Aneel estabelecesse a princípio a
suspensão de processos através do Despacho ANEEL nº 2.165, de
9 de junho de 2009, subsidiado pela Nota Técnica SGH nº
218/2009. Além de colocar em audiência pública a minuta com a
proposta preliminar que é de manter os princípios estabelecidos na
Resolução 343/2008, com algumas exceções.
Sessão Técnica
A V Conferência recebeu cerca de 30 artigos técnicos de Universidades brasileiras e da America latina, sendo que foram aprovados 20 artigos pelo comitê avaliador da sessão.
EVENTS
5th Meeting on SHP Market & Environment
approaches the scenario of the market in Brazil and Latin America
The event gathers the most important experts to talk about Small Hydropower Plants
The National Center of Reference for Small Hydropower Plants (CERPCH), together with the Federal University of Itajubá (UNIFEI), the
Brazilian Association of Small and Medium Electric Power Producers (APMPE) and Método Eventos, with the support of the Associations of
the sector, held the 5th Meeting on SHP Market and Environment, which took place in São Paulo on August 5 and 6th.
Consolidated as an annual event where the main aspects related to Small Hydropower Plants (SHP) can be discussed, approaching issues such as legal and institutional aspects, technology, environment and economic analyses, the meeting was attended by the most important professionals of the sector, government representatives NGOs and the private sector.
CERPCH's executive secretary, Mr. Geraldo Lúcio Tiago Filho, Federal Congressman from the state of Paraná, Mr. Rodrigo Rocha
Loures, the president of APMPE, Mr. Ricardo Nino Machado Pigatto, the superintendent of hydropower studies of the National Agency for
Electric Power (Aneel), Mr. Jamil Abid and the Secretary of Energy Planning and Development of the Ministry of Mines and Energy (MM),
Mr. Altino Ventura Filho, were present at the opening ceremony.
During the meeting, there were panels to discuss the role of the renewables in the Brazilian energy matrix. In addition, there was also
an important debate about the implementation of Resolution 343 and Law 11.943.
This time, other countries participated in the meeting such as Bolivia, Vice Minister of Electricity and Alternative Energy, Mr. Miguel
Yague Chirveches; Colombia, General Director of CELAPEH, Mr. Walter Ospina; and Ecuador, the Sub-secretary of Energy Policies, Mr.
Pablo Cisneros in the panel “Opportunities for investors in SHPs in other countries”.
It is important to highlight the participation of Mr. Alejandro M. Fros, Regional Energy Expert with the Inter-American Development
Bank and the Vice-President of Infra-structure of the Andean Development Corporation (CAF), Mr. Mauricio Garrón, who participated in
the panel “implementation cost and funding within a scenario of crisis”.
Fotos: Gui Mohallem
Resolution 343
With the implementation of Resolution 343, the Superintendent of Hydropower Studies of Aneel, Mr, Jamil Abid, stated the author of the inventory studies and the inventory reviews is assured
the preference right to potentials identified as SHPs, respecting the
maximum limit of 40% of the potential classified as SHP, or in case
there are no potential that make the preference right possible
(40%) within this limit, smaller potentials identified by the study
will be classified as SHP. It is important to highlight that the inventory studies that were being analyzed when Resolution 343/08 was
published and were accepted after the publication do not enjoy the
preference right. Only the Registry requests that were filed after
the publication of the Resolution have the preference right.
In case there are any inventory studies with active Registry
prior to the date of publication of the Resolution that have not been
accepted, other entrepreneurs interested in the same study that
file the Registry request after the publication of the Resolution do
not have the right to the 40% and others that attain the registry
will have this right.
In relation to the deadline to request the registries for the development of SHP Basic Projects, the Resolution establishes that after the first registry is confirmed as active, others, who are interested in the same potential, will have 60 days to file the Registry request. With the new Resolution, the acceptance is no longer the moment when “the doors close”, it has a role that is more technical
than managerial, assuring a neutrality treatment towards the
Agents, says Abid.
Today, Aneel has 225 SHP Registry requests: 70 had been filed
before December 20th, 2008, between December 21st, 2008 and
February 20th, 2009 the number was 141 requests, but after that
date the number dropped to 14 requests.
Law 11943/2009
According to Abid Law 11943, May 2009, changes Article 17 of
Law 9427/96, which will be in force with changes in Article 26, as
well, where it establishes that it is in charge of the Granting Power,
11
EVENTOS
directly or through a delegation to Aneel, to authorize the use of hydraulic potentials higher than 1,000 kW and the same or lower than
50,000 kW destined to the independent or self-production whether
they have features of Small Hydropower Plants or not”. Such
change made Aneel suspend the processes through Dispatch
ANEEL 2165, June 9th, 2009, subsidized by Technical Note SGH
218/2009. A public hearing was requested for the draft with preliminary proposal of maintaining the principles established by Resolution 343/2008 with a few exceptions.
Technical Session
Os temas atendidos foram: Análise Financeira; Aspectos Legais
e Institucionais; Mercado e Planejamento Energético; Meio Ambiente, Responsabilidade Social e Desenvolvimento Sustentável; Tecnologia e Desenvolvimento: a. Componentes Hidromecânicos/ b.
Componentes Elétricos Mecânico/ c. Estruturas Hidráulicas/ d. Sistemas de Controle/ e. Subestação e Transmissão/ f. Levantamento
de Dados de Campo/ g. Geotecnia e Geologia/ h. Monitoramento;
Operação e Manutenção; Sistemas Híbridos; Geração Descentralizada e Sistemas isolados.
Os trabalhos foram divididos nas categorias Pesquisador, Tecnologia e Mercado, e o melhor de cada categoria foi premiado com
um net book. Os trabalhos premiados foram: Potencial Técnico y
Económico Factible de Energía Renovable no Convencional Hidroelétrica para El Sistema Interconectado Central de Chile, autores Mario Orellana Navarrete e Jorge Pontt Olivares; Perspectivas da PCH
Bacanga movida pela Energia das Marés, Rafael Malheiro Ferreira;
Determinação de Vazões médias mensais a partir da Regionalização da curva de permanência aplicada a bacias hidrográficas com
pequenas áreas de drenagem, Fernando W. Machado, Nicolás Lopardo, Joana R. Zablonsky.
The meeting received about 30 papers from Brazilian and Latin
American universities. Twenty of them were approved by the assessment committee.
The themes were: Financial Analysis, Legal and Institutional Aspects, Market and Energy Planning, Environment, Social Responsibility, Sustainable Development, Technology and Development –
a) Hydro-mechanical components, b) Electric-mechanical components, c) Hydraulic structures, d) Control Systems, e) Substation
and Transmission, f) Field Data Collection and g) Geotechnics and
Geology – Operation and Maintenance, Hybrid Systems Decentralized Generation and Isolated Systems.
The papers were divided into the categories: Researcher, Technology and Market. The best one within each category was
awarded a net book. The winners were: “Feasible economic and
technical potential of renewable energy, SHPs, for the Central Interconnected System in Chile” - Mario Orellana Navarrete and
Jorge Pontt Olivares; Perspectives of Bacanga SHP driven by Tidal
Energy - Rafael Malheiro Ferreira; Determination of the monthly average flows based on the regionalization of the permanence curve
applied to hydrographic basins with small draining areas, Fernando
W. Machado, Nicolás Lopardo and Joana R. Zablonsky.
Visita técnica
Nesta edição, da Conferência, foi oferecida aos participantes a
oportunidade de visitar a unidade fabril da Voith Hydro, em São Paulo. Os participantes da conferência conheceram a linha de produção de turbinas da empresa, o setor elétrico, de fundição, e laboratório. No encerramento da visita foi oferecido aos participantes um
brunch.
Technical Visit
During the meeting, the participants were offered a visit to
Voith Hydro in São Paulo. They visited the production line of the turbines, the electric sector, the casting and the laboratory. After the
visit, the participants were offered a lovely brunch.
EXPOPCH
EXPOPCH
Paralelamente ao evento foi realizada a EXPOPCH, uma exposição de visitação gratuita aberta ao público empresarial e acadêmico, para a apresentação de equipamentos, tecnologias, produtos e
serviços voltados à implantação e gestão de PCHs.
A exposição teve por objetivo integrar os fabricantes com os
agentes do setor com o intuito de disseminar tecnologias e propiciar possíveis negócios.
Participaram da EXPOPCH as empresas Voith Hydro; Alstom;
Grupo Energisa; Topocart; Furnas; Andritz Hydro; Otek Amitech;
Semi; BNDES; Aproer; Areva Koblitz; Cimef; Metrum; Renkzanini;
Equacional.
At the same time as the meeting, there was another event
called EXPOPCH. It is an exhibition, focused on businesspeople and
the academic community, of equipment, technologies, products
and services for SHP implementation and management.
The objective of the exhibition is to integrate the manufacturers with agents of the sector aiming at disseminating technologies
and opportunities of trades.
These companies took part in EXPOPCH: Voith Hydro, Alstom,
Grupo Energisa, Topocart, Furnas, Andritz Hydro, Otek Amitech,
Semi, BNDES, Aproer, Areva Koblitz, Cimef, Metrum, Renkzanini
and Equacional.
Trading Round
Rodada de Negócios
A rodada de negócios foi realizada no segundo dia do evento e
contou com a participação de 116 empresas.
O objetivo da Rodada foi propiciar um contato inicial entre empresas consumidoras e provedoras de soluções para PCHs, uma
vez que compareceram ao evento empresas de Brasil e do exterior.
10
12
The Trading Round was carried out on the second day of the
meeting with 116 companies.
The objective of the Trading Round was to provide an initial contact between consuming companies and companies the offer solutions for SHPs. Brazilian and foreign companies were present at the
event.
Technical Articles Seccion
ÍNDICE
PHYSICAL MODELLING OF THE CARDIAC PUMP - PRELIMINARIES RESULTS
14
Jayme Pinto Ortiz, Kleiber Lima De Bessa, Daniel Formariz Legendre, Jeison Fonseca, Rodrigo Cherniauskas, Aron Andrade
PERSPECTIVAS DA PCH BACANGA MOVIDA PELA ENERGIA DAS MARÉS
19
Rafael Malheiro Ferreira
POTENCIAL TÉCNICO Y ECONÓMICO FACTIBLE DE ENERGÍA RENOVABLE NO CONVENCIONAL HIDROELÉCTRICA PARA EL
SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL DE CHILE
25
Mario Orellana Navarrete, Jorge Pontt Olivares
DETERMINAÇÃO DE VAZÕES MÉDIAS MENSAIS A PARTIR DA REGIONALIZAÇÃO DA CURVA DE PERMANÊNCIA APLICADA A
BACIAS HIDROGRÁFICAS COM PEQUENAS ÁREAS DE DRENAGEM
32
Fernando Weigert Machado, Nicolás Lopardo, Joana Rupprecht Zablonsky
ANÁLISE DOS NÍVEIS SONOROS GERADOS NA OPERAÇÃO DE PCH: ASPECTOS AMBIENTAIS E OCUPACIONAIS
38
Luiz Felipe Silva, Mateus Ricardo, Marcos Eduardo Cordeiro Bernardes
Áreas de:
Recursos Hídricos
Meio Ambiente
Energias Renováveis e não Renováveis
Classificação Qualis/Capes
B5
ENGENHARIAS III
B5
INTERDISCIPLINAR
B5
ENGENHARIAS I
13
ARTIGOS TÉCNICOS
PHYSICAL MODELLING OF THE CARDIAC PUMP - PRELIMINARIES RESULTS
1,2
Jayme Pinto Ortiz
1
Kleiber Lima De Bessa
1,3
Daniel Formariz Legendre
3
Jeison Fonseca
1
Rodrigo Cherniauskas
3
Aron Andrade
ABSTRACT
The University of São Paulo and the Institute Dante Pazzanese of Cardiology worked together to develop a digital mock cardiocirculatory loop capable to perform studies in normal and pathologic conditions of the human cardiovascular system. This kind of equipment has been used in several institutions for the development of cardiovascular devices and improvement of medical techniques. Before
any “in vivo” test, some devices and prostheses can be evaluated by “in vitro” experiments. This article describes the conceptual and detailed design, and also the development of a mock circulatory loop system built to evaluate cardiovascular devices and discusses the basic
characteristics and features of the instrument. In this hydrodynamic simulator, the computer performs the acquisition of pressure, volumetric flow and temperature in an open loop system. A computer program has been developed in Labview® programming environment to
evaluate all these physical parameters. The acquisition system is composed of pressure, volumetric flow and temperature sensors and
also signals conditioning modules. In this study, some results of volumetric flow, cardiac frequencies, pressures and temperature were
evaluated according to physiological ventricular states. They were correlated with Reynolds and Womersley non-dimensional numbers.
Key words: Hydrodynamic simulator, piston pump, physical modeling, data acquisition
INTRODUCTION
The fluid machines are the commonly employed devices that either supply or extract energy from a flowing fluid. The pump adds
energy to the system resulting in a pressure increasing, which
causes fluid movement or flow rate growing. Fluid machines may
be divided into two types: positive displacement or static type and
dynamic or kinetic type. In this paper, we are working with pump of
positive displacement. In this type of pump, the characteristic action is a volumetric change or displacement of fluid. Static pressure
is developed by a displacement action rather than by a velocity or
kinetic energy change. Piston pump, cardiac pump, gear pump and
rotary pump are examples of positive-displacement machines
(Binder, 1962).
The human body is composed by cells that need to receive nutrients and dispose waste products. The cardiovascular system is
responsible by a line of nutrients supply and a line of metabolic
products return. These processes are possible due to circulating
fluid (blood) which carried nutrients for cells and return with metabolic products. To keep circulating fluid is necessary a pump which
in the body is denominated heart. In summary, the left ventricle
pumps blood into the aorta. The aorta branches into smaller arteries, which in turn branch repeatedly into still smaller vessels and
reach all parts of the body. Within the body tissues, the vessels are
microscopic capillaries through which gas and nutrient exchange
occurs. Blood leaving the tissue capillaries enters converging vessels, the veins, to return to the heart and lungs. The result of the interaction between the heart and the vessel systems gives the magnitude and the pattern of the blood pressure and flow.
The cardiac pump works in a rhythmic pattern, contracting and
relaxing, approximately 75 times per minute, more than 100 thousand time every day and almost 3 billion times in a lifetime of 75
years, without interruption (Zamir, 2005). The heart is obliquely positioned in the thorax and typically weighs about 325±75 g in men
and 275±75 g in women. The heart can be described as a four
chambers pump: left and right atrium and left and right ventricle.
The cardiac cycle comprised on the left side of the heart is qualita-
tively similar to the right side, but the pressures in the right side
are lower since the pulmonary circulation has low resistance. The
heart can be considered as pumps in series. During the cardiac cycle there is a systolic and a diastolic period. Ventricular systole is defined as the period of time from the mitral valve closure to the aortic valve closure, which corresponds to the contraction period of
the left ventricle. The period of time when the heart relaxes after
systole is defined as diastole.
The left heart can be analyzed as a pump with an input (the pulmonary venous or mean left atrial pressure) and output (the cardiac output). The relationship between the input and output is the
ventricular curve or the Frank-Starling relationship (Fig. 1) (Little,
2001). In this relationship, the output can be considered to be the
stroke volume, cardiac output, or the stroke work. A family of the
Frank-Starling curves reflects the response of the pump performance of the ventricle to a spectrum of contractile states. The position of a given curve provides a description of ventricular pump performance. In contrast, movement along a single curve represents
the operation of the Frank-Starling principle, which indicates that
cardiac output varies according with preload. The pump performance of the left ventricle depends on its ability to fill (diastolic performance) and to empty (systolic performance). The stroke volume is the quantity of blood ejected with each beat and it is equal
to the difference between end-diastolic and end-systolic volumes.
The generation of the stroke volume depends on the conversion of
the filling pressure to end-diastolic volume (diastolic performance)
and on the ability to eject blood (systolic performance) (Fukuta and
Little, 2008).
A dimensionless quantity that may serve as a general purpose
indicator of the nature of unsteady flow, the Womersley number
(W), is used in this study.
w
(1)
W=r
u
where, r is the pipe radius in m, is the frequency of the unsteady flow or movements in radians/s (=2f where f is frequency in
cycles/s), and is the kinematic viscosity of the fluid in m2/s.
1University of São Paulo, Polytechnic School, Dept. of Mechanical Engineering
2Maua Institute of Technology - School of Engeneering
3Institute Dante Pazzanese of Cardiology, Dept. of Bioengineering
email: [email protected]
14
TECHNICAL ARTICLES
The Womersley number expresses the ratio of the transient inertia force to the viscous force. If W is large, the transient force
dominates, but if it is small, the viscous force dominates.
The flow is unsteady because of the rhythmic nature of pressure applied by a beating heart. Womersley identified a
dimensionless parameter indicating a dichotomy in fluid behavior:
when W<1, the fluid behaves in a quasi-steady manner, while for
W>1, the behavior of the fluid deviates more and more from quasisteady behavior. Quasi-steady means that at any time, the instantaneous flow rate is determined by the instantaneous pressure gradient. Thus, quasi-steady flow can actually oscillate more vigorously than non-quasi-steady flow simply because it will keep up
with a rapidly changing pressure gradient.
used to control the fluid inlet and outlet inside the chamber. In addition, there is a reservoir with an electrical resistance and temperature sensor to store the work fluid and keep its temperature in a
physiological level. This reservoir that simulates the left atrium is
opened to atmospheric pressure and it is located ahead of the ventricle chamber. The height of the reservoir fluid is used to impose a
physiological atrial pressure to the entrance of the ventricle chamber.
Another dimensionless number, the Reynolds number (Re) is
also used in this work.
ud
(2)
Re =
u
where, d is the pipe diameter in m, u is the mean velocity in m/s
(u=Qavg/r2 where Qavg is the average flow in m3/s).
The Reynolds number expresses the ratio of the convective inertia force to the viscous force. A large Re means a preponderant convective inertia effect, but a small Re means a predominant viscous
effect. If Re and W are the same for two geometrically similar flows,
the flows are considered dynamically similar.
In this work, the physical modeling of the cardiac pump was
studied in a hydrodynamic simulator. A hydrodynamic simulator
was idealized by Silva (1998) and improved by Leal et al (2002)
and recently changed by the authors of this paper.
Figure 2 Photograph of the simulator showing the (A) reservoir,
(B) temperature sensor, (C) pump system, (D) ventricular
chamber, (E) inlet, and (F) outlet.
The circulatory system consists of a compliance chamber that
represents the vessel wall distensibility and a tourniquet that squeezes a tube segment in order to simulate circulatory system peripheral resistance.
The compliance chamber is made of transparent acrylic walls
and there are inlet and outlet connectors (Fig. 3). A manually controlled pump placed on top of the chamber allows the management
of the volume of compressed air inside the chamber. The variable
air volume is a technique for controlling the effective compliance of
the system. The air volume inside the chamber is changed according to the fluid volume that passes through the chamber.
Figure 1 The Frank-Starling relationship with the curves positions which
are influenced by contractile state of the left ventricle
(extracted from Little, 2001).
OBJECTIVE
The aim of this work is to set up and calibrate a hydrodynamic simulator which was designed and constructed to simulate physiological and pathological patterns of pressure and flow through the arterial system.
METHODOLOGY
The hydrodynamic simulator is described in this section. The
mock loop consists of four components: pump system, circulatory
system, test compartment module, and acquisition and analysis
monitoring system.
The pump system arrangement consists of an engine that uses
a piston to push a diaphragm, which is fixed inside the chamber,
and this device is used to simulate the left ventricle and also it provides an unsteady flow (Fig. 2). A couple of mechanical valves are
Figure 3 The compliance chamber with inlet and outlet connectors.
15
ARTIGOS TÉCNICOS
A tourniquet that squeezes a tube segment, modifying its internal diameter area, simulates the circulatory system peripheral resistance (Fig. 4). According to the Hagen–Poiseuille equation, the
internal diameter area is a highly relevant variable to the resistance value, and the pressure magnitude is monitored by the
transducers (McDonald, 1974).
lary tube is inserted between a pressure tap faced the silicone tube
and a pressure transducer (TruWave Disposable Pressure Transducer, Edwards Lifesciences, São Paulo, SP, Brazil), so that it was
possible to measure pressure fluctuations in the iliac experimental
model. The ultrasonic flow meter (HT110, Transonic Systems,
Ithaca, NY, USA) is placed downstream of the test compartment
module and it is used to acquire hydrodynamic information of the
mock system. All measured signals are amplified by devices developed in our laboratory and acquired by a data acquisition board slotted in the computer (PCI-6036, National Instruments, Austin, TX,
USA) through a connector block (BNC-2110, National Instruments).
The work fluid should be prepared according to the goal of the
experiment and must replicate some properties of blood. A 37%
glycerol / 63% water solution is frequently used in experiments
with non-biological models, such as vascular prosthesis, ventricular assistant device, and venous filter, in which the viscosity similarity between this solution and plasma is important. However, it is
not recommended in experiments with natural vessels because of
the principle that, to keep this vessel biologically active, the work
fluid must provide some energetic substrate to keep the integrity of
the natural vessel's cellular structures (Legendre et al, 2008).
Figure 4 The circulatory system peripheral resistance.
Both the circulatory resistance and compliance chamber systems are used in order to adjust the sinusoidal wave generated by
the pump system to a physiological wave.
The test compartment module is a device to fix models which
are under study (Fig. 5). In the study here presented, this compartment module was not necessary to be used, considering that
was not necessary to work with organic tissues, and an experimental model of a normal iliac was simulated as a first approximation,
through an elastic silicone tube with mean diameter of 9.5 mm.
In this work, the boundary conditions to perform the simulations are based in the literature data of mean heart rate (HR) and
cardiac output (Q) for normal health person in the resting and working out conditions, and also for person in a pathological state (with
an insufficient cardiac output). The systolic and diastolic pressures
as well as the dimensionless Reynolds and Womersley parameters
were correlated to the tests conditions (see table 1).
RESULTS
In this study, the tests were performed for three states of ventricular conditions and the values are listed in table 1. At those conditions, the results of volumetric flow and pressure were evaluated
according to the physiological and pathological states and they
were correlated with the dimensionless Reynolds and Womersley
numbers based in the mean velocities.
Table 1 Values of normal and pathological conditions.
Resting condition Working out condit. Pathological state
(II)
(III)
(I)
HR [bpm]
Q [L/min]
Figure 5 The test compartment module.
The acquisition and analysis monitoring systems is composed
by a monitoring program which is written in Labview® (National Instruments). This program processes all acquired data and shows
all measured signals in a computer program front panel developed
in Labview®. The signals are sampled at 1 kHz and low-pass filtered at 60 Hz in order to acquire a reasonable sampling rate and to
remove unwanted signal components, respectively. The instantaneous measured signals are monitored in real time and they can
also be stored in a text file.
The instrumentation used are composed of temperature transducer, pressure transducer and, ultrasonic flow meter.
The temperature transducer (PT100 KN 2515, Heraeus Sensor
Technology, Diadema, SP, Brazil) is connected to the reservoir of
the mock system to measure the instantaneous local temperature
value (fig. 2). Depending on the experiment goal, it is important to
keep the temperature range within the physiological level. A capil-
16
76
104
40
4.2
5
2
Re
6281
7540
2939
W
10.98
12.84
7.96
Ps [mmHg]
114
131
117
Pd [mmHg]
79
81
80
Pavg [mmHg]
97
106
99
where, HR means heart rate, Q cardiac output, Re Reynolds
number, W Womersley parameter, Ps systolic pressure, Pd diastolic
pressure, and Pavg average pressure.
Figure 6 shows the pressure, volumetric flow and average volumetric flow waveforms as results of the parameters adopted considering physiological and pathological states, represented in table
1. The temperature was controlled by a thermostat to stabilize at
36.5 +/- 0.5°C. The temperature was kept stable during the whole
experiment to avoid change in the fluid viscosity. Liquid viscosity
tends to fall with temperature increase.
TECHNICAL ARTICLES
Frequency Reynolds Womersley
Flow
40
2939
7.96
6,0
5,5
76
6281
10.98
104
5,0
7540
12.84
Flow [L/min]
4,5
4,0
3,5
3,0
Flow (40 bpm)
Flow (76 bpm)
2,5
Flow (104 bpm)
2,0
1,5
1,0
0,1
1,1
1,3
0,3
0,5
0,9
0,7
1,5
(B)
Time [s]
Figure 6 The pressure waveform (A), volumetric flow and average volumetric flow (cardiac output) waveforms (B) for different values of Reynolds and
Womersley numbers. The numbers represents: (I) pathological state, (II) resting condition and (III) working out condition. Also, it is showed part of the
pressure waveform in the working out condition emphasizing the dicrotic notch region (IV).
According to data from table 1, the cardiac outputs were about
4.2, 5 and 2 L/min simulating rest, exercise and pathological conditions. The mean arterial pressures were 97, 106 and 99 mm Hg, respectively. The systolic/diastolic peaks were about 114/79, 131/81
and 117/80 mm Hg, respectively. All these values were within physiological and pathological patterns. The values of the heart rate
were fixed at 76, 104 and 40 bpm with a waiting phase for filling the
ventricular chamber between strokes. The dimensionless parameters were found as 6281, 7540 and 2939 for Reynolds and 10.98,
12.84 and 7.96 for Womersley.
According to the results of the physiological and pathological
flow waveforms, it is possible to see a multiphase pulse starting
with a sudden increment with an abrupt decrement after the systolic peak. In the simulations, pressure and flow changes were
caused by changing cardiac output and peripheral resistance imposed on the system which is according to the auto-regulation of
human cardiovascular system. It is possible to note the dicrotic
notch in the pressure pulse of the working out condition (Fig. 6-A
IV) and also it is evident the presence of turbulence during the deceleration of systolic period for resting and exercise conditions.
FINAL CONSIDERATIONS
The hydrodynamic simulator has been designed to mimic the
physiological and pathological characteristics of the cardiovascular
system. In this work, physiological and pathological patterns of the
cardiovascular system were correlated with Reynolds number and
Womersley parameter. The system has proven an accurate environment to simulate “in vitro” conditions. A set of transducers,
such as pressure, temperature, and flow probe, with actuators,
such as electrical resistance, tourniquets, and compliance chamber, was used to control and monitor the system. It is helpful to analyze and replicate several kinds of physiological and pathological
conditions.
During systole, the work fluid is ejected through the open aortic
valve and the flow rises to a peak. After the ventricular systole is
completed, the aortic valve is closed by a retrograde surge of work
fluid, represented by a dicrotic notch on the pressure pulse, emphasized for the working out condition (Fig. 6-A IV). When work
fluid is ejected into the aorta, it generates a pressure wave that
travels along the arteries. The pressure pulse is also determined by
the elasticity of the vessels. The shape of the pulse provides early
information about a developing arterial vascular disease and the
pulse waveform analysis can often detect changes very early even
in asymptomatic diseases.
The control of the arterial pressure is a complex problem because it can be altered by many factors. The systemic arterial pressure is determined by the relationship between cardiac output and
systemic peripheral resistance. An uncompensated reduction in either leads to a reduced pressure in the arterial system and this indicates a decreased blood flow through the organs. Conversely, a
high arterial pressure indicates an increased cardiac workload
and/or a high peripheral resistance. The cardiac output is the volume of fluid expelled by the pump system per minute and it is determined by the heart rate and stroke volume. A compensatory
mechanism can be set as follows: a reduction in cardiac output can
be compensated by a corresponding increase in peripheral resistance. Likewise, a reduction in peripheral resistance can be controlled by a corresponding increase in cardiac output. In the same
way that changes in the compliance of the system can be balanced
by changes in the peripheral resistance, a reduction in ventricular
stroke can be adjusted by an increase in heart rate. Pressure and
volumetric flow waveforms patterns are highly influenced by factors such as wall roughness and compliance, pulsatile flow, turbulence, backflow, and collateral vessels. These variables will contribute to pressure and volumetric flow waveforms modeling. The
introduction of pathological disturbance such as atherosclerosis,
which is caused by the formation of multiple plaques within the arteries, causes changes in physiological pressure and volumetric
flow pulse. The results of the pressure and volumetric flow waveforms measured in the simulator have demonstrated good repeatability and reproducibility. It is necessary to guarantee data consistency and stability. The experiments have promoted values of pressure, volumetric flow, and temperature in the physiological and
pathological levels. The changes are performed in the peripheral resistance of the system in order to increase pressure and decrease
volumetric flow magnitude to replicate the pattern of a downstream stenotic condition as it occurred in the pathological case.
The noise observed in the diastolic part of the pressure pulse occurs because of the turbulence generated by cardiac output increment. The change in the amplitude of the flow occurs as a function
of the increase in Womersley number. The phase lag is showed
when it is compared the pressure and the volumetric flow waveforms (see Fig. 6), which is a function of the Womersley
dimensionless number. As the gradient of pressure varies over the
time, the volumetric flow tends to follow it. If this variation of pressure is slow, then the change in volumetric flow will be in phase
17
ARTIGOS TÉCNICOS
with the pressure. However, if this variation of pressure is quick
enough, the volumetric flow will suffer a delay in its response due
to the fluid inertia.
The simulator developed in our laboratory to perform experiments under physiological and pathological conditions will enable
us to focus our investigations on the cardiovascular field. Further investigations are needed to address the performance of the simulator for the evaluation of cardiovascular devices and improvement
of vascular surgery techniques.
BIBLIOGRAPHICAL REFERENCES
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edition, Englewood Cliffs, New Jersey, p 449.
FUKUTA, H. AND LITTLE, W.C., 2008. “The Cardiac Cycle and
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Universidade Federal De São Paulo/Escola Paulista De Medicina
(Mestrado).
ZAMIR, M., 2005. “The Physics of Coronary Blood Flow”.
Springer, First edition, New York, 403 pp.
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c. Estruturas Hidráulicas
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g. Geotecnia e Geologia
h. Monitoramento
F) Operação e Manutenção
G) Sistemas Híbridos
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18
TECHNICAL ARTICLES
PERSPECTIVAS DA PCH BACANGA MOVIDA PELA ENERGIA DAS MARÉS
1
Rafael Malheiro Ferreira
RESUMO
A energia das marés, embora conhecida e explorada desde a idade média, configura-se hoje como uma fonte alternativa para a geração de energia elétrica. A energia das marés é um tipo de energia renovável, não poluente e têm seus custos comparáveis ao de uma hidrelétrica. No Brasil, existem possibilidades no litoral do Amapá, Pará e Maranhão, onde a maré alcança alturas superiores a 6 metros. Atualmente, o desenvolvimento de turbinas de baixa queda permitiu que muitos outros locais se tornassem apropriados para o aproveitamento do potencial maremotriz. A barragem do Bacanga, situada na cidade de São Luís, Maranhão, é um sítio potencial para converter a
energia das marés em eletricidade. Uma nova concepção para a usina, considerando a ocupação do entorno do reservatório, o assoreamento e principalmente o aproveitamento máximo a partir da utilização de turbinas de baixa queda, torna possível a realização desse
aproveitamento.
Palavras-chave: Energia das Marés, Marés, Energias do Mar, Energia Renovável
ABSTRACT
The tidal energy, although known and explored since Antique ages, is considered today as an alternative source for electric energy generation. The energy of the tides is a type of renewable, not pollutant energy and its costs are comparable to the hydroelectricity. In Brazil, there are possibilities in the Northern region states, where the tidal amplitudes are observed. Nowadays, low head turbine development allows other places competitive for tidal power exploitation. The Bacanga barrage, located in São Luís city, is a potential site suitable
to convert tidal power into electricity. A new concept for the plant considering settlement around the reservoir, silting up of the estuary
and, especially, the maximum exploitation by using low head turbines led this alternative possible.
Key words: Tidal Power, Tides, Ocean Energy, Renewable Energy
INTRODUÇÃO
A ampliação das fontes renováveis de energia seria uma condição necessária, ainda que não seja a única, para reduzir os impactos ambientais globais verificados nas últimas décadas. Diversos
estudos estão sendo realizados acerca das fontes alternativas de
energia, considerando que em grande parte destas observa-se um
resgate de antigas idéias concebidas outrora, porém revestidas de
atualidades tecnológicas e com incremento de eficiência. Dentre estas fontes, a energia maremotriz, embora utilizadas desde a idade
média, vem recebendo bastante atenção e incentivo, materializado em pesquisas e investimentos nos últimos 30 anos.
Recentemente, a energia das marés vem sendo utilizada para a
produção de energia elétrica em grandes escalas com maior eficiência. Existem, basicamente, duas formas de aproveitamento da
energia das marés: utilizando a subida e descida do nível do mar,
para extrair sua energia potencial ou empregando o fluxo e refluxo
das marés para extrair a energia cinética das correntes.
No Brasil, a região da baía de São Marcos é reconhecida devido
a suas grandes variações de nível da maré, tendo sido, portanto, objeto de diversas iniciativas de exploração de seus recursos energéticos. Estudos preliminares indicam que uma usina piloto utilizando
a energia maremotriz pode ser implantada no estuário do Bacanga, onde as grandes variações de maré e a existência de uma barragem construída viabilizam esse aproveitamento.
O estuário do rio Bacanga localiza-se na ilha de São Luís, no estado do Maranhão. O rio possui, aproximadamente, 27 km e sofre
influência da propagação da maré através da sua embocadura na
baía de São Marcos (Figura 1).
A possibilidade de se implantar uma usina maremotriz na barragem do Bacanga, Maranhão, Brasil, tem sido discutida desde que
se tornou viável a implantação da referida barragem. Todavia, o
projeto da barragem, originalmente concebido para este fim, se tornou incompatível com a ocupação urbana das suas margens.
A proposta de uma concepção alternativa para o aproveita-
Figura 1: Estuário do Bacanga (Fonte: Google Earth, 2009)
mento maremotriz do Bacanga é apresentada. Esta concepção considera as condições atuais do estuário: restrições ao enchimento/
esvaziamento do reservatório em decorrência da ocupação urbana
de seu entorno, assoreamento a montante e jusante da barragem
e degradação de suas estruturas.
Energia das marés
Ao redor do mundo, aproximadamente 3 TW de energia são continuamente disponibilizados pelas marés. Entretanto, devido às
restrições de que poucos locais possuem alturas de marés adequadas ao aproveitamento, é estimado que somente 2% ou 60 GW podem ser convertidos em geração de energia. Existem poucos lugares adequados no mundo para a exploração da energia das marés.
1Laboratório de Tecnologia Submarina, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro
19
ARTIGOS TÉCNICOS
O principal fator condicionante é a altura da onda da maré, que implica na utilização de turbinas hidráulicas de baixa queda.
Alguns exemplos de usinas existentes no mundo, tanto de caráter experimental quanto comercial, são La Rance de 240 MW na
França, Annapolis de 20 MW no Canadá, Jiangxia de 3,2 MW e Kislaya de 0,4 MW na Rússia. Recentemente, com o desenvolvimento
da tecnologia de turbinas de baixa queda, muitos outros locais podem ser interessantes para o aproveitamento da energia das marés (Charlier, 2003). No Brasil, existem possibilidades no Amapá,
Pará e Maranhão, onde são observadas as maiores amplitudes de
maré em território nacional (Eletrobrás, 1981).
No século XVIII em São Luís, há notícias de um antigo moinho
para beneficiamento de arroz, que utilizava o movimento das marés. O local chamado de sítio Tamancão se localiza às margens do
rio Bacanga. A exploração dos estuários para obtenção de energia
das marés através da construção de barragem é bem recente. O primeiro projeto de uma barragem sobre o estuário do rio Severn, Reino Unido, data de 1849 e a implantação de uma usina maremotriz
por parte do ministério dos transportes britânico data de 1920. Durante as décadas de 1920 e 30, diversos conceitos para a extração
de energia maremotriz em estuários foram propostos no Reino Unido (Severn e Mersey), França (La Rance) e nos EUA (Passamaquoddy). Somente em 1966, após muitos anos de pesquisas, foi
construída a Usina de La Rance, na região da Bretanha, França, sendo a primeira usina maremotriz de grande escala para fins comerciais.
Todavia, devido ao impulso das energias renováveis, verificado
nas últimas décadas, a concepção de usinas de grande porte que
centralizam a produção de eletricidade e reduzem os custos, vem
perdendo espaço para pequenas usinas descentralizadas, que aproveitam recursos considerados outrora não apropriados e, principalmente, que produzem menos impactos ambientais, antrópicos
e econômicos. Em relação ao aproveitamento maremotriz, Charlier
(2003) afirma que os desenvolvimentos da tecnologia de turbinas
de baixa queda têm permitido que centenas de outros locais tornem-se favoráveis à exploração de energia.
O aproveitamento da energia das marés, quando realizado através da construção de uma barragem e criação de um reservatório é
bastante similar aos aproveitamentos hidrelétricos convencionais
instalados em rios. Do ponto de vista ambiental, as diferenças entre usinas maremotrizes e hidrelétricas são evidentes, primeiramente, porque no primeiro o recurso energético provém da maré,
enquanto no segundo é resultante do ciclo hidrológico e da descarga dos rios. Outra peculiaridade é o fato das usinas maremotrizes
trabalharem com reduzidas quedas de água e podem gerar energia
nos dois sentidos do escoamento.
Em relação à parte estrutural da barragem e equipamentos conversores de energia, o modelo de usinas hidrelétricas pode ser mantido. A barragem do aproveitamento maremotriz compreende um
sistema de tomada de água, comportas, vertedouro dimensionado
de acordo com a acumulação propiciada pela maré e em menor escala pela descarga do rio e casa de força equipada com turbinas
adapt adas a operações de baixa queda.
METODOLOGIA
O objetivo central deste artigo é descrever as atividades realizadas para a avaliação hidroenergética do conceito atual para o
aproveitamento maremotriz do Bacanga. Para a escolha do sítio de
implantação das usinas maremotrizes, é necessário o conhecimento das características ambientais do local de estudo. A caracterização do estuário do Bacanga procedeu-se através de levantamento
batimétrico e maregráfico, análise e previsão das marés e modelo
20
de geração de energia .
A partir dos levantamentos batimétricos, são determinadas as
características morfológicas do fundo dos corpos de água, a evolução de sua sedimentação e, no caso de reservatórios, a sua geometria para obtenção de dados de volume e áreas de inundação. A propagação da onda de maré, de acordo com Dyer (1977), depende
do balanço entre a batimetria do estuário e a fricção imposta por esta. Assim sendo, o padrão da circulação hidrodinâmica, inclusive as
elevações de maré, afetam a dinâmica dos sedimentos do estuário.
Outro parâmetro essencial para a avaliação hidroenergética de
um aproveitamento maremotriz consiste na determinação das elevações de maré ocorridas no local de implantação da barragem.
Neste caso, tais elevações foram determinadas através de levantamentos maregráficos realizados pontualmente no local desejado e
utilizou-se também a transposição de registros maregráficos de
uma estação próxima. A partir das informações de elevação dos níveis de água, é possível determinar as alturas de queda bruta para
a geração hidroelétrica.
Por fim, utilizou-se de modelagem matemática do esquema maremotriz para a avaliação do potencial hidroenergético. Este modelo, aqui chamado de modelo de geração de energia é capaz de prever a produção de eletricidade a cada instante de tempo a partir
dos resultados da previsão da maré.
Levantamento batimétrico
Para obtenção dos dados batimétricos, foi realizado um levantamento no estuário do rio Bacanga em janeiro de 2007. A área coberta pelo levantamento foi de aproximadamento 6,4 km², sendo
2,6 km² o trecho a montante da barragem até o estreitamento do
rio e 3,8 km² o trecho a jusante até a margem direita do Anil e ponta de São Francisco. Deste ponto em diante, foi utilizada a carta
náutica n° 412 - Baía de São Marcos, Proximidades do Terminal da
Ponta da Madeira e Itaqui, datada de 1962, para extração da batimetria até a Baía de São Marcos.
Os equipamentos utilizados consistiram, basicamente, de uma
ecossonda/GPS, da marca Furuno®, modelo GP1650 WF, com auxílio de um computador portátil para aquisição dos dados. Esta ecossonda/GPS compreende uma unidade display, conectada a uma antena GPS e a um transdutor submerso. O trandustor trabalha com a
emissão de pulsos nas freqüências de 50 kHz ou 200 kHz e calcula a
profundidade através da diferença de tempo entre a emissão e a recepção do sinal, capaz de detectar profundidades entre 0,5 e 800
metros com precisão de 0,1 metros. A amostragem de dados de
profundidade é feita em intervalos de 2 segundos. O posicionamento GPS do equipamento, de acordo com o fabricante, permite
uma precisão inferior a 10 m de raio e adquire valores de posição
da embaracação em intervalos de 1 segundo.
A escala adotada para o levantamento foi a de 1:5.000 e tinha
como objetivo a obtenção de uma batimetria bem detalhada. A disposição das linhas de sondagem tiveram sentido perpendicular a linha de talvegue do rio Bacanga, o que permitiu uma aproximação
mais exata da declividade do fundo e um traçado mais correto das
isobatimétricas (linhas de mesma profundidade).
Previsão de marés
Um aspecto favorável dos aproveitamentos de energia maremotriz é o fato do fenômeno das marés ser altamente previsível,
uma vez que, é ocasionado por movimentos astronômicos periódicos e conhecidos. Apesar de ser uma fonte renovável de energia,
aquela proveniente das marés pode ser estimada para períodos muito longos, da ordem de décadas, com razoável precisão. Desta forma, modelos de previsão de maré constituem-se em etapa obriga-
TECHNICAL ARTICLES
tória para o desenvolvimento de um projeto de energia maremotriz.
A análise harmônica de maré foi utilizada, pois é amplamente
utilizada entre as técnicas de previsão de maré, bem como serviu
como referência para outras técnicas paramétricas. Inicialmente, a
análise harmônica foi desenvolvida a partir dos estudos de Doodson, em 1921, acerca do potencial das marés (Dean, 1966).
Conforme descrito em Dean (1966) e Franco (1997), a previsão
de maré é realizada em duas etapas, a análise harmônica das marés observadas e a reconstituição do sinal de maré. O problema consiste em prever as altura de maré em função do tempo, a partir de
um somatório de ondas individuais, denominadas componentes
harmônicas. Cada onda representa um movimento astronômico ou
a sua correção, que influenciam a maré, de maneira que, a combinação destas objetiva representar a maré resultante. A altura da
maré em função das componentes harmônicas na previsão de maré está descrita na equação 1.
n
h(t ) = ho + å fH i cos(Vi + u - K i )
(1)
i =1
Onde,h é a altura da maré no instante t;
ho é a altura de maré na estação em estudo;
Hi é a amplitude da componente harmônica;
Vi é o argumento da componente harmônica;
Ki é a fase da componente harmônica;
f , u são as correções nodais para a amplitude e fase da componente.
Nesta expressão, ho é a altura de maré na estação onde está
sendo feita a previsão e tem o objetivo de compensar o efeito local
ao somatório das componentes harmônicas. A amplitude Hi e a fase Ki da componente harmônica são as incógnitas a serem determinadas na análise harmônica, o argumento Vi é conhecido a partir
da solução dos números de Doodson e as correções nodais f e u referem-se a variações na maré provocadas pela retrogradação dos
nodos da lua¹, que acontecem em um período de 18,6 anos.
A região da baía de São Marcos possui um complexo portuário
composto pelos portos de São Luís e Itaqui e terminais da Ponta da
Madeira e Alumar, os quais possuem algum tipo de dado de maré
observada. Esses dados são disponibilizados pela Marinha e pela
FEMAR e, geralmente, são registros caracterizados pelo seu curto
período de falta de continuidade da observação. A DHN da Marinha
dispõe de dados de marés observadas nos dois portos e dois terminais mencionados anteriormente.
A proximidade dos valores de altura de maré nas referidas estações pode ser explicada por se tratar da mesma onda de maré, que
se propaga pela baía de São Marcos com poucas perdas de amplitude, porém apresentando diferença de fase. O registro de marés
do terminal da Ponta da Madeira foi escolhido para a realização da
previsão de marés devido ao fato de cobrir o maior tempo de medição, de janeiro de 1991 a janeiro de 1996. A previsão de maré foi realizada no programa Matlab (2000), através do pacote T_TIDE desenvolvido por Foreman (2004) e reescrito para o MATLAB por Pawlowicz et al. (2002). Este pacote consiste em uma série de rotinas
que realizam os cálculos para a análise harmônica e previsão de maré.
Modelo de geração de energia
Alguns autores desenvolveram equações para a conversão de
energia disponibilizada pela maré em estuários. Bernshtein
(1961), Gibrat (1966), Prandle (1984) e Godin (1988) estabeleceram uma teoria simplificada para os esquemas maremotrizes que
utilizam barragem. Esta teoria baseia-se nas mudanças de nível da
maré em ambos os lados da barragem e na descarga através da barragem e relaciona-se com a potência gerada. A diferença de nível
Hb pode ser calculada como a diferença entre os níveis do reservatório e do estuário. O nível de água no reservatório é denotado por
HR(t) e o nível de água fora da barragem como z= zocoswt. Então,
a queda bruta Hb é dada pela equação 2.
(2)
H b (t ) = H R (t ) - z 0 cos wt
A vazão utilizada para a geração de eletricidade pode ser calculada a partir da variação do nível do reservatório z em função do
tempo.
¶H R
(3)
AR (t ) = - Q(t )
¶t
Onde Q é a vazão em m³/s; z é o nível do reservatório em metros e AR é a área do reservatório em m². Supondo que a superfície
do reservatório seja constante para pequenas variações de volume
e integrando a expressão (3) em relação ao tempo, são obtidas as
equações 4a e 4b.
T /2
T/2
0
0
ò Q(t )dt = ò
dz
A dt
dt R
Vtotal = [ z(T / 2) - z(0)] AR
(4a e 4b)
O volume total admitido no reservatório será o produto da diferença de nível durante o meio ciclo da maré pela área do reservatório, o qual pode ser aproximado como uma constante. A potência
gerada em um ciclo de maré pode ser obtida pela equação 5.
P=
r g ò Q(t ) H b (t )dt
(5)
T
Onde Hb é a queda bruta em metros.
O objetivo do modelo de geração de energia é estimar a quantidade de energia gerada e a potência instantânea de uma usina maremotriz, considerando suas características hidroenergéticas, fornecendo a seu regime de operação ao longo de tempo (Ferreira &
Estefen, 2009).
RESULTADOS
Levantamento batimétrico
Na fase de processamento dos dados, outro algoritmo em Matlab foi empregado para a filtragem, organização e correção dos dados coletados. As observações de maré foram interpoladas em intervalos equivalentes aos dados de profundidade aquisitados, para
que pudessem ser descontados na correção da batimetria. No trecho a montante da barragem não foi necessário efetuar correção
devido ao fato da curta duração da medição e das comportas encontrarem-se fechadas durante o período, que reultaram em pouca varição do nível em até 3 centímetros, portanto abaixo da precisão dos equipamentos empregados.
Para possibilitar o cálculo de área e volumes do reservatório e
do trecho estuarino, os dados de profundidade foram interpolados
a fim de obter uma homogeneidade do fundo do rio. O programa
Surfer 8.0 (Golden Software, 2002) foi empregado para a manipulação, espacialização dos dados e, também, cálculo de área e volume. A Figura 2 mostra as linhas isóbatas do reservatório do Bacanga e as Figura 3 apresenta uma visualização tridimensional desta
batimetria.
A curva cota x área x volume
foi elaborada a partir dos valores encontrados pelo Surfer para cada nível de enchimento do reservatório. A Figura 4 mostra a curva cota x área x volume para o reservatório.
21
ARTIGOS TÉCNICOS
Figura 2: Levantamento batimétrico do reservatório realizado em 2007
(Cotas DHN)
Área (km²); Volume (hm³)
30
Figura 3: Batimetria do reservatório visto em superfícies isóbatas
(Cotas DHN)
Tabela 1: Componentes harmônicas de maré maiores que 5 cm
em Ponta da Madeira
área (km²)
volume (hm³)
25
Nome
Frequencia
Amp. (m)
Erro (m)
Fase (°)
Erro (°)
20
M2
0.08051
210.140
1.580
157.6
0.4
S2
0.08333
57.932
1.507
264.4
1.9
15
N2
0.07900
38.079
1.505
80.2
2.4
10
K2
0.08356
16.952
1.694
69.0
4.7
L2
0.08202
13.849
1.664
35.6
5.9
5
K1
0.04178
10.237
0.345
71.1
2.0
NU2
0.07920
10.149
1.543
13.9
8.7
O1
0.03873
9.825
0.364
34.1
2.3
MU2
0.07769
9.342
1.432
181.9
1.0
2N2
0.07749
7.920
1.625
19.4
1.7
LDA2
0.08182
5.529
1.778
321.6
14.5
40
60
Freqüência (%)
80
0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
Cota z (m)
5,0
6,0
7,0
Figura 4: Curva cota x área x volume do reservatório
Previsão das marés em São Luís
Na seqüência, uma série de alturas de maré horárias foi criada
através do módulo de previsão de maré. As séries criadas a partir
deste processo de previsão de maré poderão se configurar como suporte para todo o funcionamento de uma usina a ser implantada.
A principal variável na geração de energia hidrelétrica é a altura
de queda, a qual é calculada a partir das alturas de maré atuante,
descontando, eventualmente, as dimensões dos equipamentos, folgas, perdas de carga, entre outros.
Uma análise de freqüência das alturas de maré foi realizada
com a finalidade de se determinar as situações extremas de operação da usina. Os valores anuais mínimo e máximo encontrados para as alturas de maré em Ponta da Madeira foram de 2,4 e 6,2 metros respectivamente. A curva de permanência das alturas de maré
foi construída a partir destas informações e está apresentada na Figura 5.
As séries criadas a partir deste processo de previsão de maré
poderão configurar-se como suporte para todo o funcionamento de
uma usina a ser implantada. A principal variável na geração hidrelétrica é a altura de queda, a qual é calculada a partir das alturas de
22
7,0
6,0
Altur as de maré (m)
No módulo de análise harmônica do T_TIDE, foram calculadas
as componentes harmônicas na região da Baía de São Marcos, possíveis de serem determinadas a partir da série observada. O nome
das componentes, sua freqüência, amplitude e fase, bem como os
erros associados, estão relacionadas na Tabela 1.
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0
20
100
Figura 5: Curva de permanência das alturas de maré em Ponta da Madeira
maré atuante, descontando, eventualmente as dimensões dos
equipamentos, folgas, perdas de carga entre outros.
Potencial energético da usina
Através de um modelo, a geração de energia foi simulada para
cada hora a partir dos dados de altura de queda, vazão, níveis, áre-
TECHNICAL ARTICLES
as e volumes do reservatório e estuário. As alturas de maré previstas são a base para o cálculo das alturas de queda bruta. Por outro
lado, a determinação da altura de queda disponível dependerá do
conhecimento das estruturas e equipamentos a serem utilizados
na geração hidrelétrica. Os resultados horários do modelo são subsídios para a operação da usina.
Para determinação das alturas de marés alcançadas ao longo
do ano na região do Bacanga, o modelo utiliza os resultados obtidos através da previsão das marés em Ponta da Madeira. Na Tabela
2, são apresentadas as freqüências das alturas de maré no terminal da Ponta da Madeira no período de 01/1991 a 12/1995.
Tabela 2: Freqüência das alturas de maré em Ponta da Madeira
Amplitudes
pectivamente. A vazão média, ao longo do tempo de geração da
maré média de 4,4 metros, será de 450.000 m³/h ou 125 m³/s.
Então, a potência máxima teórica está mostrada na equação 10.
P = r m . g.Q.(Z50% - Zres ) = 3,14MW
(10)
Onde,Z50% é a cota máxima equivalente à maré de 50% de freqüência (m)
Zres é a cota do reservatório (m)
ρm é a massa específica da água do estuário (kg/m³)
E a energia produzida por ciclo de maré está apresentada na
equação 11.
t2
E ciclo = r m . g.ò (Z 50% - Z res ).Q.dt = 9,5.10 kWh / ciclo (11)
3
t1
Freqüência
h>2m
100,0%
h>3m
94,7%
h>4m
67,2%
h>5m
27,3%
h>6m
1,8%
O nível de água instantâneo do estuário do Bacanga é encontrado através da soma entre a amplitude da maré e o nível mínimo
da água, dado pela equação 6.
Zmar = 0,59 m + ζmaré
(6)
Entretanto, foi constatado junto a usuários do reservatório do
Bacanga e órgãos do governo local que a variação total do reservatório pode alcançar até 2 metros. Essa variação corresponde a cota
mínima de ocupação do entorno do reservatório, considerando que
não haja interferência nos sistemas de esgoto e drenagem das ocupações em cotas mais baixas. Neste sentido, podemos aumentar a
produção de energia, explorando a variação do reservatório de 2
m. O cálculo da potência teórica para esta configuração, considerando a altura de maré de 50% de freqüência, estimada em 4,4 m e
a vazão de até 700 m³/s, equivalente a uma variação de 2 m no reservatório, está descrito nas equações 12 e 13.
P = r m . g.Q.(Z50% - Zres ) = 13,5MW
Onde,Zmar é a cota do estuário
ζmaré é a altura da maré
(12)
t2
E ciclo = r m .g. ò ( Z50% - Z res ).Q.dt = 92,7.10 kWh / ciclo
3
A altura bruta de queda, Hb, é calculada a partir da diferença entre as cotas do estuário e do reservatório, conforme apresentado
na equação 7.
(7)
H b (t ) = Z res (t ) - Z mar (t )
Em termos de uma maré com 4,4 metros, equivalente a 50 %
de frequência e considerando o nível atual do reservatório, situado
em 3,2 metros, a altura de queda bruta será de, aproximadamente, 2,5 metros.
Ambas as cotas do reservatório, Zres, e do estuário, Zmar, são
funções do tempo, sendo implementadas no modelo através de lista de dados geométricos do reservatório e dados de maré, respectivamente. A equação 8 apresenta uma formulação deste cálculo.
H b (t ) = (Z 0res + zt) - z cos wt
(13)
t1
Os resultados obtidos através do modelo de geração de energia
para outras alturas de maré, ordenadas conforme ocorrem diariamente no estuário do Bacanga são apresentados na sequência. As
quedas inferiores a 1 metro foram desconsideradas para a geração
de energia, porque estas são ínfimas para o acionamento de uma
turbina. A Figura 6 mostra as diferenças de nível entre o estuário e
reservatório ao longo de um mês.
(8)
As vazões aduzidas pelas turbinas foram determinadas a partir
do volume de água possível de ser retirado do reservatório sem causar interferência nas demais atividades realizadas neste e, simultaneamente, suficiente para gerar uma quantidade razoável de
energia.
A variação da altura da maré também implica na variação da vazão, pois esta depende da velocidade potencial v = 2 gh .A potência da usina dependerá simultaneamente das alturas de queda disponíveis e das vazões aduzidas. A vazão máxima que poderá ser utilizada neste aproveitamento, considerando as limitações de nível
do reservatório, será:
DV = A .DZ
(9)
res
res
Onde,ΔV é a variação de volume (m³)
ΔZres é a variação do nível do reservatório (m)
Ares é a área do reservatório (m²)
Considerando a variação do nível do reservatório, ΔZres, 60
centímetros e sendo a área do reservatório, AR, igual a 3 km² para
a cota de 3,2 metros calculada pela batimetria atual, a variação de
volume admitida será de, aproximadamente, 1.800.000 m³. A duração da geração da energia é função da altura da maré, resultando no intervalo de T/3 a 5/6 T, para as marés mínima e máxima res-
Figura 6: Níveis do estuário (azul) e reservatório (vermelho)
ao longo de um mês
Ao longo de um mês, pode ser observado a variação semanal
das marés que influenciam na geração maremotriz. A descontinuidade na geração é própria de muitas fontes renováveis, que aproveitam recursos intermitentes da natureza. Obviamente, a necessidade da complementação com outro sistema de energia é desejável. Todavia, a energia das marés é a mais previsível entre estas
fontes e, por esta razão, o modelo de geração de energia ora apresentado tem capacidade de estimar a geração de energia através
dos anos.
23
ARTIGOS TÉCNICOS
remotriz do Bacanga, dependendo das restrições impostas ao enchimento/ esvaziamento possível do reservatório sem impactar o
seu entorno. A energia teórica produzida através deste conceito da
usina está entre o intervalo de 10.000 a 50.000 kWh/dia, dependendo da maré incidente, da vazão admitida e da eficiência dos
equipamentos eletromecânicos, os quais apenas foram simulados
no presente trabalho.
60.000.000
Eprod (kWh/an o)
50.000.000
40.000.000
30.000.000
A partir dos resultados obtidos neste trabalho, o desenvolvimento do projeto conceitual, com a utilização de turbinas de baixa
queda e considerando, especialmente, as restrições encontradas
atualmente, como a ocupação do entorno, o assoreamento e a degradação das estruturas, faz com que a usina maremotriz do Bacanga seja tecnicamente e economicamente viável.
20.000.000
10.000.000
0
0
5.000
10.000
15.000
20.000
Pins (kW)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
Figura 7: Potência Instalada e Energia Produzida através do conceito
proposto para a usina
A Figura 7 apresenta o gráfico de potência a ser instalada na usina e energia produzida anualmente. Através deste gráfico, pode
ser observado qual o acréscimo de energia convertida ao longo de
um ano para cada diferentes potências instaladas. Os estudos de viabilidade econômica da pequena central maremotriz do Bacanga
devem partir das informacoes obtidas nestes resultados.
Em todos os cálculos, foram consideradas as vazões constantes
ao longo da geração e valores arbitrados para o rendimento dos
equipamentos conversores de eletricidade. A energia teórica produzida anualmente, estimada pelo modelo de geração de energia,
ultrapassa 50.000.000 kWh/ano para potência instalada maior que
13 MW, considerando a operação real da usina e 100 % de eficiência total.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O conceito proposto para o aproveitamento maremotriz do Bacanga considera uma variação limitada do reservatório afim de não
interferir com a ocupação urbana do seu entorno e com outros usos
deste corpo d'água. A estimativa do potencial energético desta concepção foi realizado através de levantamento batimétrico do reservatório, previsão das marés e modelagem da geração de energia
para esta configuração.
Através da batimetria, foi determinado o volume de água do reservatório a ser utilizado na geração hidrelétrica traduzido na curva cota x área x volume. Esta curva relacionou as cotas de depleção
do reservatório com a área a ser descoberta ou inundada do entorno ocupado pela população local e o volume de água disponível para a geração.
A previsão de marés possibilitou a obtenção das marés horárias
a partir da análise harmônica de um registro de maré da região.
Essa previsão serviu como entrada no modelo de geração de energia. Uma abordagem estatística foi realizada para determinar a frequência das alturas de maré e construir a curva de permanência.
Os resultados do modelo de geração de energia apontam para
uma potência média teórica entre 3,14 MW e 13,5 MW da usina ma-
[1] GOOGLE EARTH, acessado em junho de 2009.
[2] CHARLIER, R. H., 2003. “Sustainable co-generation from
the tides: A review”. In: Renewable and Sustainable Energy Reviews Vol. 7, Ed. Elsevier Science Ltd.
[3] ELETROBRÁS, 1981. Estado-da-arte de projeto e operação
e usinas maremotrizes, In: Relatório técnico Sondotécnica S.A.,
Brasil.
[4] DYER, K. R., 1997. Estuaries – A physical introduction, 2°
edição, Ed. John Wiley & Sons ltd, Chischester, Inglaterra.
[5] DEAN, R. G., 1966. “Tides and harmonic analisys”. In: Estuary and Coastline Hydro- dynamics, Chap. 4, Ed. McGraw Hill Inc,
pp. 222-230.
[6] FRANCO, A. S., 1997. Marés: Princípios, análise e previsão.
Ed. DHN, Marinha, Brasil.
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[8] FOREMAN, M. G. G., 2004, “Manual for tidal heights analysis
and prediction” – Pacific Marine Science Report 77-10, Sidney, British Columbia, Canadá.
[9] PAWLOWICZ R., BEARDSLEY B., LENTZ S., 2002. “Classical
tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using
T_TIDE". In: Computers and Geosciences 28.
[10] BERNSHTEIN, L. B., 1961. Tidal Energy for electric power
plants, Israel Program for Scientific Translations, Jerusalem, Israel.
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[12] PRANDLE, D., 1984. “Simple theory for designing tidal power schemes”, In: Advanced Water Resources, Vol. 7.
[13] GODIN G., 1988. Tides, CICESE, Ensenada Baja California, pp.290, E.U.A.
[14] FERREIRA, R. M. S. A., ESTEFEN, S., 2009. Alternative concept for tidal power plant with reservoir restrictions. Renewable
Energy, v. 34, p. 1151-1157.
[15] GOLDEN SOFTWARE INC., 2002. Surfer version 8.00 – Surface Mapping System, Software de geoprocessamento, Colorado,
E.U.A.
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24
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TECHNICAL ARTICLES
POTENCIAL TÉCNICO Y ECONÓMICO FACTIBLE DE ENERGÍA
RENOVABLE NO CONVENCIONAL HIDROELÉCTRICA PARA EL SISTEMA
INTERCONECTADO CENTRAL DE CHILE
1
Mario Orellana Navarrete
1
Jorge Pontt Olivares
RESUMEN
En este trabajo se determina el potencial técnico y económico factible existente en pequeñas centrales hidroeléctricas de menos de
20[MW] asociadas al Sistema Interconectado Central de Chile. Para ello, se analiza la información disponible en distintas instituciones gubernamentales y se realizan evaluaciones económicas para un número determinado de posibles proyectos con el fin de obtener su Valor
Actual Neto (VAN) y así cuantificar su atractivo económico. Para realizar las evaluaciones económicas se estima la inversión asociada a estas centrales y a su línea de transmisión, junto a ello, se consideran ingresos por venta de energía, potencia y bonos de carbono. El precio
de la energía se proyecta en el tiempo para 3 escenarios distintos (moderado, dinámico y dinámico-plus). Todo lo anterior permite identificar un potencial técnico factible de 3.126[MW], del cual, 1.262[MW] son económicamente factibles bajo el escenario moderado;
2.181[MW] bajo el escenario dinámico; y 2.495[MW] bajo el escenario dinámico-plus. Este potencial podría ser mayor si existiera una mayor infraestructura eléctrica que permita reducir los costos asociados a conectar las centrales al sistema eléctrico.
Palabras claves: Potencial; Central Hidroeléctrica; Evaluación Económica; Sistema Interconectado Central Chile.
ABSTRACT
In the present study, the technical potential and the economical feasible potential existing in the small hydroelectric power plant of less
than 20[MW] , will be determined. The powers plant is connected to the Interconnected Power System of Chile (SIC). To that purpose, the
available information from the different governmental institutions will be analyzed and the economical aspect of a certain number of possible projects to obtain their Net Present Value (NPV) will be evaluated so that its economical attractive could be quantified. To make the
economical evaluations it estimates the inversion associated to these stations and to their transmission line. Along with that, the incomes
due to the energy and power sale and the carbon credits are considered. The energy price plans in time for 3 different scenarios (moderate, dynamic and dynamic-plus). All of the aforementioned allows to identify a possible technical potential of 3.126[MW], of which only
1.262[MW] is economically feasible in the moderate scenario; 2.181[MW] in the dynamic scenario; and 2.495[MW] in the dynamic-plus
scenario. This potential could be higher if there was a bigger electric infrastructure that allows reducing the costs associated to connect the
stations to the power system.
Key word: Feasible Potential; Hydroelectric Power Plant; Economical Evaluation; Interconnected Power System Chile.
INTRODUCCION
Un aspecto importante en el desarrollo de las pequeñas centrales hidroeléctricas en Chile es cuantificar el potencial técnico y económico factible, contar con esta información permite que el Estado
y la empresa privada puedan identificar las oportunidades de desarrollo y abocar sus esfuerzos de la forma más eficiente posible. Por
lo anterior, este trabajo busca identificar El potencial existente y
contribuir con ello al desarrollo de las pequeñas centrales hidroeléctrica. Este trabajo fue desarrollado recogiendo la experiencia de
los autores como consultores del capitulo de Energía Hidroeléctrica
en el estudio: Aporte Potencial De Energías Renovables No Convencionales Y Eficiencia Energética A La Matriz Eléctrica, 20082025 [1].
La finalidad de este trabajo es determinar el potencial técnico y
económico factible existente en Chile para sitios y proyectos con potencias iguales o inferiores a 20 [MW]. Para identificar este potencial se compilara la información existe en distintas instituciones gubernamentales. Luego, se establecerá un potencial técnicoeconómico según evaluaciones económicas hechas a algunos sitios
de interés. Estas evaluaciones se apoyan en una serie de supuestos
construidos en base a la información de proyecto hidroeléctricos
reales. Para los distintos sitios a evaluar se estiman los costos de inversión, tanto en la central como en la línea de transmisión, además de los ingresos correspondientes a venta de energía, potencia
y bonos de carbono.
Debido a que en Chile los mayores ingresos económicos para
una central hidroeléctrica corresponden a la venta de energía, y
existiendo una gran inestabilidad en los precios de ésta, las evaluaciones económicas se harán considerando 3 escenarios distintos, lo
cual implica que en este trabajo se llegara a 3 potenciales económicamente factibles.
En la actualidad, el potencial reconocido en nuestro país corresponde al identificado por la Empresa Nacional de Electricidad S.A.
(ENDESA), este potencial data de hace mas de 20 años y fue obtenido gracias a los estudios realizados por esta empresa, estudios
que luego de su privatización dejaron de ser públicos. En ellos, se
cuantifica un total de 20.392 [MW] asociado al SIC y un total nacional de 28.364 [MW]. Además de los estudios de ENDESA, existen
otros, pero de poca rigurosidad, que establecen potenciales hidroeléctricos por medio de la identificación del caudal y la diferencia entre cotas existentes en una cuenca. Estos estudios pueden
servir para establecer un techo, pero de ninguna forma se pueden
considerar como un potencial técnico factible.
1.METODOLOGIA
1.1POTENCIAL TÉCNICAMENTE FACTIBLE DE ERNC
HIDROELÉCTRICA
Para cuantificar el potencial hidroeléctrico técnicamente factible de ERNC hidroeléctrica existente en Chile, es necesario realizar
medicines del recurso hídrico para todo el territorio. Al no contar
con la posibilidad de realizar estas mediciones, se determinó dicho
Universidad Técnica Federico Santa María, Av. España 1680, Valparaíso, Chile , [email protected]. [email protected]
25
ARTIGOS TÉCNICOS
potencial analizando la información disponible en distintas instituciones gubernamentales, tales como: la Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA), la Corporación de Fomento (CORFO), la
Comisión Nacional de Energía (CNE), la Comisión Nacional de Riego (CNR) y la Dirección General de Aguas (DGA). A continuación se
detallara el potencial identificado en cada una de estas instituciones.
1.1.1INFORMACIÓN EN COMISIÓN
MEDIO AMBIENTE (CONAMA)
NACIONAL
DEL
La CONAMA, es la institución del Estado de Chile que tiene como objetivo proteger el medio ambiente, preservar la naturaleza y
conservar el patrimonio ambiental. Por lo anterior, se encarga de
velar por que los proyectos tanto energéticos como de cualquier tipo cumplan con la normativa ambiental vigente. En el caso de los
proyecto de generación eléctrica, todos aquellos con potencias
iguales o superiores a 3 MW deben ser aprobados ambientalmente
por la CONAMA, para esto, la empresa responsable debe entregar
un estudio de impacto ambiental con el fin de que este sea evaluado y calificado ambientalmente, ya sea positiva o negativamente.
Los estudios de impacto ambiental son públicos y se puede acceder
a ellos a través de la pagina web www.e-seia.cl. Desde agosto del
2001 hasta abril del 2009 existen 50 proyectos de centrales hidroeléctricas en la CONAMA, 6 de ellos han sido rechazados o desistidos, 16 se encuentran en evaluación (calificación) y 28 están aprobados. Cabe señalar que los proyectos aprobados no han entrado
en operación ya que el Centro de Despacho Económico de Carga
(CDEC) del Sistema Interconectado Central (SIC), sistema al cual
deberían entregar su energía, no los reconoce como centrales generadores. Las tablas 1, 2 y 3 muestran las características más relevantes de estos proyectos.
Para determinar el potencial de ERNC en proyectos hidroeléctricos, es importante destacar que la legislación chilena (ley corta
III) indica que las centrales de potencia menor o iguales a 40 MW
pueden cuantificar como aporte en ERNC un total de 20 [MW] de su
potencia instalada. La tabla 4 muestra este potencial.
1.1.2 INFORMACIÓN EN CORPORACIÓN DE FOMENTO
DE LA PRODUCCIÓN (CORFO)
La CORFO, es la agencia gubernamental encargada de fomentar el desarrollo de la economía chilena, para esto, entre otras actividades, entrega fondos no reembolsables que ayudan a capitalizar proyectos de ERNC. Esta agencia ha creado un concurso que tiene como objetivo financiar los estudios de pre factibilidad de los proyectos y apoyarlos en la búsqueda de inversionistas. La CORFO dis-
TABLA 2- Proyectos en Calificación
Nombre
Proyecto
Las Lagunas
Inversión
[MUSD]
3
Potencia
[MW]
4
Región
Aguas
Calientes
Río Puelche
80
24
VIII
140
50
VII
12
7,1
VIII
Canal Bío-Bío
Sur
Río BlancoHornopiren
Achibueno
15
26
X
285
135
VII
Maqueo
1000
400
X
Piruquina
24
7,6
X
El Paso
87
30
VI
Mariposas
15,3
6
VII
Nalcas
20
8,5
X
Butamalal
25
12
VIII
El Diuto
6,5
3,16
VIII
Osorno
75
58,2
X
Los Lagos
75
52,9
X
Los Cóndores
180
150
VII
Total
2.043
974
TABLA 5- Proyectos apoyados por CORFO
Nombre
Proyecto
El Teniente Codelco
Los Hierros
Longavi
Inversión
[MUSD]
Potencia
[MW]
Región
0,7
0,5
VI
25,5
19,2
VII
25,867
20
VII
Canal Zanartu 1
1,6
1,1
VIII
Canal Zanartu 3
12,7
9
VIII
Canal Zanartu 2
1,2
0,7
VIII
Cayupil
5
3
VIII
Canal Bio-Bio
Negrete
3
2,4
VIII
3,005
2
IX
1,2
0,75
IX
Peuma
Quintrilpe
TABLA 1- Proyectos Rechazados o Desistidos
X
Nombre
Proyecto
Inversión
MUSD
Potencia
MW
Faja Maisan
0,6
0,84
IX
Región
Trayenko
100
75
X
Río Grande
6,3
3,97
IV
Puyehue
2
1,2
X
El Toyo 1
37
21,6
RM
La Leonera
13,11
9,12
X
17,2
X
Candelaria
25,5
15
X
38
16,4
IX
Rio Cuchildeo
1,75
0,8
X
Rio Cuervo
600
600
XI
San José Alto
11,7
7,6
R.M
Mapocho y
Molina
R.M.
28
25,6
RM
Total
709
685
GOLGOL I y
GOLGOL II
Allipén
San José Bajo
TABLA 4 - Aportes en ERNC de Proyectos CONAMA
26
4
2,2
8.9
5,6
VII
Munilque
2
1,5
VIII
Quillayleo
0,9
0,5
VIII
Truful Truful
1,1
0,6
IX
Fundo San Jose
1,2
1,6
IX
6
3
X
250
183
Providencia
Tipo Proyecto
Potencia [MW]
ERNC
421
No ERNC
2.783
El Taique
Total:
3.204
Total
TECHNICAL ARTICLES
TABLA 3 - Proyectos Aprobados
Nombre
Inversión
Proyecto
[MUSD]
Potencia [MW]
Fecha
Aprobación
Región
4,8
22/06/2004
X
Don Alejo
5
La Higuera
250
300
31/08/2004
VI
Trueno
6,8
4,15
20/10/2005
IX
X
Licán
19,5
15
17/01/2006
Rucatayo
44,85
60
22/02/2006
X
Alto Cautín
8,8
6
07/04/2006
IX
Lircay
20
19,04
14/11/2006
VII
Pulelfu
12,5
9
26/03/2007
X
VI
Convento Viejo
12,6
14
19/04/2007
Balalita
17,75
10,98
04/06/2007
IV
Ñuble de Pasada
140
136
10/08/2007
VIII
Chilcoco
22,25
12
03/10/2007
X
San Clemente
12
6
08/10/2007
VII
El Manzano
7,396
4,7
22/11/2007
IX
Trupan
42
36
22/11/2007
VIII
Río BlancoRupanco
15
5,5
05/03/2008
X
La Paloma
8
4,5
23/05/2008
IV
Palmar Correntoso
20
13
03/07/2008
X
Chacayes
230
106
10/07/2008
VI
Tacura
7,2
5,87
22/07/2008
IX
Carilafqué
28
18,3
23/07/2008
IX
Laja
50
36
26/09/2008
VIII
San Pedro
202
144
23/10/2008
X
Casualidad
35
21,2
05/12/2008
X
Dongo
9
5
24/12/2008
X
Guayacán
17,38
10,4
09/03/2009
RM
Río BlancoEnsenada
12
6,8
12/03/2009
X
Alto Maipo
700
531
30/03/2009
RM
Total
1.955
1.545
pone de información poco detallada para esta clase de proyectos, no obstante, y al
igual que en la CONAMA, dicha información
es de carácter oficial y permite determinar
el potencial existente en esta cartera de proyectos. La información permite conocer proyectos con potencia menor a 3 MW. En los
concursos 2006 y 2007 fue posible identificar 24 nuevos proyectos de centrales hidroeléctricas. La tabla 5 detalla las características más relevantes de estos proyectos.
Resumiendo la información anterior, la
tabla 6 muestra el aporte en ERNC del conjunto de estos proyectos, considerando la
Ley Corta III.
TABLA 6- Aportes en ERNC de Proyectos
CORFO
Tipo Proyecto
Potencia [MW]
ERNC
141
No ERNC
42
Total:
183
1.1.3 INFORMACIÓN EN DIRECCIÓN GENERAL DE AGUAS (DGA)
La Dirección General de Aguas (DGA)
se creó en 1967 con la Ley N° 16.640, (Ley
de Reforma Agraria), es una institución dependiente del Ministerio de Obras Públicas
y esta encargada de promover la gestión y
administración del recurso hídrico en un
marco de sustentabilidad, interés publico y
asignación eficiente. Además proporciona
y difunde la información generada por su
red hidrométrica. En la actualidad, la administración del recurso hídrico se hace por
medio del otorgamiento de derechos de
agua. Este derecho le permite al propietario hacer uso exclusivo del agua, en un lugar y para un fin especifico. Las formalidades y condiciones del otorgamiento de los
derechos de agua se encuentran en El Código de Aguas. Para mejorar la gestión de las
aguas, la DGA le pide al solicitante especificar el uso que le dará al recurso, si es para
27
ARTIGOS TÉCNICOS
generar energía (uso no consuntivo) debe dar a conocer el caudal y
el salto bruto. Otra medida adoptada para mejorar la gestión, y procurar el buen uso de las aguas, es el cobro de un impuesto anual a
los propietarios de derechos de agua que no los están utilizado [2].
Según lo anterior, es posible cuantificar un potencial hidroeléctrico sumando los aportes en potencia de cada derecho de agua
que fue especificado para generación hidroeléctrica y que no está
siendo utilizado. Cabe señalar que la potencia bruta de cada derecho fue multiplicada por un factor de rendimiento global equivalente a 0,85, este factor representa las pérdidas de energía desde la
captación del agua hasta su restitución. En la tabla 7 se muestra el
potencial por región obtenido a través de esta información.
TABLA 7- Distribución geográfica del potencial obtenido a
através de la DGA
Región
Potencia [MW] Potencial ERNC [MW]
IV
0
V
5
0
5
R.M.
354
183
VI
111
85
VII
763
232
VIII
313
226
IX
291
189
X
2.944
867
XI
298
112
XII
2
2
Total
4.781
1.786
terés existente en la DGA (aquella que aporta ERNC al SIC), se clasificaron los derechos de agua según un rango de potencia y según
la región donde están ubicados, para cada una de estas clasificaciones se detalla la cantidad de derechos asociados (sitios posibles
de instalar centrales hidroeléctricas).
1.1.4 INFORMACIÓN EN COMISIÓN NACIONAL DE
RIEGO (CNR) Y COMISIÓN NACIONAL DE ENERGÍA (CNE)
La Comisión Nacional de Riego (CNR) en Conjunto con la Comisión Nacional de Energía (CNE) efectuaron el estudio Estimación Potencial Hidroeléctrico Asociado a Obras de Riego Existentes o en
Proyecto [3] (en adelante estudio CNR-CNE), las obras que se analizaron fueron: canales, embalses, bocatomas e unificaciones de
bocatomas. El potencial identificado en este estudio, al igual que el
identificado en la DGA, no esta asociado a proyectos hidroeléctricos, sino que corresponde a sitios posibles donde instalar una central. En total, el potencial identificado en este estudio corresponde
a 866 [MW], de los cuales, 778 [MW] podrían aportar ERNC. La tabla 9 muestra la clasificación del potencial asociado a ERNC según
la región, la potencia, y el número de sitios.
1.2 POTENCIAL ECONÓMICAMENTE FACTIBLE DE ERNC
HIDROELÉCTRICA
Si sólo se considera el aporte al SIC, es decir, no cuantificando
las regiones XI y XII, el potencial total en derechos de agua no utilizados es de 4.781 [MW], de los cuales 1.786 [MW] podrían aportar
ERNC. Para determinar este aporte, se cuantifico hasta 20 [MW] de
la potencia total asociada a cada derecho. Observando la tabla 7,
se concluye que el potencial se encuentra ubicado en mayor medida en la X Región, esta ultima con casi 3.000 MW de los cuales 867
MW podrían aportar ERNC. Si consideramos que en la actualidad la
X, es la región que menos energía hidroeléctrica aporta al SIC, existe en ella un gran potencial de desarrollo de esta tecnología.
A fin de obtener una visión más acabada de la información de in-
Para determinar el potencial económicamente factible, es necesario establecer criterios que permitan determinar cuanto del potencial identificado como técnicamente factible reviste un mayor
atractivo desde el punto de vista económico. Lo anterior se debe
realizar tomando en cuenta la particularidad de la información disponible, ya que consiste en una gran cantidad sitios de interés, lo
que hace inviable realizar una evaluación económica a cada uno de
ellos, debiéndose por esto, establecer clasificaciones y consideraciones que permitan proyectar la realidad de casos particulares a la
generalidad de los sitios.
1.2.1 POTENCIAL ECONÓMICAMENTE FACTIBLE DE
ERNC HIDROELÉCTRICA EN PROYECTOS EXISTENTES EN
CONAMA Y CORFO
Como primer criterio de clasificación se considero que los proyectos existentes en CONAMA y CORFO tienen todos características que los hacen económicamente viables, esto, ya que en el caso
de CONAMA, todos los proyectos cuentan con evaluaciones técnicas y económicas que hacen a sus propietarios ingresarlos al sistema de evaluación ambiental para cumplir con los requisitos legales
TABLA 8 - Clasificación por potencia y región del potencial ERNC en DGA
Región
Potencia <=2[MW]
Nº Sitios
Potencia>2[MW] y <=9[MW]
V
R.M.
VI
VII
VIII
IX
X
Total
2,6
1,4
1,7
1,5
1,8
4
47,7
60,8
3
2
3
2
2
22
138
172
2,1
55,6
5,3
10,5
29,2
8,3
158,3
269
Nº Sitios
1
15
2
2
5
2
48
75
Potencia P>9[MW]
0
126
77,6
219,6
195,4
176,4
661
1.456
Nº Sitios
0
10
6
14
13
11
44
98
TABLA 9 - Clasificación por potencia y región del potencial ERNC en Estudio CNR-CNE
Región
III
IV
V
R.M.
VI
VII
VIII
IX
Total
10,8
21,3
12,9
8,2
21,6
40,7
22,1
7,6
145,2
Nº Sitios
21
29
15
13
25
53
26
13
195
Potencia >2[MW]y <=9[MW]
5,4
15
25,9
21,3
70,1
76,4
93,7
27
334,8
Nº Sitios
1
5
6
5
15
18
22
6
78
Potencia P>9[MW]
0
26,4
9,1
10,4
89,9
84,8
77,4
0
298
Nº Sitios
0
2
1
1
5
5
4
0
18
Potencia<=2 [MW]
28
TECHNICAL ARTICLES
para llevarlos a cabo, lo que denota la existencia de un atractivo
económico en ellos, de la misma forma, y en el caso de CORFO, los
proyectos también cuentan con estudios previos e incluso se encuentran en búsqueda de inversionistas, lo que les da la misma cualidad que los anteriores. Por lo anterior, se consideraran todos estos proyectos factibles técnica y económicamente.
1.2.3 POTENCIAL ECONÓMICAMENTE FACTIBLE DE
ERNC HIDROELÉCTRICA EN LOS SITIOS DEL ESTUDIO CNRCNE Y DGA
En el caso de los sitios de interés ubicados en la DGA y en el estudio de la CNR-CNE, por tratarse de 636 sitios, se realizaran evaluaciones económicas para un porcentaje de ellos, esto, con el fin
de asociar el atractivo de estos casos particulares, al resto de los sitios. Para ello, se agruparan los sitios según la región en la que se
ubican y su potencia. La clasificación según la potencia será la siguiente. Clasificación 1: Potencias mayores a 9 [MW] y menores o
iguales a 20 [MW]. Clasificación 2: Potencias mayores a 2 [MW] y
menores o iguales a 9 [MW]. Clasificación 3: Potencias menores o
iguales a 2 [MW]. En la tabla 10 se muestra la potencia promedio
asociada a cada sitio.
TABLA 10 - Promedio de la potencia para cada caso según clasificación
Promedio
Promedio
Promedio
Clasificación Clasificación Clasificación
1
2
3
Potencial ERNC
DGA
14,8 [MW]
3,6 [MW]
0,35 [MW]
Potencial ERNC
16,5 [MW]
4,3 [MW]
0,75[MW]
CNR CNE
La tabla 10 indica que, en promedio, los casos de clasificación 3
tienen potencias inferiores a 1 [MW], lo que no los hace económicamente atractivos para inyectar su energía al SIC, por tanto, estos
no serán considerados como económicamente factibles. No obstante, para los casos de clasificación 1 y 2, estos tienen potencias
que los hacen, preliminarmente, económicamente atractivos, ya
que superan los 14 y 3,5 [MW], respectivamente. Para asegurar el
atractivo económico de los sitios de clasificación 1 y 2 se seleccionaron 12 sitios del estudio CNR-CNE y 14 de la DGA, lo que equivale
a cerca del 10% del total de sitios en esas clasificaciones. Para cada
uno de estos sitios se realizaran evaluaciones económicas que permitan determinar el Valor Actual Neto (VAN) del proyecto. Este indicador permitirá reconocer el atractivo económico de los sitios seleccionados y, por ende, dar una visión acerca de sitios que están
en la misma clasificación de ellos (nivel de potencia-región).
1.2.3.1 CONSIDERACIONES
ECONÓMICA DE LOS SITIOS
PARA
LA
Tasa de descuento: 12%
b)
Factor de planta: 60%
c)
Periodo de evaluación: 20 años
d)
Impuestos: 17%
f)
Ingresos por venta de potencia: La venta de potencia firme se determino para una potencia firme correspondiente al
39,9% de la potencia instalada, porcentaje que incluye el factor de
planta 60%, indisponibilidades climáticas 70%, e indisponibilidades de la tecnología 95%. El precio de la potencia firme se estableció en 8,97 [USD/kWh/mes], constante para todo el periodo de evaluación, esto ya que en los informes de fijación de precios de nudo
para el SIC [5] se puede apreciar que no han existido grandes variación es a lo largo del tiempo.
g)
Ingresos por venta de bonos de carbono: Se considero un
factor de reducción de carbono de 0,4 [Ton/MWh], a un precio de
10 [USD/Ton] hasta el 2012 y 8 [USD/Ton] en adelante.
Inversión: La inversión de dividió en dos parte, la inversión en
la central y la inversión en la línea de transmisión. Se establece un
criterio de economía a escala para el monto de la inversión en la
central, esto por medio de dos curvas que determinen la inversión
en función de la potencia instalada. La primera curva, correspondiente a los proyectos con potencias menores e iguales a 3 [MW],
se estableció analizando las características de los proyectos existentes en CORFO. La segunda curva, correspondiente a los proyectos de más de 3 [MW], se estableció analizando las características
de los proyectos existentes en CONAMA. En las Figuras 1 y 2 se
muestran los proyectos analizados y la curva correspondiente.
EVALUACIÓN
Para las evaluaciones económicas se hicieron las siguientes consideraciones:
a)
dera a nivel internacional. Las previsiones de precios ya mencionadas, permiten afirmar que los precios del escenario moderado pueden incluso considerarse conservadores. De hecho, el precio máximo de la energía para las licitaciones en el SIC definido en la fijación de precio de nudo de octubre 2007 [4] fue de 227 [USD/MWh],
el precio básico de la energía 125 [USD/MWh] y el precio medio teórico ajustado 104,98 [USD/MWh].
e)
Ingresos por venta de energía: Para la venta de energía
seconsideraron 3 escenarios: Escenario Moderado: 75 [USD/MWh]
con un crecimiento anual del 1%. Escenario Dinámico: 102
[USD/MWh] con un crecimiento anual del 1%. Escenario DinámicoPlus: 102 [USD/MWh] con un crecimiento anual del 3,5%. Los escenarios conservador y dinámico surgieron en el marco de las discusiones con el Comité Consultivo a cargo del estudio [1], con el objeto de dar cuenta de las estimaciones del precio futuro de la energía.
El tercer escenario, dinámico-plus, se incorporó en la etapa final
del estudio [1] con el objeto de considerar la perspectiva de los revisores externos de [1]; la sostenida tendencia al incremento del precio de la energía; y los niveles de inflación energética que se consi-
FIGURA 1 - Proyectos analizados para potencias
menores o iguales a 3 [MW]
FIGURA 2 - Proyectos analizados para potencias
menores o iguales a 3 [MW]
29
ARTIGOS TÉCNICOS
Con respecto a la inversión en la línea de transmisión, el costo
por kilómetro se determino según como se especifica en la tabla
11, estos costos se obtuvieron analizando los proyectos de líneas
de transmisión y sub estaciones existentes en el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental de la CONAMA. La distancia de la línea se determino por medio de la ubicación geográfica de los sitios
seleccionas, esto fue posible ya que se disponía de sus coordenadas, y su distancia lineal al SIC, se añadió un recargo a esta distancia de 50%, a fin de incluir las irregularidades del terreno y errores de precisión. Otro costo incluido en la inversión de la línea de
transmisión, es el de las obras de conexión a las líneas del SIC o de
la ampliación de sub estaciones, este valor, según voltaje, también
es mostrado en la tabla 11.
TABLA 11 - Costos asociados a línea de transmisión
kV
Costo Conexión [MUSD] Costo Línea [MUSD/Km]
23
0,15
0,05
66
0,3
0,08
110
0,5
0,175
220
1
0,250
Para determinar el nivel de tensión aplicable a cada proyecto,
se calculo la regulación al final de la línea para cada nivel de ten-
sión. El menor nivel de tensión que cumpliera con una regulación
de ± 5% al final de la línea, era el que se aplicaba al proyecto. La regulación se calculo analizando la impedancia de las líneas existentes en el SIC, teniendo la impedancia de la línea y la corriente que
circularía por ella, fue posible determinar, para cada nivel de tensión, la perdida de voltaje en la línea y, por tanto, la regulación al final de ella.
TABLA 12 - Impedancias de líneas en el SIC
kV
Resistencia [ohm/km]
Reactancia [ohm/km]
23
0,33
0,4100
66
0,20
0,4000
110
0,10
0,3900
220
0,08
0,3093
i)
Costos variables: Como costos variables de cada proyecto
se considero un 10% de los ingresos por venta de energía, potencia
y bonos de carbono. En los costos se incluye el costo de mantención, operación y los costos asociados a transmitir la energía por
SIC (peajes, incorporación CDEC-SIC, etc.). Se proyectó un crecimiento anual del 5% a los costos variables.
TABLA 13 - Indicadores económicos para los sitios seleccionados en el estudio CNR-CNE
VAN [MUSD]
VAN [MUSD]
Escenario Moderado Escenario Dinámico
VAN [MUSD]
Escenario
Dinámico-Plus
Identificación
Región
Potencia
[MW]
Inversión
[MUSD]
CNR 1
IV
9,6
21,7
5,3
13,34
18,69
CNR 2
IV
16,8
36,9
10,22
24,29
33,64
CNR 3
V
5
14,1
0,15
4,34
7,12
CNR 4
V
7
15,4
4,29
10,16
14,05
CNR 5
RM
5,4
11,9
3,24
7,76
10,77
CNR 6
VI
7,2
17,6
2,73
8,76
12,77
CNR 7
VI
14
31,7
7,65
19,37
27,16
CNR 8
VII
4,6
12
0,99
4,84
7,4
38,83
CNR 9
VII
20
45,3
10,95
27,7
CNR 10
VIII
6,9
27,3
-7,13
-1,35
2,5
CNR 11
VIII
20
65,4
-7,9
8,85
19,98
CNR 12
IX
7,2
18,2
2,17
8,2
12,21
TABLA 14 - Indicadores económicos para los sitios seleccionados en la DGA
Región
Potencia
[MW]
Inversión
[MUSD]
DGA 1
V
2,5
6,3
1,66
3,75
5,15
DGA 2
RM
20
45,9
10,38
27,13
38,27
DGA 3
RM
6,4
15,9
2,22
7,58
11,14
DGA 4
VI
12,5
41,1
-5,14
5,33
12,29
DGA 5
VI
20
54,8
2,05
18,80
29,93
DGA 6
VII
8,9
40,8
-14,50
-7,05
-2,09
30
VAN [MUSD]
VAN [MUSD]
Escenario Moderado Escenario Dinámico
VAN [MUSD]
Escenario
Dinámico-Plus
Identificación
DGA 7
VII
20
56,1
0,82
17,57
28,70
DGA 8
VIII
7,6
17,9
3,55
9,91
14,14
DGA 9
VIII
15,6
49,6
-4,83
8,23
16,92
DGA 10
IX
20
72,9
-14,93
1,83
12,96
DGA 11
IX
6,1
15,2
2,02
7,13
10,53
DGA 12
X
20
65,4
-7,90
8,85
19,98
DGA 13
X
3
12,5
-3.67
-1,16
0,51
DGA 14
X
13,7
67,4
-26,59
-15,12
-7,49
TECHNICAL ARTICLES
j)
Depreciación: La depreciación anual se determino dividiendo la inversión total, incluyendo central y línea de trasmisión,
por el total de años del periodo de evaluación.
1.2.3.1 RESULTADOS
ECONÓMICAS
DE
LAS
EVALUACIONES
Habiendo establecido las consideraciones necesarias para realizar la evaluación económica se procedió a evaluar a cada uno de
los proyectos asociados a los casos seleccionados. Las tablas 13 y
14 muestran el VAN, para cada escenario, y la ubicación geográfica
de estos proyectos.
Las Tablas 13 y 14 permiten asociar rentabilidad económica, para los distintos escenarios, con ubicación geográfica y potencia, por
tanto, dan una referencia de la situación en la cual se encuentran
los potenciales existentes en el estudio de la CNR-CNE y en la DGA.
Lo anterior, permite proyectar según criterios realistas la factibilidad económica de la generalidad de los casos asociados a estas 2
fuentes de información. A continuación se muestran los criterios generales que permiten obtener los potenciales económicos por región.
Cuando el proyecto evaluado tiene VAN<0[MUSD], los sitios asociados a su clasificación y región NO se consideran económicamente factible.
Cuando el proyecto evaluado tiene VAN ente 0[MUSD] y
2,5[MUSD], se considera económicamente factible la mitad de los
sitios asociados a su clasificación y región.
Cuando el proyecto evaluado tiene VAN>2,5M[USD], los
sitios asociados a su clasificación y región SI se consideran económicamente factible.
Cuando un proyecto de clasificación 2 es evidentemente
económicamente factible, VAN>2,5[MUSD], también serán económicamente factibles los proyectos de clasificación 1 asociados a su
región.
Considerando estos criterios el potencial económicamente factible, para cada escenario de precio de la energía, es el que se muestra en la 15.
1.
RESULTADOS y COMENTARIOS
El potencial técnico factible en proyectos de generación hidroeléctrica que aportan ERNC se determino en 3.126[MW], de los cuales 421[MW] corresponden a los proyectos existentes en CONAMA;
141[MW] a los proyectos existentes en CORFO; 1.786[MW] corresponden a los sitios registrados en la DGA; y 778[MW] a los sitios
asociados a las obras de riego cuantificados por la CNR-CNE. En
cuanto al potencial económicamente factible, se estimo en
TABLA 15 - Potencial económico factible en DGA y estudio
CNR-CNE según escenario.
PotencialMW
PotencialMW
PotencialMW
Región
Escenario
Escenario
Escenario
Moderado
Dinámico
Dinámico-Plus
III
0
0
0
IV
41,4
41,4
41,4
V
20,475
32,55
37,1
RM
175,1
208,1
213,3
VI
179,4
242,9
242,9
VII
232,8
380,8
380,8
VIII
29,2
263,3
395,7
IX
21,8
123,5
211,7
X
0
330,5
409,65
Total
700
1.623
1.933
1.262[MW] para un precios de la energía eléctrica de 75
[USD/MWh] con un crecimiento de 1% anual. 2.181[MW] para un
precios de la energía eléctrica de 105 [USD/MWh] con un crecimiento de 1% anual, y 2.495[MW] para un precios de la energía
eléctrica de 105 [USD/MWh] con un crecimiento anual de 3,5%.
En cuanto al total del potencial de energía hidroeléctrica identificado en este trabajo, esta equivale a 9.034[MW]. Si a lo anterior
agregamos los cerca de 3.000 [MW] existentes en la región de
Aysén que están en proceso de desarrollo, podemos concluir que,
por lo bajo, Chile cuenta con un potencial cercano a los
12.000[MW]. Si consideramos que en la actualidad la potencia instala en el SIC el año 2008 fue de 9.386[MW], la cual significó un
crecimiento de 3% con respecto al año 2007, el potencial existente
en ERNC hidroeléctrica podría satisfacer hasta 8 años de crecimiento de la potencia instalada en Chile.
Todo lo anterior demuestra la energía hidroeléctrica cuenta con
altas posibilidades de desarrollarse en Chile. Esto se debe a que la
tecnología es ampliamente conocida, los costos de inversión y operación son bajos y cuenta con un factor de planta capaz de dar suficiencia al sistema eléctrico. En este trabajo, se demostró que Chile
es un país privilegiado en cuanto a la disponibilidad de recursos hídricos para la generación de electricidad, existiendo potencial a lo
largo de casi todo el territorio nacional. No obstante, y desde la segunda mitad de los años 90 hasta la primera mitad de esta década
(1995-2005), el desarrollo de centrales hidroeléctricas estuvo limitado debido a la falta de competitividad de la tecnología con respecto a las centrales de ciclo combinado. Sin embargo, en la actualidad, y debido a factores como la inestabilidad en el abastecimiento y el precio de los combustibles fósiles, junto a la valorización social y económica de las fuentes de ERNC, las centrales hidroeléctricas, en especial las de potencia menor a 20 MW, adquieren una mayor competitividad por lo que se espera que en el corto plazo aumente su participación en todo el territorio y en especial en el SIC.
La gran limitante para el desarrollo de las pequeñas centrales hidroeléctricas es la falta de infraestructura eléctrica que permita entregar su energía al sistema eléctrico, el costo asociado a esta inversión hace inviable algunos proyectos. La Región de Los Lagos (X
región), con casi 3.000 [MW] de potencial, es una región que puede aportar al abastecimiento seguro de energía al SIC, no obstante, la falta de infraestructura eléctrica limita considerablemente el
desarrollo de este potencial. Esta situación de debe, en parte, a
que la característica longitudinal del territorio nacional hizo que la
red troncal de transmisión se concentrar principalmente en el centro y con casi nulo desarrollo tanto hacia la costa como la precordillera. Desarrollar el sistema eléctrico hacia las cuencas de la
pre-cordillera será un gran paso en el aprovechamiento del gran potencial hidroeléctrico existente.
3. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] NÚCLEO MILENIO DE ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y
MECATRÓNICA; CENTRO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA DE LA
UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA; Y EL
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE INVESTIGACIONES EN ENERGÍA
DEL INSTITUTO DE ASUNTOS PÚBLICOS DE LA UNIVERSIDAD DE
CHILE, Julio 2008. Aporte Potencial De Energías Renovables No
Convencionales Y Eficiencia Energética A La Matriz Eléctrica, 20082025. Estudio Privado. Valparaíso, Santiago-Chile
[2] MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS, Febrero 2009. Fija Listado de Derechos de Aprovechamiento de Aguas Afectos a Pago de
Patentes a Beneficio Fiscal por No Utilización de las Aguas. Diario
Oficial República De Chile, Santiago-Chile.
[3] COMISIÓN NACIONAL DE RIEGO Y COMISIÓN NACIONAL
DE ENERGÍA, Octubre 2007. Estimación potencial hidroeléctrico
31
ARTIGOS TÉCNICOS
DETERMINAÇÃO DE VAZÕES MÉDIAS MENSAIS A PARTIR
DA REGIONALIZAÇÃO DA CURVA DE PERMANÊNCIA APLICADA A
BACIAS HIDROGRÁFICAS COM PEQUENAS ÁREAS DE DRENAGEM
Fernando Weigert Machado
Nicolás Lopardo
Joana Rupprecht Zablonsky
RESUMO
Nos últimos anos o setor de desenvolvimento de projetos e construção de PCH's tem apresentado um crescimento acelerado. Um dos
efeitos deste crescimento é a migração para potenciais em pequenas bacias hidrográficas. Dentro deste contexto, atualmente as vazões
médias mensais, utilizadas para subsidiar a definição do fator de capacidade e da potência instalada, são determinadas por regionalização
de proporção de áreas. Uma forma inapropriada que pode incorrer na sub ou super motorização do aproveitamento e em prejuízos aos investidores. Este trabalho tem como objetivo determinar as vazões médias mensais a partir da regionalização da curva de permanência de
estações circunvizinhas ao local de interesse. A metodologia proposta consiste a partir da curva de permanência de uma estação selecionada determinar a curva de permanência do local de interesse considerando além da proporção de áreas a proporção das vazões específicas. O estudo de caso foi realizado na bacia do Córrego do Salto, uma bacia com área de 500 km² localizada no município de Tangará da
Serra, no estado do Mato Grosso. O trabalho se insere no contexto do desenvolvimento do Inventário Hidroelétrico Simplificado do Córrego do Salto. Os resultados obtidos foram satisfatórios.
Palavras chave: Vazões médias mensais, regionalização e curva de permanência.
ABSTRACT
In the last years the sector of development and construction of SHPs has presented an accelerated increase. An effect of this increase
is the migration for potentials in small watersheds. In this context, currently the mean monthly runoff, used to subsidize the definition of
installed power and the factor of capacity, are determined by regionalization using proportion of areas. An inappropriate form that may incur in the sub or super motorization of the potentials and losses for investors. This article has as objective to determine the mean monthly
runoff by means the regionalization of permanence curve of adjacent gaging stations around the point of interest. The methodology proposed consists by means of the permanence curve of a selected gaging station, to determine the permanence curve of the point of interest
considering besides the proportion of areas, the proportion of specific runoff. This study was realized in the Córrego do Salto watershed, a
watershed with an area of 500 km2, located in the municipality of Tangará da Serra, in the state of Mato Grosso. This article falls in the context of the developing of the Simplified Hydroelectric Inventory. The results obtained were satisfactory.
Key words: Mean monthly runoff, regionalization and permanence curve
INTRODUÇÃO
A principal matriz energética no Brasil é de origem hídrica, basicamente grandes hidroelétricas. No entanto, recentemente, associado entre vários fatores, ao crescimento econômico, ao crescimento da demanda de energia e a diminuição da taxa de juros, fator determinante para causar a migração de investimentos para a
área de infra-estrutura, observa-se uma onda crescente de investimentos em Pequenas Centrais Hidroelétricas – PCH's. Os investimentos do setor provem de grupos estrangeiros, fundos de pensão, empresas e investidores que no geral buscam o desenvolvimento de projetos, compra de projetos prontos, aquisição de unidades em operação entre outros.
Diante deste crescimento acelerado do setor o que também se
observa é a escassez de bons projetos e a migração para o desenvolvimento de projetos de maior risco ou de maior investimento.
Entre eles a migração dos projetos dos rios de médio para rios de
pequeno porte, procurados principalmente por pequenas empresas e proprietários de terras.
Neste contexto, uma das principais limitações para o desenvolvimento dos estudos é a carência de dados, principalmente dados
hidrológicos, hoje determinados a partir da regionalização por proporção de áreas. Uma forma inapropriada uma vez que a curva de
permanência não é proporcional às áreas, há diferenças dos regimes de precipitação e diferenças geomorfológicas entre as bacias
de origem e destino dos dados.
Dentro do desenvolvimento de projetos, as vazões médias mensais são utilizadas para subsidiar os estudos energéticos, a definição do fator de capacidade e a potência instalada da PCH. Qualquer
incoerência nesta fase dos estudos pode ocasionar a super ou a sub
motorizarão do aproveitamento trazendo prejuízos ao investidor.
O objetivo deste estudo é apresentar uma metodologia para a
determinação das vazões médias mensais em pequenas bacias a
partir da regionalização da curva de permanência de estações circunvizinhas ao local de interesse. A metodologia proposta consiste
a partir da curva de permanência de uma estação selecionada determinar a curva de permanência do local de interesse considerando além da proporção de áreas a proporção das vazões específicas.
O estudo de caso foi realizado para a bacia do Córrego do Salto,
no contexto do desenvolvimento do Inventário Hidroelétrico Simplificado. O Córrego do Salto é um rio afluente do rio Juba, localizado no município de Tangará da Serra, no estado do Mato Grosso,
uma região de altas vazões específicas. A área de drenagem da bacia do Córrego do Salto é de 472 km². A bacia do Córrego do Salto
não possui nenhuma estação fluviométrica. As estações mais próximas estão localizadas no rio Juba, no entanto não possuem dados disponíveis. Para o desenvolvimento do estudo foram identificadas, com dados, 13 estações circunvizinhas localizadas em outros rios.
METODOLOGIA
A metodologia proposta será desenvolvida e validada para um
ADD Engenharia, Consultoria e Participações Ltda - [email protected]
32
TECHNICAL ARTICLES
dos locais barráveis do Córrego do Salto, o aproveitamento Pegoraro, com uma área de 292 km². Os resultados obtidos serão comparados com as vazões determinadas pelo SIPOT da UHE Juba I e
com as vazões calculadas para a PCH Terra Santa, ambos os empreendimentos localizados no rio Juba. Após esta etapa a metodologia será reaplicada para outros dois locais barráveis no Córrego
do Salto, aproveitamento Conquista e Barra Mansa respectivamente com áreas de drenagem próximas a 30 km² e 200 km².
tural, conseqüentemente uma elevada vazão específica (Inventário do rio Juba 2007).
No contexto do desenvolvimento do Inventário Hidroelétrico
Simplificado foram identificados três locais barráveis, aproveitamento Conquista, Barra Mansa e Pegoraro, cujas áreas de drenagem são respectivamente 28 km2, 237 km2 e 292 km2. As vazões
médias mensais foram determinadas a partir da regionalização da
curva de permanência para os três aproveitamentos.
BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO DO SALTO
ESTUDOS ANTERIORES
A bacia hidrográfica do Córrego do Salto está localizada entre
os paralelos 14°25' S e 14°45' S e os meridianos 58°10' O e 58°30'
O, no município de Tangará da Serra, no Estado do Mato Grosso
(FIGURA 1).
Anterior a este estudo, não há nenhum outro estudo realizado
na bacia do Córrego do Salto. Os estudos mais próximos da área de
interesse ocorreram na bacia do rio Juba do qual o Córrego do Salto
é seu afluente. Em 2002 foi realizado o Inventário Simplificado do
Rio Juba pela empresa Larrosa&Santos. Cinco anos depois, em
2007, a empresa Rischbieter Engenharia e Serviços, realizou uma
revisão do Inventário do Rio Juba e Jubinha.
Os estudos hidrológicos realizados pela Larrosa&Santos que caracterizaram as vazões médias mensais do rio Juba basearam-se
na série histórica de vazões médias mensais da UHE Juba I, proveniente do SIPOT e nas séries das estações Tapirapuã (66050000) e
São José do Sepotuba (66055000). Considerando a área de drenagem de 1.550 km² definida no inventário a vazão específica na bacia é igual a 39,4 l/s.km².
FIGURA 1 – Localização da Bacia do Córrego do Salto
O Córrego do Salto nasce próximo ao divisor de água com a bacia Amazônica, região geograficamente reconhecida como o início
da Chapada dos Parecis e possui uma área de drenagem de 472
km². O curso do Córrego do Salto se desenvolve no sentido noroeste para sudeste, e deságua no rio Juba. A principal ocupação do solo da bacia é agrícola com a ocorrência de solo exposto e vegetação.
A bacia do Córrego do Salto esta localizada numa região chuvosa, nos domínios das rochas sedimentares do Grupo Parecis caracterizada pelos altos índices de infiltração, percolação e fluxo subterrâneo. Observa-se nesta região uma supremacia do escoamento de base, com um elevado rendimento hídrico e regularização na-
Os estudos fluviométricos apresentados no inventário realizado pela empresa Rischbieter Engenharia e Serviços que caracterizaram as vazões médias mensais no rio Juba tiveram como ponto
de partida as vazões médias mensais da PCH Terra Santa definidas
anteriormente pela empresa Intertechne. A série de vazões médias mensais da PCH Terra Santa foi definida pela Intertechne a partir da série de vazões médias mensais da UHE Jauru considerando a
relação entre as vazões médias de longo termo dos dois locais. A vazão específica definida nesta metodologia foi igual a 39,5 l/s.km².
Pode-se observar a partir dos estudos anteriores, assim como
observado durante a caracterização da bacia hidrográfica do Córrego do Salto que as vazões específicas, independente da metodologia adota para a determinação das vazões médias mensais, são
elevadas e próximas a 39 l/s.km².
DADOS UTILIZADOS
Conforme apresentado anteriormente, a bacia do Córrego do
Salto não possui nenhuma estação fluviométrica. As estações utilizadas para a determinação das vazões médias mensais no Córrego
do Salto foram selecionadas em bacias hidrográficas circunvizinhas. Inicialmente, foram identificadas 13 estações disponíveis
(TABELA 1).
TABELA 1 - Estações Fluviométricas com dados disponíveis
Código
Nome
Rio
Latitude
Longitude
66040000
Cachoeira
Área de Drenagem (km²) (1)
4.170
Sepotuba
14º38’37”S
57°44’54”O
66050000
Tapirapuã
5.284
Sepotuba
14º 51’ 02”S
57° 46’ 04”O
66055000
São José do Sepotuba
8.073
Sepotuba
15º 05’ 19”S
57° 41’ 04”O
66071300
Fazenda Salu
2.186
Jauru
15° 11’ 02”S
10° 43’ 41”O
66071400
Água Suja
2.856
Jauru
15° 28’ 57”S
10° 35’ 52”O
66072000
Porto Esperidião
5.656
Jauru
15° 51’ 12”S
58° 27’ 53”O
66076000
Baia Grande
7.610
Jauru
15° 54’S
58° 22’O
66010000
Barra do Bugres
9.243
Paraguai
15° 04’ 36”S
57° 10’ 57”O
66015000
Porto Estrela
12.024
Paraguai
15° 19’ 33”S
57° 13’ 32”O
66070004
Cáceres
32.322
Paraguai
16° 03’ 47”S
57° 41’ 16”O
66090000
Descalvados
46.776
Paraguai
16° 44’S
57° 44’ 53”O
15050000
Pontes e Lacerda
2.975
Guaporé
15° 12’ 56”S
59° 21’ 13”O
66006000
Nortelândia
1.599
Santana
14° 27’ 3”S
56° 48’ 49”O
33
ARTIGOS TÉCNICOS
As estações utilizadas foram selecionadas entre as estações disponíveis após a consistência de dados.
gionalização é estabelecida com o objetivo de se obter a informação hidrológica em locais sem dados ou com poucos dados.
A consistência de dados tem como objetivo fornecer subsídios
qualificados para, a partir das estações disponíveis, realizar a seleção das estações que serão utilizadas para determinar as vazões
médias mensais para os locais barráveis da bacia do Córrego do Salto.
Entre as técnicas de regionalização existentes, destaca-se nos
estudos hidrológicos de pequenos aproveitamentos hidroelétricos
a regionalização simples através do quociente e produto respectivamente pelas áreas de origem e destino da informação hidrológica, desconsiderando em muitos casos uma avaliação das características e dimensões das bacias envolvidas. De acordo com TUCCI
(2008) a regionalização por proporção de áreas para a estimativa
de vazão de uma PCH como utilizado, pode trazer erros importantes. De acordo com TUCCI (2009), não há proporcionalidade de áreas de drenagem na curva de permanência, principalmente no trecho inferior da curva; as precipitações são diferentes entre as bacias e a proporção por área não é capaz de representar estas diferenças; e, a geologia e a morfologia podem mudar.
A análise de consistência dos dados foi dividida em duas etapas. Na primeira, analisou-se a consistência da relação entre cota e
vazão obtidos do banco de dados da ANA. A consistência desta relação foi realizada a partir de gráficos determinados para os períodos
em comum de cota e vazão excluídos os períodos com falhas. O objetivo desta análise é a validação dos dados distribuídos pela ANA.
Em certos casos observa-se a ocorrência de consistência das vazões sem a consistência de cotas, ou o contrário, desta maneira, ao
traçar a relação cota vazão observasse uma nuvem de pontos e não
uma relação biunívoca sem saber qual das duas informações não
foi corrigida adequadamente. Na segunda etapa do processo de
consistência analisaram-se as vazões especificas média, a consistência da curva de permanência das vazões especificas médias diárias, a correlação das vazões médias mensais entre as estações e a
curva dupla acumulativa das vazões médias diárias.
A partir das análises de consistência foram selecionadas as estações fluviométricas Tapirapuã (66050000) e São José do Sepotuba
(66055000) no rio Sepotuba, Porto Esperedião (66072000) no rio
Jauru, Barra do Bugre (660100000), Porto Estrela (660150000) e
Cáceres (66070004) no rio Paraguai, Nortelândia (66060000) e
Pontes de Lacerda (15050000) no rio Guaporé (FIGURA 2).
Uma alternativa a regionalização por proporção de áreas proposta pelas “Diretrizes para projetos de PCH” (Eletrobrás, 1999)
consiste na adoção de uma curva regional determinada a partir das
vazões de estações circunvizinhas relacionadas com as respectivas
áreas de drenagem de acordo com a equação abaixo para a determinação das vazões no local em estudo.
qt = aA n
(1)
onde:
qt – vazão específica em l/s.km²
t – vazão para o tempo de permanência ou de interesse tal como Q95% ou Q50%
a; n – coeficientes da equação
A – área de drenagem (km²)
Os coeficientes a e n são ajustados a partir das vazões das estações circunvizinhas. A vazão no local do estudo é determinada a
partir dos coeficientes ajustados e da área de drenagem do local.
Esta técnica é aplicada em especial para a determinação de vazões
extremas, vazões máximas e vazões mínimas.
Outra técnica de regionalização aplicada em específico na regionalização da curva de permanência consiste basicamente na determinação da vazão de 50% e 95% de permanência para o ponto
de interesse, para obter: Q 50
ln
a=-
Q95
0,45
(2)
b = ln( Q50 ) - 0,5a
(3)
Os valores de a e b aplicados à equação exponencial a seguir
com variação da permanência P definem a curva de permanência.
(4)
Q = exp(aP + b)
onde:
FIGURA 2 - Localização das estações selecionadas para o estudo
A estação Cachoeira (66040000) não foi selecionada porque
apresentou inconsistências na relação entre cota e vazão, uma pequena discrepância na comparação das curvas de permanência específicas e por apresentar um pequeno período de dados disponível. As estações Fazenda Salu (66071300), Baia Grande
(66076000), no rio Jauru não foram selecionadas porque apresentaram discrepâncias relevantes na relação entre cota e vazão, na
comparação das curvas de permanência e na correlação das vazões médias mensais. A estação Água Suja (66071400), também
no rio Jauru, não foi selecionada porque apresentou comportamento atípico da curva de permanência. Finalmente, a estação Descalvados (6609000), no rio Paraguai não foi utilizada porque em todas as análises realizadas apresentou divergências em relação às
demais estações instaladas no rio Paraguai.
REGIONALIZAÇÃO
Em hidrologia o termo regionalização tem sido utilizado para denominar a transferência de informações de um local para outro dentro de uma área com comportamento hidrológico semelhante. A re-
34
P é a permanência entre 0 a 1 e 1 representa 100% de permanência.
As vazões de 50% e 95% de permanência para o ponto de interesse aplicadas nas equações (2) e (3) são determinadas a partir
das respectivas curvas regionais através da equação (1).
De acordo com TUCCI (2002), a equação (4) é usualmente aplicada para a determinação das vazões entre 30% e 95% de permanência, uma vez que a mesma não é capaz de ajustar os pontos de
inflexão da curva no trecho mais alto, vazões com permanência menores que 30%, e no trecho mais baixo, vazões com permanência
acima de 95%.
VAZÕES MÉDIAS MENSAIS
Conforme apresentado na seção anterior a determinação das
vazões médias mensais a partir da regionalização por proporção de
áreas pode produzir erros importantes, principalmente quando a
transposição ocorre de grandes para pequenas bacias hidrográficas. Outras técnicas de regionalização, como a proposta pelas “Diretrizes para Projeto de PCH” se aplica somente à determinação de
TECHNICAL ARTICLES
vazões extremas, e a regionalização da curva de permanência se
aplica apenas a um trecho da curva, usualmente entre 30% e 95%.
Diante das dificuldades ilustradas, este trabalho tem como objetivo a determinação das vazões médias mensais a partir da regionalização completa da curva de permanência. A metodologia proposta consiste em determinar as vazões médias mensais nos locais
barráveis do Córrego do Salto a partir da proporção das vazões específicas da curva de permanência e da proporção das áreas utiliqP A
zando a seguinte relação:
Q cs = QE cs . cs
(5)
onde:
q
A
PE
foram utilizadas todas as estações fluviométricas selecionadas
após o estudo de consistência dos dados. As vazões específicas utilizadas para a regionalização são apresentadas na TABELA 2.
As equações obtidas do processo de regionalização são apresentadas na TABELA 3 a seguir.
TABELA 3 – Equações obtidas pela regionalização
das vazões específicas
Equação
q1
E
Qcs – vazão média mensal no local barrável do Córrego do Salto (m³/s)
QE – vazão média mensal na estação base selecionada (m3/s).
qPCS- vazão específica de permanência P no local barrável do Córrego do Salto determinado a partir das equações de regionalização
da curva de permanência apresentada na Tabela 3 (l/s.km²).
qPE- vazão específica de permanência P da estação selecionada
(l/s.km²).
Acs – área de drenagem do local barrável do Córrego do Salto
(km²).
AE – área de drenagem da estação selecionada (km²).
As vazões médias mensais são determinadas diretamente da
curva de permanência de uma estação fluviométrica selecionada
próxima ao local de interesse. Como a curva de permanência não
segue uma ordem cronológica, antes da definição da curva de permanência da estação selecionada e conseqüentemente do local de
interesse, deve-se associar a cada valor de vazão, o mês e o ano,
que a mesma foi observada. Isto permite ao final do processo restituir a curva de permanência regionalizada para uma série de vazões cronologicamente datada.
Para cada ponto da curva de permanência da estação selecionada é definido um valor individual para qPE e qPCS. Os valores de qPE
são obtidos diretamente da curva de permanência da estação selecionada a partir do quociente da vazão pela área de drenagem. Os
valores de qPCS são obtidos da curva de permanência regionalizada.
Neste estudo foram regionalizadas as seguintes vazões da curva de permanência: q1, q2, q4, q6, q8, q10, q15, q20, q30, q40,
q50, q60, q70, q80, q90, e q99. A regionalização foi realizada através da equação (1). Para a regionalização da curva de permanência
q1= 144,4*A-0,1036
Equação
q40
q40= 63,313*A-0,1286
q2
q2= 138,09*A
-0,1099
q50
q50= 79,794*A
q4
q4= 104,17*A-0,0914
q60
q60= 90,472*A-0,2096
q6
-0,0896
q6= 94,985*A
q70
q70= 95,793*A
q8
q8= 75,289*A-0,0717
q80
q80= 100,62*A-0,2496
q10
-0,0801
q90
q90= 69,373*A
q15
-0,0785
q15= 68,319*A
q95
q95= 68,825*A
q20
q20= 59,043*A-0,0751
q99
q99= 63,637*A-0,2619
q10= 77,593*A
-0,1776
-0,2289
-0,2267
-0,2422
-0,0912
q30
q30= 57,165*A
Os valores de qPCS cuja permanência P não foi regionalizada
são determinados por interpolação linear entre dois valores regionalizados.
Espera-se, ao considerar a proporção das vazões específicas da
curva de permanência da forma proposta para a regionalização das
vazões médias mensais, que, diferente da proporção simples por
área, a regionalização seja capaz de caracterizar o regime hidrológico do local de estudo, ou seja, para pequenas bacias espera-se
que as curvas de permanência obtidas para o local de estudo sejam
representativas de regimes hídricos mais regularizados.
Para a validação, a metodologia apresentada foi aplicada às curvas de permanências das estações Tapirapuã (66050000) e Nortelândia (66006000) para a determinação das vazões médias mensais no aproveitamento Pegoraro. A estação Tapirapuã (66050000)
é, dentre as estações selecionadas, a estação mais próxima da bacia do Córrego do Salto com área de drenagem de 5.284 km². E a
estação Nortelândia (66006000) é, também dentre as estações selecionadas, a com menor área de drenagem (1.599 km²).
RESULTADOS
Após calcular qPCS através das equações de regionalização das
TABELA 2 – Vazões específicas utilizadas para regionalização
q
66050000
66055000
66010000
66015000
66070004
66072000
66006000
15050000
q1
70,7
65,4
70,9
52,5
47,3
42,3
85,8
42,5
q2
q4
62,4
58,1
58,5
55,2
64,4
51,8
47,3
42,4
42,2
38,1
40,2
36,5
77,5
61,7
39,1
36,6
q6
55,0
52,2
44,9
39,1
35,8
34,5
56,3
34,3
q8
q10
51,2
49,0
47,7
46,5
41,6
39,5
37,1
35,9
34,3
32,2
31,5
29,6
50,5
49,6
32,0
30,4
q15
q20
q30
45,9
42,3
37,1
42,9
39,6
35,1
35,2
29,4
22,5
31,8
26,8
21,2
28,2
25,9
21,5
26,3
23,8
20,9
42,6
36,5
30,0
27,3
25,0
22,0
q40
q50
q60
31,6
27,8
24,4
29,6
25,3
23,1
16,0
11,1
8,6
15,0
11,2
8,5
16,4
12,9
10,8
18,3
16,6
15,4
23,1
19,0
16,1
19,1
17,0
15,6
q70
q80
22,9
21,4
21,0
19,2
7,0
5,5
7,0
5,8
9,7
8,3
14,5
13,3
14,3
12,2
14,6
13,5
q90
q95
q99
19,5
17,8
14,4
17,6
15,5
13,5
4,3
3,6
2,3
4,8
4,0
2,4
7,0
5,7
4,9
11,7
10,7
9,8
8,7
6,9
5,1
12,3
11,6
9,9
35
ARTIGOS TÉCNICOS
vazões específicas, foi aplicada a equação (5) para determinar a vazão média de longo termo no local do aproveitamento Pegoraro. A
vazão média de longo termo foi calculada a partir das curvas de permanência das estações, Tapirapuã (66050000) e Nortelândia
(66006000) os resultados obtidos foram respectivamente 9,50
m³/s e 9,45 m³/s. As vazões específicas calculadas a partir destes
valores são 32,5 l/s.km² e 32,4 l/s.km².
Pode-se observar que os resultados obtidos pela metodologia
proposta, independente da estação selecionada, convergem para
um valor único de vazão média de longo termo e respectivamente
vazão específica. Este mesmo comportamento também pôde ser
observado com as curvas de permanência (FIGURA 3).
a 39,4 l/s.km². Como também comentado anteriormente acreditase que as vazões específicas do Córrego do Salto sejam da mesma
ordem de grandeza das vazões específicas da UHE Juba I ou da PCH
Terra Santa. A metodologia de regionalização da curva de permanência não foi capaz de representar este aumento da vazão específica na bacia do Córrego do Salto por que as estações utilizadas no
processo estão muito afastadas da bacia cujas características de seus regimes hídricos divergem do regime esperado para a bacia do
Córrego do Salto. Logo, para corrigir os valores da série das vazões
médias mensais obtidas a partir da regionalização da curva de permanência, foi considerado neste caso específico, o produto da série
por um coeficiente definido como a razão entre a vazão específica
de 39,4 l/s.km², vazão específica da UHE Juba I cujas características da curva de permanência são semelhantes as curvas regionalizadas, e a vazão específica de 32,5 l/s.km², vazão específica da curva regionalizada a partir dos dados da estação Tapirapuã
(66050000). A FIGURA 5 a seguir apresenta a curva de permanên-
FIGURA 3 – Curva de Permanência do aproveitamento Pegoraro
determinada a partir dos dados das estações Tapirapuã
(66050000) e Nortelândia (66006000)
Outra análise realizada foi à comparação das curvas de permanência apresentadas anteriormente com as curvas determinadas a
partir da série de vazões da UHE Juba I, obtida do inventário do rio
Juba realizado em 2002, e a série definida pela Intertechne para a
PCH Terra Santa e reproduzida na revisão do inventário do rio Juba
realizado pela Rischbieter Engenharia e Serviços considerando a razão entre as áreas de drenagem (FIGURA 4).
FIGURA 5 - Curvas de Permanência obtidas a partir das estações
Tapirapuã (66050000) e Nortelândia (66006000) com correção
da vazão específica e curva obtida a partir dos dados
do inventário de 2002
FIGURA 6 – Permanência das vazões médias mensais –
Aproveitamento Conquista
FIGURA 4 – Curva de Permanência obtidas a partir das estações
Tapirapuã (66050000) e Nortelândia (66006000) e dos dados
dos inventários (2002 e 2007)
Visualmente as curvas definidas por regionalização apresentam as mesmas características da curva de permanência obtida a
partir da série da UHE Juba I. Quantitativamente as curvas regionalizadas estão abaixo da curva obtida a partir da série da UHE Juba I. Como observado anteriormente, a vazão específica média das
curvas regionalizadas é igual a 32,5 l/s.km² para a regionalização a
partir da estação Tapirapuã (66050000) e 32,4 l/s.km² para a regionalizada a partir da estação Nortelândia (66006000). A vazão específica média da UHE Juba I, calculada a partir da razão entre a vazão média longo termo da UHE Juba I e a área de drenagem é igual
36
FIGURA 7 - Permanência das vazões médias mensais –
Aproveitamento Barra Mansa
TECHNICAL ARTICLES
cia obtida a partir da série da UHE Juba I e as curvas determinadas
por regionalização corrigidas.
Uma vez validada a metodologia apresentada foram determinadas as vazões médias mensais para os demais locais barráveis
no Córrego do Salto. As curvas de permanência para os aproveitamentos Conquista e Barra Mansa são apresentados nas FIGURAS 6
e 7 a seguir.
Pode-se observar que a regionalização da curva de permanência a partir da metodologia proposta apresentou bons resultados
para os aproveitamentos Barra Mansa e Pegoraro. Já para o aproveitamento Conquista os resultados não foram satisfatórios, observando-se um ponto de inflexão no trecho médio da curva considerada inconsistente.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O objetivo deste trabalho foi apresentar uma metodologia para
regionalização da curva de permanência e determinação das vazões médias mensais em bacias com áreas menores que 500 km².
No contexto do desenvolvimento do projeto as vazões médias mensais são utilizadas para subsidiar os estudos energéticos, definição
do fator de capacidade e da potência instalada. Qualquer incoerência nesta fase ocasionará a sub ou a super motorização da PCH ocorrendo em prejuízos para os investidores.
A proposta do projeto se insere no cenário em que se observa
um crescimento acelerado no setor de desenvolvimento de projetos e construções de PCH alavancada entre outros pelo crescimento econômico recente e pela diminuição das taxas de juros que trouxeram investidores estrangeiros, fundos de pensão, empresas e investidores em geral com interesse na geração de energia hídrica. O
principal efeito deste crescimento acelerado foi o esgotamento dos
bons potenciais e a conseqüente migração de interesse para empreendimentos de maior risco ou de maior investimento e concomitante a migração ou aumento do interesse pelo desenvolvimento de projeto em pequenas bacias hidrográficas.
O crescimento acelerado do setor exige da área técnica o desenvolvimento de novas ferramentas para o desenvolvimento de
projetos, as quais possam ao mesmo tempo atender a demanda criada pelo mercado em prazos mais curtos sem comprometer a qualidade dos estudos ocorrendo em prejuízos aos investidores.
Hidrologicamente, foi abordado que uma das principais limitações ao se desenvolver estudos em pequenas bacias hidrográficas
é carência de dados. A principal técnica utilizada para suprir esta
deficiência é a regionalização através da proporção de áreas, muitas vezes inadequada, porque a curva de permanência não é proporcional às áreas, as precipitações são diferentes entre as bacias
com pequenas áreas e a geologia é bastante divergente em relação
a grandes bacias de onde geralmente os dados são tomados como
origem para a regionalização.
Isto posto, a metodologia proposta neste trabalho consistiu em
regionalizar algumas das vazões da curva de permanência de estações circunvizinhas ao ponto de interesse e a partir de uma estação
selecionada, considerando a proporção de áreas e a proporção das
vazões específicas determinar as vazões no ponto de interesse.
A validação da metodologia foi realizada calculando-se as vazões para o aproveitamento Pegoraro a partir de duas estações fluviométricas com características divergentes, Tapirapuã
(66050000) e Nortelândia (66006000). A primeira uma bacia mais
próxima a ponto de interesse, porém com uma grande área de drenagem, ou seja, com características hídricas diferentes. A segunda
uma bacia pequena, com características hídricas semelhantes, porém afastada do ponto de interesse. O resultado da validação mostrou que independente da estação selecionada, as curvas de permanência convergem para um único resultado.
Uma segunda etapa do processo de validação consistiu em comparar os resultados obtidos com as curvas de permanência de empreendimentos localizados no rio Juba próximo ao Córrego do Salto
e com vazões específicas mais altas em relação às regiões circunvizinhas. Pode-se observar que apesar dos resultados obtidos na primeira etapa da validação serem convergentes, as vazões específicas foram diferentes das vazões observadas na região. Pode-se
concluir a partir disto que a metodologia proposta é capaz, independente da estação selecionada, de caracterizar o comportamento hidrológico do ponto de interesse, no entanto não é capaz de representar a contribuição hídrica específica da bacia. Em outras palavras a metodologia proposta foi capaz de inferir na curva de permanência da estação selecionada, alterando a sua forma e conseqüentemente a sua caracterização hídrica, no entanto não foi capaz de corrigir as vazões específicas. Acredita-se neste caso especial que de um lado, a metodologia não foi capaz de corrigir as vazões específicas devido o regime hídrico diferenciado da bacia do
Córrego do Salto, que em função de maiores índices pluviométricos
e de suas características geológicas, apresenta uma maior contribuição específica e de outro da ausência de estações localizadas na
mesma região para a regionalização da curva de permanência.
Assim sendo, sugere-se que para trabalhos futuros, verifique-se a
homogeneidade da contribuição específica entre as estações utilizadas para regionalização e o ponto de interesse ou se realize a adição da proporção da vazão específica média de longo termo a equação 5 como forma de corrigir as vazões específicas entre os locais
de origem e destino da informação.
As vazões nos aproveitamentos Conquista e Barra Mansa foram
determinadas a partir da mesma metodologia e da correção das vazões específicas. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir
que a metodologia apresentou bom resultados para a regionalização de áreas iguais ou maiores que 200 km². Porém para as vazões
menores, no caso próximas a 30 km², os resultados não foram satisfatórios. Neste caso, sugere-se que a utilização de estações fluviométricas com áreas de contribuição pequenas para a regionalização da curva de permanência possa melhorar os resultados e a
aplicabilidade da metodologia proposta.
Para trabalhos futuros recomenda-se a validação com um número maior de estações selecionadas, a utilização de estações mais próximas do ponto de interesse, a aplicação da metodologia para
bacias com áreas de drenagem maiores que 30 km² e menores que
200 km² para verificação dos limites de aplicabilidade da metodologia proposta.
O estudo de caso foi realizado para a bacia do Córrego do Salto,
afluente do rio Juba, localizado no estado do Mato Grosso. A bacia
possui uma área de 472 km². As vazões médias mensais foram determinadas em três pontos da bacia com áreas próximas a 30, 200
e 300 km².
[1] ELETROBRÁS (1998)–Diretrizes para Estudos e Projetos Básicos de Pequenas Centrais Hidroelétricas–PCH. Rio de Janeiro - RJ.
Primeiramente a metodologia foi desenvolvida e validada para
o aproveitamento Pegoraro, próximo a foz, cuja área de drenagem
é de 292 km². Após a validação a metodologia foi aplicada para a
determinação das vazões nos demais pontos.
[3] LARROSA&SANTOS (2002) – Inventário Hidrelétrico Simplificado de Trecho do Rio Juba entre o canal de fuga da PCH Juba II
e sua foz no Rio Sepotuba. Gaspar – SC.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
[2] ITAMARATI NORTE S.A. AGROPECUÁRIA (2007) - Revisão
do Inventário do Rio Juba e Jubinha. Brasília - DF.
37
ARTIGOS TÉCNICOS
ANÁLISE DOS NÍVEIS SONOROS GERADOS NA OPERAÇÃO DE PCH:
ASPECTOS AMBIENTAIS E OCUPACIONAIS.
1
Luiz Felipe SILVA
2
Mateus RICARDO
3
Marcos Eduardo Cordeiro BERNARDES
RESUMO
Este estudo teve a finalidade de avaliar os níveis sonoros emitidos por duas Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH) no sul de Minas Gerais, nas perspectivas da comunidade e de saúde do trabalhador. Verificou-se que a operação da PCH-REPI, localizada na cidade de Wenceslau Braz, supera os limites diurnos recomendados pela norma brasileira no tocante ao conforto da comunidade. Os valores encontrados na PCH Luiz Dias, na região rural de Itajubá, também excedem os valores recomendados para este ambiente. A operação das máquinas em ambas as PCH pode gerar exposições ocupacionais importantes. Observou-se que o valor do nível sonoro na sala de operação da
PCH REPI ultrapassa o recomendado para conforto acústico. Medidas gerais de controle são apresentadas e discutidas, destacando o ruído
como uma questão importante na concepção e na operação de uma PCH.
Palavras chaves: Níveis de ruído, PCH, Conforto Acústico
ABSTRACT
The aim of this study was the assessment of sound levels emitted by two Small Hydroelectric Plants (SHP) located on the south of Minas Gerais state, on the environmental and workers health perspective. It was verified that the REPI-SHP, located on the Wenceslau Braz
city, exceeds the diurnal limits recommended by the Brazilian standard in the subject of the comfort of the community. The values observed on the Luiz Dias SHP, on the Itajubá rural region, exceed the recommend values to this area. The running of machines in both SHP can
produce relevant occupational exposures. In the control centre of the REPI-SHP the noise level is higher than levels recommended by the
Brazilian standard for the acoustical comfort. General control measures are presented and discussed, posing the noise like an important
topic on the conception and operation of the SHP.
Key words: Sound levels, SHP, acoustical comfort
1. INTRODUÇÃO
A geração de eletricidade a partir do potencial hídrico foi, por
muito, tempo, considerada como uma atividade “limpa” que não
trazia impactos ao meio ambiente. Grandes deslocamentos populacionais em virtude da inundação de grandes áreas, com reflexos
negativos sociais e para o ecossistema indiscutíveis, liberação de
gases que contribuem para as mudanças climáticas e expansão de
doenças veiculadas pela água são alguns exemplos de conseqüências provocadas por empreendimentos hidrelétricos, sobretudo no
que tange às usinas de grande porte (Holdren et al.[]).
Na verdade, interessante assinalar que os riscos observados
acerca de uma usina hidrelétrica devem apresentar uma apreciação ampla, vindo desde a sua construção até a sua plena operação.
Autores como McManus, citado por Bermann [], refere a existência
de 28 riscos ocupacionais entre as fases de construção e de operação de uma UHE.
No âmbito deste universo, a instalação e a operação de Pequenas Centrais Hidrelétricas têm sido vistas como alternativas de prevenção de impactos ambientais significativos. De acordo com Bermann [2], as PCH, normalmente, têm buscado atender às demandas vizinhas aos denominados centros de carga e têm elevado a
sua participação na geração de energia distribuída no país.
De todo modo, no tocante a relação PCH e meio ambiente ainda
existem relatos na literatura de impactos gerados por estas iniciativas. Isto significa, naturalmente, que uma PCH não está isenta de
provocar um impacto adverso, respeitando as suas particularidades. Deslocamento de famílias e alteração das condições sanitárias
de núcleos urbanos podem ser observados na literatura sobre esta
questão considerada. Esta constatação, segundo Ortiz, citado por
Bermann [2] vem destacar a necessidade de se adotar os mesmos
cuidados aplicados em uma usina de grande porte, que orientarão
a concepção de uma PCH.
Uma das repercussões de projetos dessa natureza, compreendendo toda a vida da atividade, é a emissão de ruído. Este se constitui como um resíduo, como um poluente, cujos efeitos deletérios,
diretos e acumulativos, à saúde na comunidade, como perda auditiva, hipertensão arterial, estresse, incômodo e outros, têm sido revelados e analisados, conforme revisão elaborada por Berglund et
al.[].
A abordagem sobre a ocorrência de ruído e vibrações na operação de uma PCH não é um tema recorrente. As fontes de ruído de
uma PCH, segundo documento elaborado pela European Small
Hydropower Association (ESHA) [] são inúmeras.
No entanto, a fonte mais relevante é a própria unidade hidrelétrica constituída pelo grupo gerador. A tecnologia atual, para novos
projetos, segundo o documento referido, permite que o nível de
pressão sonora (NPS) gerado nesta unidade seja de 70 dB(A), que
o tornaria imperceptível na área externa. Medidas como tolerâncias muito pequenas na confecção de engrenagens; cobertura dotada de enclausuramento sonoro sobre a caixa da turbina, resfriamento do gerador por água em vez de ser por ar e melhoria da qualidade acústica do ambiente (elevação da absorção sonora) que
abriga os equipamentos são alguns meios citados para a redução
do nível de ruído gerado e propagado.
No caso de unidades já instaladas, de acordo com o documento, deve se recorrer a medidas de maior custo, como enclausuramento acústico dos equipamentos, como exibido na figura abaixo.
1-Professor Dr. – Universidade Federal de Itajubá, IRN
2-Engenheiro MSc. – Universidade Federal de Itajubá, IRN, Grupo de Energia.
3-Professor Dr. – Universidade Federal de Itajubá, IRN
38
TECHNICAL ARTICLES
Controle de ativo de ruído em grupos geradores de UHE tem sido estudado por Lecce et al.[], como forma alternativa de intervenção. Os autores argumentam que os mecanismos passivos de atenuação, como o citado anteriormente, não seriam adequados, pois
estes equipamentos são fontes de ruído em baixas freqüências,
com tons puros nas freqüências de 150 e 200 Hz, terceira e quarta
harmônicas da BPF (Freqüência de passagem das pás) da turbina.
Em referência à exposição ocupacional durante a operação de
uma UHE e riscos à saúde, foi observada uma prevalência de 56%
de Perda Auditiva Induzida por Ruído (PAIR) em trabalhadores de
uma UHE, conforme pesquisa desenvolvida por Çelik et al[].
Kaygusuz et al.[], analisando a ocorrência de PAIR nestes ambientes e processos de trabalho, observaram níveis de exposição da
ordem de 90 dB(A).
Ruído em ambientes aquáticos é um tema na área da biologia
que busca avaliar os impactos produzidos às comunidades de peixes, como os gerados por tráfego de navios e outras fontes ,,,
Em referência ao ruído produzido pela operação de UHE, associado às repercussões sobre o ecossistema aquático, Myamoto et
al. [] analisaram o nível de ruído subaquático, de baixa freqüência
de 10 a 1000 Hz, à montante de uma UHE no Rio Colúmbia com o
fim de compreender os seus efeitos sobre a migração de salmões.
A despeito de relevante, este tema está distante do escopo deste
trabalho.
Não é comum observar estudos que se dediquem a analisar de
forma conjunta as questões ambientais e as associadas à saúde do
trabalhador. Indiscutível que há uma intersecção relevante e expressiva entre as duas áreas que não pode ser omitida.
Em relação à emissão de ruído ambiente, não foram encontradas referências na literatura científica, que abordasse esta questão
no cenário da operação de uma UHE.
2. OBJETIVOS:
Avaliar os níveis de ruído gerados pela operação de PCH no tocante aos aspectos ambientais e de saúde do trabalhador.
3. MATERIAL E MÉTODOS:
3.1 Centrais avaliadas:
Duas PCH foram objeto de avaliação: A PCH REPI (Rede Elétrica
Piquete-Itajubá), localizada no município de Wenceslau Braz – MG,
e de propriedade da Indústria de Material Bélico do Brasil (IMBEL) e
a PCH Luiz Dias, de propriedade da Companhia de Energética de Minas Gerais (CEMIG) operada pela Universidade Federal de Itajubá
(UNIFEI) em regime de comodato.
Segundo trabalho elaborado por Ricardo [], a PCH REPI possui
uma potência instalada de 3,34 MW que a classifica como uma pequena central hidrelétrica. A energia gerada é fornecida exclusivamente à IMBEL – Fábrica de Itajubá. A usina compreende duas centrais: a primeira, definida como central auxiliar, se configura como
uma usina de represamento e de média queda. A vazão turbinada é
descarregada diretamente no reservatório de regulação da central
principal. A central principal se constitui de uma central de desvio e
também média queda. A operação da usina é basicamente a fio
d´água, a despeito da possibilidade de regularização diária propiciada pelo reservatório à montante.
O grupo gerador da central auxiliar é composto por uma turbina
Francis dupla, cujo rotor foi restaurado, apresentando-se em boas
condições, e um gerador de 700 kVA, projetado para operação na
freqüência de 50 Hz. A central principal possui cinco grupos geradores com rotores do tipo Francis simples. Há três grupos geradores de 875 kVA, dos quais dois são de 425 kVA e um de 165 kVA. O
FIGURA 1: Exemplo de enclausuramento
acústico para grupo gerador.Fonte:ESHA[4]
último está desativado
O procedimento de medição de ruído se concentrou na casa de
máquinas das duas PCH e no entorno delas para observação da
emissão de ruído no ambiente.
Foi empregado um medidor de nível de pressão sonora da marca Lutron, modelo SL-4001, pelo qual foi registrado o valor em
dB(A), na constante de tempo fast, conforme recomenda a NBR
10151[] para as avaliações ambientais. Para o ambiente de trabalho, foi empregada a constante de tempo Slow, conforme preconiza a NHO-01[], documento empregado como referência para a avaliação.
3.2 Avaliação ocupacional:
As medições no interior da casa de máquinas foram realizadas
a 1,5 m de distância, aproximadamente, do equipamento, e o microfone posicionado em torno da altura do operador que eventualmente circula pela área, em quatro pontos ao redor do grupo gerador, conforme ilustra o esquema a seguir:
3
Turbina
4
2
Gerador
FIGURA 2: Esquema em planta dos pontos de medida ao
redor do grupo gerador
39
ARTIGOS TÉCNICOS
Desse modo, foi simulada uma atividade do operador pela área
de operação ao redor dos equipamentos para as suas tarefas rotineiras de supervisão.
Para as medições no interior da sala de operação, foi considerada a NBR-10152[], como referência para a avaliação, que trata de
conforto acústico.
Foi calculada a média dos níveis encontrados no local, bem como o erro-padrão da série de medidas, com o propósito de verificar
se o número de medições era suficiente para caracterizar o nível de
ruído emitido, fundamentando-se nos estabelecido em trabalho de
Behar e Plener []. Caso o erro-padrão seja inferior ao erro do equipamento, que é de 2 dB, é permitido concluir que a amostra pode
ser considerada como adequada. O cálculo é executado pela seguinte Equação 1:
A figura abaixo apresenta o desenho esquemático da central
principal com as máquinas em operação assinaladas.
NPS
æ
= x ± t ´ ç
è
s
ö
÷
n ø
Sala de controle
Onde:
x = média dos níveis de pressão sonora [dB(A)] da distribuição
amostral;
t = valor da distribuição t com (n -1) graus de liberdade e um nível de confiança (1 - a);
n = número de amostras;
s= desvio padrão da distribuição amostral.
FIGURA.4: Desenho esquemático em planta da central principal
da PCH-REPI, com os grupos gerados em operação hachurados.
Estimou-se a exposição dos operadores das PCH, considerando
tempos de exposição variados de acordo com a média dos valores
encontrados para os níveis de pressão sonora registrados. Conforme a NHO-01[14], que define como o Nível de Exposição Normalizado (NEN), que representa uma conversão do valor de exposição
correspondente a uma jornada padrão de oito horas diárias. O Nível de Exposição Normalizado – NEN é determinado pela Equação
2:
e
dB(A) (2)
Onde:
NEN = NE + 10 log
T
480
NE = Nível de Exposição referente à atividade realizada, representado pela média dos valores calculados;
Te = tempo de exposição ao ruído sob análise, em minutos.
3.3 Avaliação ambiental:
O procedimento de medição na central principal da PCH-REPI,
situada no perímetro urbano da cidade de Wenceslau Brás (MG),
no tocante à avaliação ambiental compreendeu os pontos 1 e 2, dispostos ao longo de rua paralela à usina, conforme esquema apresentado na figura, a seguir:
1
Rio
Bicas
Central
principal
2
FIGURA 3 : Grupos geradores da central principal. Fonte: Ricardo
Na PCH REPI somente duas turbinas, do tipo Francis, encontravam-se em operação no dia das medições. A primeira máquina gerava uma potência de 600 kW, com uma rotação de 1200 rpm e a segunda, 300 kW, na mesma rotação, A casa de máquinas apresenta
uma área aproximada de 300 m2, com pé direito aproximado de 6
m. A figura acima contribui para compreender os detalhes construtivos da casa de máquinas. As medições foram conduzidas no dia
10/01/2008, às 14h.
40
Canal de
de
Canal
fuga
fuga
Rua
FIGURA 5: Desenho esquemático com os pontos de medição
para tomada de ruído ambiental
Buscou-se estimar o nível de ruído ambiente (Lra) em ponto distante da central principal da PCH-REPI. No ponto de número 1, pôde ser observado que a maior contribuição era o gerado pela cor-
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renteza do Rio Bicas. Desse modo, foi permitido estimar a contribuição do nível de ruído gerado pela central principal para o valor
global no ponto 2. A distância do ponto 2 até a central principal é de
aproximadamente 100 m da edificação.
Em relação à exposição ambiental, foram tomados três pontos
de medida, distanciados entre si em torno de 20 m, em área externa à casa de máquinas. O nível de ruído de fundo foi estimado em
ponto distante da casa de máquinas, com características similares,
de modo que não houvesse a sua contribuição para o nível global.
A figura a seguir ilustra os pontos externos de medida:
FIGURA 6: Medição no ponto 2 para avaliação de ruído urbano
gerado pela central principal da PCH-REPI.
Adotou-se o mesmo procedimento na central auxiliar da PCHREPI, localizada em área rural de propriedade do Exército Brasileiro. Além de verificar o nível de ruído produzido no entorno da casa
da máquina, foram verificados os valores ao longo da margem
oposta do Rio Bicas, conforme esquema apresentado na figura 7:
FIGURA 8 : Desenho esquemático apresentando os pontos de
medição de ruído ambiental em relação à casa de máquinas
da PCH Luiz Dias.
FIGURA 9: Grupo gerador G3 da PCH Luiz Dias.
Nos dois procedimentos de avaliação, o tempo estava bom sem
a presença de ventos importantes.
FIGURA 7: Desenho esquemático dos pontos de medição junto
à central auxiliar da PCH-REPI.
Os pontos 7 a 11 foram ao longo da margem, distanciados aproximadamente 20m entre si. O ponto 5 se refere ao centro da ponte.
O rotor da central auxiliar foi reformado, e por este motivo é
considerada a de maior confiabilidade na operação da PCH-REPI.
Por seu turno, a PCH Luiz Dias está instalada no município de
Itajubá em zona rural, sem comunidades residenciais nas proximidades. Foram realizadas as medições no interior da casa de máquinas, que na ocasião, dia 11/01/2008, às 16h, somente o grupo gerador denominado G3 encontrava-se em operação. Foram também
tomados quatro pontos ao redor do equipamento, com procedimento equivalente adotado na PCH-REPI.
4. RESULTADOS:
4.1 Avaliações na área de operação:
Verificou-se que o ruído gerado na operação dos equipamentos
se apresentava sem flutuações, característica que propiciou uma
avaliação mais segura e confortável, dado que não se dispunha de
um medidor integrador.
Os procedimentos de medição referentes à central principal da
PCHREPI produziram os seguintes resultados,expostos na tabela 1
O valor médio dos NPS foi de 86,8 dB(A), com erro-padrão de
0,8. Portanto, o valor do nível de exposição para os operadores da
PCH-REPI era de 86,8 0,8 dB(A).
O nível de pressão sonora na sala de controle era de 70 dB(A),
com os dois grupos geradores em operação.
41
ARTIGOS TÉCNICOS
TABELA 1: Níveis de pressão sonora dos grupos geradores da
central principal da PCH-REPI
Nível de pressão sonora– dB(A)
Pontos
GG
kW
rpm
1
2
3
4
1
600
1200
86
87
87
85
2
300
1200
87
88
87
87
TABELA 2: Níveis de pressão sonora dos grupos geradores da
central auxiliar da PCH-REPI
Nível de pressão sonora
– dB(A)
GG
kW
rpm
1
560
750
Pontos
1
2
3
4
89
87
88
88
Foi permitido verificar que os valores dos NPS registrados na
central auxiliar estavam mais elevados do que na principal, conforme pode ser observado na tabela acima.
A média calculada dos valores medidos relativos aos níveis sonoros na unidade foi de 88,0 1,3 dB(A).
Na central auxiliar não há uma sala especialmente designada,
com isolamento, para o controle. Esclarece-se que não há a presença freqüente de operadores, cujas tarefas no local são limitadas, sem exposição importante. Em face da maior confiabilidade
do equipamento, quando há necessidade de elevação da energia
gerada, ela é colocada em funcionamento pelo operador, que se
desloca até o local. Ele só permanece lá o tempo de dar a partida na
turbina e colocar a máquina na rede.
Os valores dos níveis de pressão sonoro verificados no interior
da casa de máquinas na PCH Luiz Dias estão expostos na tabela 3.
TABELA 3: Níveis de pressão sonora, em dB(A), observados na
operação do GG 3 da PCH – Luiz Dias
Nível de pressão sonora
– dB(A)
GG
kW
rpm
3
730
720
Pontos
1
2
3
4
85
85
86
85
O valor encontrado para nível de ruído nesta situação, aplicando a média e o conceito de erro-padrão, foi de 85,3 0,8 dB(A).
Na sala de controle da unidade, o valor do nível de pressão sonora era de 59 dB(A), onde pôde ser observada uma divisão com porta dupla que favorece o isolamento acústico.
Considerando tempos de exposição hipotéticos para os operadores na central principal da PCH-REPI, observou-se que o NEN somente se torna de risco se a atividade junto aos grupos geradores
superar 5 h, pois supera o valor de 85 dB(A) para 8 h de exposição,
como pode ser observado no gráfico a seguir. No que tange ao nível
de ação, superior a 82 dB(A), medidas preventivas devem ser adotadas se os operadores despendem mais de 2,5 h no local. No caso
dos operadores da PCH Luiz Dias, aplicando-se a mesma metodologia, foi possível constatar que o nível de ação, preconizado pela
NHO-01[14] de 82 dB(A), pode ser alcançado com o tempo de permanência de 3,5 h no local, enquanto que para 85 dB(A), cifra limite estabelecida pela mesma norma, este valor se eleva para 7 h.
As estimativas dos valores de exposição podem ser observadas
no gráfico ao lado.
4.2 Avaliações ambientais:
Em referência as valores de emissão para o ambiente ou ruído
42
GRÁFICO 1: Estimativa dos Níveis de Exposição Normalizada
para os operadores da
PCH-REPI – central principal e da PCH – Luiz Dias.
comunitário, foi observado um valor de 59 dB(A) em medição externa na rua paralela à casa de máquinas da PCH-REPI, conforme
pode ser observado na figura 5, que representa o ponto 2. Já no
ponto 1, que recebia a contribuição do ruído produzido pela correnteza do rio mas não da usina, o valor do nível sonoro se reduziu para 53 dB(A). Cotejando os dois valores, estima-se que a contribuição da operação dos grupos geradores no ponto analisado era de
58 dB(A).
Para os valores ambientais de níveis sonoros para a central auxiliar da PCH-REPI, os seguintes valores foram observados:
TABELA 4: Níveis de pressão sonora observados no entorno da
central auxiliar da PCH-REPI
NPS
dB(A)
Pontos de medida
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
72
70
74
77
67
66
63
62
59
56
52
O nível de ambiente (Lra) registrado em ponto distante da unidade, sem nenhuma contribuição da fonte em exame, foi de 37
dB(A).
Cabe destacar que o local analisado apresentava duas fontes
distintas. A própria central auxiliar em funcionamento e o vertedor
com o escoamento de água.
No tocante à PCH Luiz Dias, os pontos externos à casa das máquinas, 1, 2 e 3, expostos na figura 8, foram 71, 58 e 50 dB(A) respectivamente. O nível de ruído ambiente (Lra) era de aproximadamente 40 dB(A).
TECHNICAL ARTICLES
5 . CONCLUSÃO:
Foi observado que os níveis de ruído apresentaram uma peculiaridade constante, os quais, no âmbito da saúde do trabalhador, foram de 86,8 0,8 dB(A) e de 85,3 0,8 dB(A) nas unidades de geração das PCH REPI e Luiz Dias, respectivamente.
Considerando a natureza do trabalho dos operadores, que não
exige uma permanência constante junto aos equipamentos, os valores dos níveis de pressão sonora não se configuram como sendo
de risco. Entretanto convém assinalar que devem ser observados
os tempos de permanência na área dos equipamentos, para verificar o nível de exposição ao qual os operadores estarão submetidos,
de acordo com as estimativas realizadas e apresentadas neste trabalho. Um tempo de permanência de 2,5 h na seção dos grupos geradores da PCH-REPI, por exemplo, já exige a implantação de medidas preventivas para prevenção de agravos associados à exposição
ao ruído. Em relação à PCH Luiz Dias, como os valores observados
são inferiores, a permanência na área das máquinas exigira um
tempo maior para atingir os níveis de ação e de limite. Para tanto,
a existência de um Programa de Conservação Auditiva, como recomenda a NHO-01, é essencial para a promoção da saúde dos operadores da PCH. Deve ser salientado que apenas o fornecimento de
protetores individuais não representa um programa inclinado para
a prevenção, que possui uma amplidão muito maior.
No que tange ao conforto acústico na sala de controle, verificou-se que o nível sonoro presente na PCH-REPI, de 70 dB(A), supera os valores recomendados pela NBR-10152, que são de 45 a 65
dB(A). Portanto, deve ser oferecido um melhor isolamento da sala.
No caso do PCH Luiz Dias o isolamento é adequado, uma vez que o
nível lá encontrado está abaixo do recomendado, favorecendo a
concentração necessária para estes ambientes de trabalho.
Para os níveis de ruído ambiental, em particular para PCHREPI, instalada em uma zona urbana, constatou-se que a estimativa da contribuição da operação das máquinas da central principal,
de 58 dB(A), está acima do recomendado pela norma NBR10151[13]. Considerando o local analisado, ponto 2 em rua paralela à central na cidade de Wenceslau Braz, como área mista, predominante residencial, o limite para o período diurno é de 55 dB(A).
Para as demais centrais analisadas, instaladas em área rural,
foi possível observar que os níveis encontrados superam o nível de
ruído ambiente com magnitude importante. Não há ainda estudos
suficientes para apontar quais seriam os limites indicados para estes ambientes, no que se refere ás repercussões nestes cenários.
As diretrizes da OMS (Organização Mundial da Saúde), expostas
em trabalho de Berglund et al.[3], estabelecem que a diferença entre o valor da fonte o nível de ruído ambiente deve ser mantido o
mais baixo possível. De qualquer modo, recorrendo novamente à
NBR-10151[13], os valores registrados, para as duas unidades,
central auxiliar da PCH-REPI e PCH Luiz Dias, estão acima do recomendado, cujo limite diurno é de 40 dB(A). No caso da Central Auxiliar da PCH REPI não foi possível estimar a sua contribuição de sua
operação no nível de ruído ambiente nas imediações, dada a presença de outra fonte próxima, o vertedor. De qualquer forma, as
medições no entorno da cada da máquina já apontaram superação
do valor recomendado.
Esta abordagem deve ser considerada como introdutória sobre
esta realidade. Há naturalmente a necessidade de estudos de maior profundidade que objetivem a uma melhor definição da exposição dos trabalhadores ao ruído, como por meio de dosimetria, bem
como uma caracterização mais apurada dos níveis sonoros emitidos pelas fontes examinadas e seus valores na comunidade.
Conclui-se que os aspectos de emissão de ruído na concepção
de uma PCH, no universo de impactos ambientais, devem ser con-
siderados de forma adequada, com o propósito de atender os interesses em saúde do trabalhador e do ambiente. A experiência reportada na literatura tem asseverado que há meios de controlar a
emissão de ruído em níveis aceitáveis.
6. AGRADECIMENTOS
Ao técnico Júlio César dos Santos pelo apoio para a realização
das medições, aos operadores e funcionários das PCHs REPI e Luiz
Dias pela receptividade e suporte dado no decorrer dos trabalhos
de campo, e aos responsáveis pela Indústria de Material Bélico do
Brasil (IMBEL), pela gentileza em permitir a realização das avaliações na área da PCH REPI.
7. PALAVRAS-CHAVE
Pequenas centrais hidrelétricas, ruído ambiental, ruído em ambientes do trabalho.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
HOLDREN JP, SIMTH KR, KJELLSTROM T, STREETS D, WANG X
et al. (2000) - Energy, the environment, and health. In: UNDPUnited Nations Development Programme, Unted Nations Department of Economic Affairs, World Energy Council - World energy assessment: energy and the challenge of sustainability . New York.
UNDP; p. 61-110.
BERMANN C. - Impasses e controvérsias da hidreletricidade
(2007) - Estudos avançados 21(59):139-153.
BERGLUND B, LINDVALL T. - Community noise. Stockholm:
World Health Organization; 1995.
EUROPEAN SMALL HYDROPOWER ASSOCIATION – Environmental integration of small hydropower plants (2005) - www.esha.be (acessado em 15/Jan/208).
LECCE L, VISCARDI M, MAJA B, LIMONE, V, D'ISCHIA M, DI
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ÇELIK O, YALÇIN S, ÖSTÜRK A (1998) - Hearing parameters in
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KAYGUSUZ I, ÖSTÜRK A, ÜSTÜNDAG B, YALÇIN S (2001) - Role of free oxygen radicals in noise-related hearing impairment. Hearing Research 162: 43-47.
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of ship noise on the detectability of communication signals in the Lusitanian toadfish. J exp biology; 210:2104-112.
MIYAMOTO RT, McCONNELL SO (1989) - Underwater noise generated by Columbia River hydroelectric dams; 85(51):5127.
RICARDO, M. (2005) – “Estudos para o projeto de reabilitação
da PCH REPI” trabalho de diploma do curso de Engenharia Hídrica,
Universidade Federal de Itajubá, Itajubá.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS –
NBR 10151 (2000) – Acústica – Avaliação do ruído em áreas habitadas, visando o conforto da comunidade – procedimento. Rio de
Janeiro (RJ). ABNT.
FUNDACENTRO: Norma de Higiene Ocupacional. (2001) – Procedimento técnico – Avaliação de exposição ocupacional ao ruído.
Fundacentro: Ministério do Trabalho e Emprego;
BEHAR A, PLENER, R (1984). - Noise exposure - sampling stra-
43
INSTRUCTIONS FOR AUTHORS TO PREPARE TO
HAVE ARTICLES TO BE SUBMITTED
INSTRUÇÕES AOS AUTORES
Forma e preparação de manuscrito
Form and preparation of manuscripts
Primeira Etapa (exigida para submissão do artigo)
O texto deverá apresentar as seguintes características: espaço 1,5; papel A4 (210 x 297 mm), com margens superior, inferior, esquerda e direita de
2,5 cm; fonte Times New Roman 12; e conter no máximo 16 laudas, incluindo quadros e figuras.
Na primeira página deverá conter o título do trabalho, o resumo e as
Palavras-Chaves. Nos artigos em português, os títulos de quadros e figuras
deverão ser escritos também em inglês; e artigos em espanhol e em inglês,
os títulos de quadros e figuras deverão ser escritos também em português.
Os quadros e as figuras deverão ser numerados com algarismos arábicos consecutivos, indicados no texto e anexados no final do artigo. Os títulos das figuras deverão aparecer na sua parte inferior antecedidos da palavra Figura
mais o seu número de ordem. Os títulos dos quadros deverão aparecer na
parte superior e antecedidos da palavra Quadro seguida do seu número de ordem. Na figura, a fonte (Fonte:) vem sobre a legenda, à direta e sem pontofinal; no quadro, na parte inferior e com ponto-final.
O artigo em PORTUGUÊS deverá seguir a seguinte seqüência: TÍTULO
em português, RESUMO (seguido de Palavras chave), TÍTULO DO ARTIGO
em inglês, ABSTRACT (seguido de key words); 1. INTRODUÇÃO (incluindo revisão de literatura); 2. MATERIAL E MÉTODOS; 3. RESULTADOS E
DISCUSSÃO; 4. CONCLUSÃO (se a lista de conclusões for relativamente curta, a ponto de dispensar um capítulo específico, ela poderá finalizar o capítulo anterior); 5. AGRADECIMENTOS (se for o caso); e 6. REFERÊNCIAS, alinhadas à esquerda.
O artigo em INGLÊS deverá seguir a seguinte seqüência: TÍTULO em inglês; ABSTRACT (seguido de Key words); TÍTULO DO ARTIGO em português; RESUMO (seguido de Palavras-chave); 1. INTRODUCTION (incluindo
revisão de literatura); 2. MATERIALAND METHODS; 3. RESULTS AND
DISCUSSION; 4. CONCLUSIONS (se a lista de conclusões for relativamente
curta, a ponto de dispensar um capítulo específico, ela poderá finalizar o capítulo anterior); 5. ACKNOWLEDGEMENTS (se for o caso); e 6. REFERENCES.
O artigo em ESPANHOL deverá seguir a seguinte seqüência: TÍTULO em
espanhol; RESUMEN (seguido de Palabra llave), TÍTULO do artigo em português,
RESUMO
INTRODUCCTIÓN
em
português
(incluindo
(seguido
revisão
de
de
palavras-chave);
literatura);
2.
1.
MATERIALES
YMETODOS; 3. RESULTADOS YDISCUSIÓNES; 4. CONCLUSIONES (se a lista
de conclusões for relativamente curta, a ponto de dispensar um capítulo específico, ela poderá finalizar o capítulo anterior); 5. RECONOCIMIENTO (se
for o caso); e 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Os subtítulos, quando se fizerem necessários, serão escritos com letras
iniciais maiúsculas, antecedidos de dois números arábicos colocados em posição de início de parágrafo.
No texto, a citação de referências bibliográficas deverá ser feita da seguinte forma: colocar o sobrenome do autor citado com apenas a primeira letra maiúscula, seguido do ano entre parênteses, quando o autor fizer parte
do texto. Quando o autor não fizer parte do texto, colocar, entre parênteses,
o sobrenome, em maiúsculas, seguido do ano separado por vírgula.
O resumo deverá ser do tipo informativo, expondo os pontos relevantes
do texto relacionados com os objetivos, a metodologia, os resultados e as
conclusões, devendo ser compostos de uma seqüência corrente de frases e
conter, no máximo, 250 palavras.
Para submeter um artigo para a Revista PCH Noticias & SHP News o(os)
autor (es) deverão entrar no site www.cerpch.unifei.edu.br/Submeterartigo.
Serão aceitos artigos em português, inglês e espanhol. No caso das línguas estrangeiras, será necessária a declaração de revisão lingüística de um
especialista.
Segunda Etapa (exigida para publicação)
O artigo depois de analisado pelos editores, poderá ser devolvido ao (s)
First Step (required for submition)
The manuscript should be submitted with following format: should be
typed in Times New Roman; 12 font size; 1.5 spaced lines; standard A4 paper (210 x 297 mm), side margins 2.5 cm wide; and not exceed 16 pages, including tables and figures.
In the first page should contain the title of paper, Abstract and Keywords.
For papers in Portuguese, the table and figure titles should also be written in
English; and papers in Spanish and English, the table and figure titles should
also be written in Portuguese. The tables and figures should be numbered
consecutively in Arabic numerals, which should be indicated in the text and
annexed at the end of the paper. Figure legends should be written immediately below each figure preceded by the word Figure and numbered consecutively. The table titles should be written above each table and preceded by
the word Table followed by their consecutive number. Figures should present
the data source (Source) above the legend, on the right side and no full stop;
and tables, below with full stop.
The manuscript in PORTUGUESE should be assembled in the following order: TÍTULO in Portuguese, RESUMO (followed by Palavras-chave), TITLE in
English; ABSTRACT in English (followed by keywords); 1.INTRODUÇÃO (including references); 2. MATERIAL E METODOS; 3. RESULTADOS E
DISCUSSAO; 4. CONCLUSAO (if the list of conclusions is relatively short, to
the point of not requiring a specific chapter, it can end the previous chapter);
5. AGRADECIMENTOS (if it is the case); and 6. REFERÊNCIAS, aligned to the
left.
The article in ENGLISH should be assembled in the following order:
TITLE in English; ABSTRACT in English (followed by keywords); TITLE in Portuguese; ABSTRACT in Portuguese (followed by keywords); 1.
INTRODUCTION (including references); 2. MATERIAL AND METHODS;
3.RESULTS AND DISCUSSION; 4. CONCLUSIONS (if the list of conclusions is
relatively short, to the point of not requiring a specific chapter, it can end the
previous chapter); 5. ACKNOWLEDGEMENTS (if it is the case); and 6.
REFERENCES.
The article in SPANISH should be assembled in the following order:
TÍTULO in Spanish; RESUMEN (following by Palabra-llave), TITLE of the article in Portuguese, ABSTRACT in Portuguese (followed by keywords); 1.
INTRODUCCTIÓN (including references); 2. MATERIALES Y MÉTODOS; 3.
RESULTADOS Y DISCUSIÓNES; 4. CONCLUSIONES (if the list of conclusions
is relatively short, to the point of not requiring a specific chapter, it can end
the previous chapter); 5.RECONOCIMIENTO (if it is the case); and 6.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
The section headings, when necessary, should be written with the first
letter capitalized, preceded of two Arabic numerals placed at the beginning
of the paragraph.
Abstracts should be concise and informative, presenting the key points
of the text related with the objectives, methodology, results and conclusions; it should be written in a sequence of sentences and must not exceed
250 words.
References cited in the text should include the author\'s last name, only
with the first letter capitalized, and the year in parentheses, when the author
is part of the text. When the author is not part of the text, include the last name in capital letters followed by the year separated by comma, all in parentheses
For paper submission, the author(s) should access the online submission Web site www.cerpch.unife.edu.br/submeterartigo (submit paper).
The Magazine SHP News accepts papers in Portuguese, English and Spanish. Papers in foreign languages will be requested a declaration of a specialist in language revision.
Second Step (required for publication)
Comitê Editorial da Revista.
After the manuscript has been reviewed by the editors, it is either returned to the author(s) for adaptations to the Journal guidelines, or rejected because of the lack of scientific merit and suitability for the journal. If it is judged as acceptable by the editors, the paper will be directed to three reviewers to state their scientific opinion. Author(s) are requested to meet the reviewers\' suggestions and recommendations; if this is not totally possible,
they are requested to justify it to the Editorial Board
Obs.: Os artigos que não se enquadram nas normas acima descritas, na
sua totalidade ou em parte, serão devolvidos e perderão a prioridade da ordem seqüencial de apresentação.
Obs.: Papers that fail to meet totally or partially the guidelines above described will be returned and lose the priority of the sequential order of presentation.
autor (es) para adequações às normas da Revista ou simplesmente negado
por falta de mérito ou perfil. Quando aprovado pelos editores, o artigo será
encaminhado para três revisores, que emitirão seu parecer científico.
Caberá ao(s) autor (es) atender às sugestões e recomendações dos revisores; caso não possa (m) atender na sua totalidade, deverá (ão) justificar ao
44
AGENDA/SCHEDULE
15 a 18/09/2009 – 1º Congresso Internacional de Meio
Ambiente
Local: São Paulo
Site: www.abas.org/cimas
15 e 16/10/2009 - Passo a passo no planejamento, controle e
indicadores gerenciais em
Perdas Técnicas Elétricas
Local: São Paulo
Site: http://www.ibcbrasil.com.br/event/show/id/830
18 a 21/10/2009 - TI 2009 - Encontro de Tecnologia da
Informação do Setor Elétrico Brasileiro
Local: Belo Horizonte – MG
Site: www.funcoge.org.br/ti/html/ti_2009.html
26 a 28/10/2009 – Hydro 2009
Local: França
Site: www.hydropower-dams.com
25 a 31/10/2009 – 6ª EADC
Local: Coréia
Site: www.kncold.or.br
18 e 19/11/2009 - Energia e Meio Ambiente
Local: São Paulo - SP
Site: http://www.energiaemeioambiente.tmp.br
22/11/2009 - XX SNPTEE - Seminário Nacional de Produção e
Transmissão de Energia Elétrica
Local: Olinda - PE
Site: http://www.xxsnptee.com.br/
22 a 26/11/2009 – XVIII Simpósio Brasileiro de Recursos
Hídricos
Local: Campo Grande - MS
Site: www.abrh.org.br/xviiisbrh/
25 a 27/11/2009 – FISE – Feria Internacional Del sector
eléctrico
Local: Medellín - Colômbia
Site: WWW.feriasectorelectrico.com.co
Energia Meio Ambiente
Tecnologias Boas Práticas
Simpósio e Mostra de Tecnologias e Casos de Sucesso
em Práticas Sócio-ambientais do Setor Energético e de
18 e 19 de novembro de 2009
“ Um evento voltado ao debate
de como realizar as obras
necessárias ao
desenvolvimento da infraestrutura brasileira com a
melhor relação custo-benefício
entre resultados sócio-
OPINIÃO
O licenciamento ambiental de PCHs e a matriz elétrica brasileira
O licenciamento para implantação de novas PCHs é fundamental para a sustentabilidade
da matriz elétrica nacional em crescente carbonização.
Por Decio Michellis Jr. *
As demandas ambientais são cada vez mais complexas e caras.
As PCHs estão recebendo tratamentos similares às hidrelétricas no
licenciamento ambiental. A existência de uma PCH pode ser classificada como um estressor de determinada ecorregião aquática, gerando eventualmente uma fragmentação de habitats com perda de
biodiversidade aquática aparentemente vinculada a redução do tamanho do habitat pela supressão de lagoas marginais, áreas inundáveis, bancos de areia, berçários de espécies, alterações de quantidade e qualidade de água, sedimentos, etc.
Outros conflitos potenciais adicionais tais como atividades de
ecoturismo e esportes de aventura já existentes no local. E mais
pressão dos ecocentristas para adiar ou reavaliar novos licenciamentos, pautados na retração do consumo de energia e crescimento da taxa de desemprego. Fatores estes que elevam as pressões para aumento das compensações socioambientais e dos prazos no licenciamento.
No processo de licenciamento ambiental um volume expressivo
das medidas compensatórias ambientais corresponde a déficits de
investimentos públicos e não a mitigação de impactos dos empreendimentos. O empreendimento que causa significativo impacto
ambiental somente obtém a respectiva licença ambiental, se houver a previsão de se eliminar os impactos ambientais considerados
significativos. A licença somente é expedida quando todas as condições estão atendidas. E estas condições incluem a identificação
dos impactos negativos e as medidas ou formas de mitigá-los ou minorá-los ao máximo, conforme a avaliação de impactos ambientais. Impactos negativos que não puderem ser totalmente eliminados serão danos residuais sem significação relevante e ou que estão dentro dos limites permitidos pela legislação ambiental que,
justamente, consubstanciam a conciliação do desenvolvimento
econômico e com a preservação do meio ambiente, ambos de vital
importância para a vida da população.
No projeto e construção de PCHs nem sempre o caminho mais
curto é o melhor caminho. Os riscos são inversamente proporcionais a qualidade dos estudos ambientais apresentados. Utilize o
ecodesign, a integração de aspectos ambientais nos projetos, com
a aplicação contínua de uma estratégia ambiental integrada e preventiva, com a finalidade de aumentar a eficiência e reduzir riscos
aos seres humanos e ao meio ambiente: fazendo o melhor possível
(eficácia), na primeira vez, pelo menor custo (eficiência), respeitando o meio ambiente e as pessoas. Tenha uma política de relacionamento pró-ativa com a comunidade diretamente impactada pelo
empreendimento com adequada e eficiente comunicação dos benefícios advindos da implantação do empreendimento até mesmo antes de iniciar o processo de licenciamento. Programe voluntariamente ações afirmativas de responsabilidade socioambiental com
a comunidade diretamente impactada pelo empreendimento.
Na negociação dos acordos e condicionantes do processo de licenciamento ambiental: i) Capacite seus interlocutores em técnicas de negociação; ii) Concentre-se nos interesses não nas posições; iii) Ofereça opções de ganhos mútuos; iv) Transforme rejeição em objeção: insista em critérios objetivos; v) Sempre que conveniente, invoque precedentes como tática de negociação; vi) Use
de empatia: genuína intenção de entender o outro, respeitando o
seu direito de perceber o mundo de maneira diferente; vii) Tenha
transparência e ótima qualidade em todas as etapas do processo;
viii) Analise suas restrições e previsões: até onde estamos dispos-
46
tos a ir (restrições dos empreendedores) e
o que eles querem afinal? (previsão sobre
as expectativas dos licenciadores); ix) Certifique-se que a licença ambiental ou outorga de direito de uso dos recursos hídricos foram concedidas em condições de legalidade para avançar com o empreendimento e x) Haja de maneira ética, negociando condições moralmente defensáveis e
emocionalmente sustentáveis, agindo com
cautela e prestigiando sempre seu interlocutor.
Considere adequadamente a variável ambiental no processo decisório. O monitoramento e controle dos riscos associados ao licenciamento e a outorga é, sobretudo uma questão de bom senso e defesa da sustentabilidade do negócio: ecologicamente correto, economicamente viável, socialmente justo e culturalmente aceito.
O licenciamento ambiental para implantação de novas PCHs é
fundamental para a sustentabilidade da matriz elétrica brasileira
em crescente carbonização. Mesmo que a sociedade não faça a mínima idéia do que isso significa na prática. Cabe aos empreendedores públicos e privados ajudá-la a descobrir. “Caminante, no hay camino, se hace el camino al andar”.
(*) Secretário executivo do Comitê de Meio Ambiente da Associação Brasileira de Concessionárias de Energia Elétrica (ABCE) e
secretário executivo do Fórum de Meio Ambiente do Setor Elétrico.
OPINION
SHP environmental licensing and the Brazilian electric matrix
The licensing for the implementation of new SHPs is of utmost importance for the
sustainability of the national electric matrix, which is increasingly releasing CO2.
The environmental demands are getting more and more complex and expensive. The Small Hydropower Plants (SHPs) are being treated similarly to large hydropower plants when the environmental licensing is concerned. The existence of an SHP may be classified as a stressor of a certain water ecosystem, eventually generating a habitat fragmentation, causing the loss of water
biodiversity that is apparently connected to the reduction in the
size of the habitat because of the extinguishment of marginal
lakes, flooding areas, sandbanks, nursery of species, water quantity and quality alterations, sediments, etc.
Other potential conflicts can also be added such as ecotourism
and adventure sports activities which already exist at the site and
more pressure coming from the radical environmentalists in order
to postpone or reassess the new licenses due to a reduction in the
energy consumption and the unemployment caused by the world
economic crisis elevate the pressure towards an rise in the socioenvironmental compensations and in the deadline of environmental licensing.
Within the environmental licensing process, an expressive
amount of the environmental compensatory measures correspond
to deficits of public investment, not to the mitigation of the impacts
caused by the enterprises. The enterprise that causes significant
environmental impacts will only receive the respective environmental license if there is a forecast regarding the elimination of the
impacts that are considered to be significant. The license is only
granted when all of the conditions are met. These conditions include the identification of the negative impacts and the measures
to mitigate them as best as possible, according to the environmen-
tal impact assessment. Negative impacts that cannot be completely eliminated will be residual damages without relevant meaning and/or that are within the limits allowed by the environmental
legislation, which consubstantiate the conciliation of economic development with the preservation of the environment, both of utmost importance for the life of the population.
As far as the project and the construction of a SHP are concerned, the shortest way is not always the best one. The risks are inversely proportional to the quality of the environmental studies
that are presented. Use the ecological design, the integration of environmental aspects in the projects, with a continuous application
of an integrated and preventive environmental strategy in order to
increase the efficiency and reduce the risks to human beings and to
the environment: doing the best (efficacious) at the first time at
the lowest price (efficiency), respecting the environment and the individuals. Have a pro-active relationship policy with the community
that is directed affected by the enterprise with an appropriate and
efficient explanation of the benefits that will come from the implementation of the enterprise, even before its licensing process is
started. Voluntarily, establish a program of affirmative actions regarding socio-environmental responsibility with the community
that is directed affected by the enterprise.
During the negotiation of agreements and conditions of the environmental licensing process: i) qualify interlocutors on negotiation techniques; ii) focus on the interests, not on the positions; iii)
Offer options of mutual gains; iv) transform rejection into objection: insist on objective criteria; v) whenever it is convenient, use
negotiation tactics; vi) Use empathy: a genuine intention to understand the others, respecting their right to perceive the world in a different way; vii) Work with transparency and optimum quality all
through the phases of the process; viii) Analyze restrictions and
forecasts: where are we willing to go (entrepreneurs' restrictions)
and what do they want? (forecast about the licensors' expectations); ix) make sure that the environmental license or the grant to
use the water resources were legally given so that the enterprise
can go on; and x) act in an ethic way, negotiating conditions morally defensible and emotionally sustainable, acting cautiously and
paying attention to the interlocutor.
Consider the environmental variable in the decision making process appropriately. The monitoring and control of the risks associated to the licensing and the grant is, above all, an issue of common sense defense of the sustainability of the enterprise: ecologically correct, economically feasible, socially fair and culturally accepted.
The environmental license for the implementation of new SHPs
is considerably important for the sustainability of the Brazilian electric matrix, which is which is increasingly releasing CO2, even if the
society does not have the slightest idea of what that means in practice. The public and private entrepreneurs must help the society
find out. “Caminante, no hay camino, se hace el camino al andar”.
(*) Executive secretary of the Environmental Committee of the
Brasilian Association of Electric Energy Utilities (ABCE) and executive secretary of the Electric Sector Environmental Forum
47
OPINIÃO
Meio Ambiente - UMA POLÍTICA DE GOVERNO
Environment – A GOVERNMENT POLICY
Licenciamento Ambiental deve ser definido como POLITICA DE
GOVERNO, no sentido mais amplo da palavra. O bem estar da
população com geração de emprego, renda e conforto passa pelo
licenciamento ambiental.
O desenvolvimento sustentável que tanto se fala e se apregoa
passa pelo licenciamento ambiental e por empreendimentos
necessários para o desenvolvimento da infra-estrutura brasileira.
Mas as Leis, Decretos, Resoluções, Portarias e outras regras de
menor hierarquia que regulam o licenciamento formam um
emaranhado legal que inibe a ação do licenciador (na sua pessoa
física) e desestimula o empreendedor. Tudo isso é um campo vasto
para a ação procrastinadora das ONGs mal intencionadas, aquelas
que criam a dificuldade para vender a facilidade. Também é um
campo vasto para que o Ministério Público, tanto federal quanto
estadual, atue no que denominam “interesses da sociedade” e
mantenham os funcionários dos órgãos licenciadores e também os
empresários em permanente estado de temor. E, assim, os
empreendimentos não saem do papel, não são construídos, são
adiados, custam mais caro, são inviabilizados e etc... e, portanto o
desenvolvimento sustentável não acontece.
Somente com uma POLÍTICA DE GOVERNO sólida, com um
MARCO AMBIENTAL que seja moderno, sem sectarismos, com a
determinação clara das atribuições entre as esferas federal/estadual/municipal, do papel dos agentes licenciadores e dos
empreendedores, da aplicação justa dos fatores de compensação e
mitigação, com cumprimento de prazos para os dois lados (quem
licencia e quem empreende), com controle sério da atuação das
ONGs e da responsabilização judicial das mesmas quando das
ações irresponsáveis, da neutralidade dos MPs na avaliação dos
verdadeiros impactos e benefícios/prejuízos ao meio-ambiente e
sociedade é que teremos um Brasil capaz de dar vazão ao inúmeros
desafios para o crescimento do país. Mas tudo isso, hoje, não passa
de uma utopia. As questões político-partidárias se sobrepõem às
questões técnico-operacionais que emperram o Brasil e não há
espaço político para se discutir um MARCO AMBIENTAL. Enquanto
isso, o Brasil triplicou as emissões e ainda vai utilizar mais
térmicas. Não há, no horizonte de curto prazo, qualquer
manifestação positiva de se desenvolver a região norte o imenso
potencial de energia hidráulica que lá existe, em função das
questões ambientais. Enquanto isso vamos remando e fazendo o
que é possível nesta imensa gincana de obstáculos que é
empreender em infra-estrutura no Brasil, notadamente no setor
elétrico e PCHs.
Environmental Licensing must be defined as a GOVERNMENT POLICY, in the widest sense of the word. The welfare of the
population with job generation, income
and comfort, goes through the environmental licensing.
Sustainable development, which is in
the spotlight now-a-days, goes through
the environmental licensing and through
enterprises that are necessary for the development of the Brazilian Infra-structure.
But the Laws, Decrees, Resolutions and
other rules less important rules that regulate the licensing form legal meshes that inhibit the action of the licenser (as a person) and
discourages the entrepreneurs. All of this is a vast field for the procrastinating actions of badly-intentioned NGOs, those that create
the difficulties to sell the facilities. It is also a vast field for the Public
Ministry, both Federal and State, to act towards the so-called “society interest” and keep the employees of the licensing organs and
the entrepreneurs in a permanent state of fear. This way, the enterprises are never started, they are never built, they are always postponed, they get more expensive, they become unfeasible… consequently, sustainable development never happens.
It is only a solid GOVERNMENT POLICY with a modern ENVIRONMENTAL MARK and without limitations, with a clear definition
of the tasks among the federal, state and city spheres, of the role of
the licensing agents and entrepreneurs, of the fair application of
the compensation and mitigation factors, with the fulfillment of the
deadlines (licensing organs and entrepreneurs), with the serious
control of the actions of the NGOs and their legal responsibility
whenever there are reckless actions, the neutrality of the Public
Ministries during the assessment of the real impacts and benefits
/losses to the environment and to the society that we will have a
country that is able to face the countless challenges for our growth.
But, all of this today is nothing else than utopia. Political-party issues overlie techno-operational issues, slowing down the country
and there is no political space to discuss an ENVIRONMENTAL
MARK. Meanwhile, Brazil tripled its emissions and will use more
thermal power plants. In the short run, the horizon shows no positive manifestation aiming at developing the North region and it
huge hydropower potential because of environmental issues. So
we keep paddling and doing whatever it is possible in this huge obstacle contest that is invest in infra-structure in Brazil, mainly in
the electric sector and Small Hydropower Plants.
Ricardo Pigatto
Presidente da APMPE
Ricardo Pigatto
President of APMPE – Brazilian Association of Small and Medium Electric Power Producers
saiba mais em:
www.cerpch.org.br
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NEWS
Equipamento desenvolvido em Itajubá pode beneficiar
comunidades isoladas
Equipment developed in Itajubá can help isolated comunities
Por Adriana Barbosa
Translation Camila Galhardo
O professor da Universidade Federal de Itajubá (Unifei), no Sul de Minas, Geraldo Lúcio Tiago Filho, desenvolveu um equipamento de baixo custo que aproveita a correnteza dos rios para gerar energia elétrica. Além disso, o
equipamento pode funcionar com uma velocidade de
água mais baixa e sem impacto ambiental, pois não há a
necessidade de represamento do rio.
O equipamento patenteado como Hidropólio foi construído utilizando o mesmo princípio das asas de um
avião. Ele é colocado dentro d'água sem desnível e sem a
necessidade de construção de uma barragem. O Hidropólio é constituído por dois hidrofólios que são presos por
hastes articuladas. Eles realizam um movimento oscilante, que aciona um gerador que por sua vez, transforma a
energia mecânica em eletricidade. A quantidade de energia gerada depende da velocidade da água e das dimensões dos hidrofólios.
O valor estimado do equipamento é de R$ 6 mil para
um modelo com capacidade de fornecer energia a uma comunidade com até cinco casas, cada uma com aproximadamente seis lâmpadas, uma geladeira, um rádio, uma
TV, uma antena parabólica e um chuveiro. A expectativa
é de que o produto esteja no mercado em 2010.
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ASSOCIADOS
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The equipment named “Hidropólio” was built with the same principle of the
airplane wing. It was submerged in a water channel without head and dam. The
“Hidropólio” contain two Hydrofoils attached through a probe hinged. With realizes an oscillating motion, which starts the generator that transform the mechanical energy in electric energy. The amount of energy depends is related to the
water speed and dimension of the equipment.
The estimated value of
the “Hidropólio” is R$
6.000,00 (Six hundred Reais), approximately US$
3.000, (Tree hundred US
Dollars). It provides sufficient energy to a community of five houses, each
with six lamps, a refrigerator, radio, television and a
shower. The product will
be available for sale by
2010.
A RDR Consultores Associados foi fundada em dezembro de 1989 por um grupo de
técnicos de alto nível com larga experiência na concepção e implantação de
empreendimentos na área de energia elétrica, tendo por objetivo prestar serviços em
estudos, projetos, consultoria e gerenciamento, tanto para clientes do setor público quanto
privado.
*
CONSULTORES
Professor Geraldo Lúcio Tiago Filho of the Federal University of Itajubá has
developed a low cost equipment that uses the natural flow of the river to generate electric power. The equipment works with low speed, and cause less environment impacts due to the lack of a dam.
No gerenciamento de programas, atua nas áreas de meio ambiente, educação e saúde,
com financiamento internacional.
No campo das hidrelétricas, a RDR atua desde a busca dos locais para os aproveitamentos até o Gerenciamento
da implantação das Obras. O quadro da capacitação da RDR é:
·
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Estudo deAvaliação de Potencial
Estudo de Inventário Hidrelétrico
Projeto Básico
Projeto Básico, para contratação de serviço e aquisições de equipamentos ou para contratação de EPC
Projeto Executivo
Gerenciamento da Implantação das Obras
Engenharia do Proprietário
C O N S U L T O R E S
A S S O C I A D O S
RUA MARECHAL DEODORO, 51 - 15º ANDAR - GALERIA RITZ
C U R I T I B A
8 0 . 0 2 0 - 9 0 5
P A R A N Á
55 41 3233-1400
r d r @ r d r. s r v. b r
w w w. r d r. s r v. b r
CURTAS
Congresso na Colômbia reúne representantes
do setor elétrico da América latina e região andina
Por adriana Barbosa
Nos dias 8, 9 e 10 de julho aconteceu em
Medellín, na Colômbia, o 3er Congreso Anual
EIC de Energía en Centroamerica y la Región
Andina. O evento reuniu os líderes de negócios e de governo mais influentes, com o objetivo principal de estimular debates sobre a definição de políticas de energia para a região. O
público deste evento foi composto por empresas de geração e distribuição de energia,
Exploração & Produção (E&P), distribuidoras
de gás, grandes consumidores de energia, empresas de construção e engenharia, Bancos e
Investidores, órgãos e associações.
O Brasil esteve presente no evento por meio do secretário executivo do Centro Nacional
de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas, CERPCH, Geraldo Lúcio Tiago Filho, no
painel sobre "Análisis del Escenario de la Utilización de las Fuentes Renovables en Latinoamérica", com enfoque na utilização das PCHs
no Brasil.
NEWS
Meeting in Colombia joins representatives
of the electric sector of Latin America and Andean region
Foto: Adriana Barbosa
On July 8 – 10, Medellin, Colombia, held the
3rd Annual Congress EIC Andean & Central
America. The event gathered the leaders in
businesses and of the most influent governs.
The most important goal was to encourage the
debate about the definition of energy policies
for the region. The audience of the event was
formed by energy distribution and generation
companies, E&P, gas distributors, large energy
consumers, engineering and construction companies, banks and investors and associations.
Brazil was also present in the event. Our
representative was the executive secretary of
CERPCH (National Center of Reference for
Small Hydropower Plants), Mr. Geraldo Lúcio
Tiago Filho. He took part in the panel " Analysis
of Latin America's use of Renewable/ Resources Small-Scale Hydroelectric Potential",
focusing on the use of SHPs in Brazil.
CURTAS
PCH no Sul de Minas sofre para obter o licenciamento ambiental
SHP in the south of Minas Gerais suffers to attain Environmental License
Por Adriana Barbosa
As pequenas centrais hidrelétricas no Brasil produzirão juntas,
segundo estudos da Aneel, cerca de 7,5 mil MW de energia. Há um
custo relativamente baixo para implementação, algo em torno de
R$ 4 milhões o MW/h. As pequenas usinas podem responder por
até 8% da matriz energética do País nos próximos quarenta anos.
The Small Hydropower Plants (SHPs) in Brazil will produce together, according to Aneel studies, about 7.5 thousand MW of energy at a relatively low implementation cost – about R$ 4 million
the MW/h. The SHPs can contribute with up to 8% of the energy matrix of the country within the next forty years.
Mas a expansão das pequenas centrais já começa a atrair opositores. Na cidade de Aiuruoca, localizada no sul de Minas Gerais, a
construção de uma PCH orçada em R$ 80 milhões causa polêmica.
A construção demanda o desmatamento de uma área de 13 hectares de Mata Atlântica localizada dentro de uma área de proteção
ambiental (APA). Os moradores temem que a construção da usina
traga danos ao ecoturismo, uma das fontes de renda na região.
However, the expansion of the SHPs has already started to attract opposers. In the town of Aiuruoca, located in the south of the
state of Minas Gerais, the construction of an R$80 million SHP has
cause controversy. The construction demands the deforestation of
an area of 13 hectares de Atlantic Forest located within the boundaries of an Environmental Preservation Area (APA). The dwellers of
the town fear the construction will harm ecotourism activities, one
of the income sources of the region.
O Processo Administrativo para exame de Licença de Instalação da PCH Aiuruoca, neste caso, está engessando o empreendimento e não gerenciando o mesmo. Uma vez que para obter a autorização o empreendedor da usina de Aiuruoca deverá obedecer
155 condicionantes, o que é contraditório se comparar com o Complexo Hidrelétrico do Rio Madeira – Bacia Amazônica, que abrange
as Usinas de Santo Antônio e Giral, que juntas terão uma área inundada de 529km² de Floresta Amazônica, e já possui a licença prévia concedida pelo IBAMA com apenas 33 condicionantes, afirma o
representante da Associação dos Municípios do Lago de Furnas, Fausto Costa.
The Administrative Process for the assessment of the Installation License of Aiuruoca SHP, in this case, is delaying the enterprise, not managing it. In order to attain the authorization, the entrepreneur of Aiuruoca SHP must obey 155 conditions. This is contradictory when compared with River Madeira Hydropower Complex – Amazon Basin, which comprises Plants Santo Antônio and
Giral. Together they will have a flooded area of 529km² of Amazon
Forest and they already have the previous license granted by
IBAMA with only 33 conditions, said the representative of the association of the towns around the lake of Furnas, Mr. Fausto Costa.
Segundo o representante do IBAMA, Fernando Afonso Bonillo
Fernandes, na sua primeira inserção no conselho para obtenção da
licença prévia, já houve uma recomendação de negação por parte
da FEAM sobre o empreendimento. “Na verdade, essas cento e tantas condicionantes que foram impostas ocorreram em decorrência
dos conselheiros não terem acatado a recomendação técnica pelo
não empreendimento”, ressalta Fernando.
According to IBAMA representative, Mr. Fernando Afonso
Bonillo Fernandes, The first time the SHP was presented to the
council for the attainment of the previous license, there was already a negative recommendation given by FEAM. “In fact, these
one hundred and something conditions were imposed because the
council did not accept the technical recommendation against the
enterprise”, highlights Mr. Fernandes.
Para o Secretário Executivo do CERPCH, Geraldo Lúcio Tiago Filho, o empreendedor do setor de PCH tem o maior interesse em preservar o meio ambiente, “porque a água é parte do projeto dele,
ele precisa manter a água tanto em quantidade quanto em qualidade para viabilizar o empreendimento”. Por isso, a mata que for atingida na construção do reservatório terá que ser recomposta nas
margens do lago, enfatiza Tiago.
For CERPCH's executive secretary, Mr. Geraldo Lúcio Tiago
Filho, the investors in SHP have great interest in preserving the environment because “the water is part of their project and they need
to preserve the water regarding both quantity and quality in order
to make the enterprise feasible”. That is the reason why the vegetation that is affected by the construction of the reservoir will have
to be compensated on the banks of the lake, emphases Mr.Tiago
Filho.
Por outro lado a coordenadora do Grupo de Estudo de Temáticas Ambientais – GESTA, Andréa Zhouri, contrária ao licenciamento argumentou “vamos criar uma situação de isolamento, já é um
corredor ecológico natural, que vai ser suprimido na construção da
usina, vai causar um isolamento, um dano muito grande ao meio
ambiente e as espécies que circulam e que vivem nesse meio ambiente antropizado”.
Para tentar resolver esse impasse foi realizada no dia 03 de
agosto, uma reunião ordinária no Conselho Estadual de Política
Ambiental – COPAM Unidade Regional Colegiada Sul de Minas que
aprovou o licenciamento, mas o mesmo deverá ser legitimado pela
Secretaria Estadual do Meio Ambiente. “Uma vez que o certificado
de licença não poderá ser emitido sem o controle de legalidade do
secretário de meio ambiente”, finaliza a assessora jurídica da Superintendência Regional de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável do Sul de Minas, Cristiane Brant Veloso.
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On the other hand, the coordinator of GESTA (a group for environmental studies), MS. Andréa Zhouri, who is against the license,
said that “we are going to create an isolating situation. It is an ecological corridor that will be suppressed because of the construction
of the SHP, causing isolation, a huge impact on the environment
and on the species that live in this anthropic environment”.
In order to try to solve this deadlock, on August 3rd, there was
a meeting of the Environmental Policy State Council – COPAM,
which approved the license, but the license must be legitimated by
the Environment State Secretary. “Given that the license certificate cannot be granted without the legal control of the Environment Secretary,” said the legal assistant of the Regional Superintendence for the environment and Sustainable Development of the
South of Minas, MS. Cristiane Brant Veloso.

- cerpch

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