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Usina hidrelétrica reversível funcionando como proteção contra baixa potência hidrelétrica causada por secas nas regiões com alta presença de geração em fontes renováveis intermitentes

Processo: 17/06553-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 08 de maio de 2017
Vigência (Término): 12 de junho de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Engenharia Hidráulica
Pesquisador responsável:Jose Geraldo Pena de Andrade
Beneficiário:Jose Geraldo Pena de Andrade
Anfitrião: Upmanu Lall
Instituição-sede: Faculdade de Tecnologia (FT). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
Local de pesquisa : Columbia University in the City of New York, Estados Unidos  
Assunto(s):Geração de energia   Fontes alternativas de energia   Usinas hidrelétricas

Resumo

As usinas hidrelétricas convencionais estão expostas a períodos de secas que afetam a capacidade de pico da geração de energia, bem como a produção total gerada durante a duração da seca. A geração total decrescente pode afetar as receitas das usinas sob a ocorrência de secas e também pode aumentar os custos do sistema de energia regional ou nacional, uma vez que requer fontes de energia mais caras para compensar a geração hidrelétrica mais baixa do que o esperado. Em regiões onde a geração intermitente renovável está crescendo ou já foi alcançada uma alta presença, as usinas hidrelétricas têm um papel fundamental devido à capacidade de aumentar ou diminuir a produção de energia para a capacidade máxima da planta em poucos minutos. Embora, durante as secas, as baixas quedas dos reservatórios das usinas hidrelétricas podem trazer restrições severas à sua capacidade de fornecer geração flexível no pico. É ainda mais complexo quando se trata de reservatórios multiuso quando os operadores têm de priorizar o abastecimento de água ou outros usos mais relevantes da água. Neste contexto, as Usinas Hidrelétrica Reversíveis Plantas (UHR) podem representar uma ferramenta eficiente para fornecer rapidamente capacidade de pico. Duas propriedades chave da UHR podem ser úteis para sistemas de energia com geração convencional hidráulica e intermitente durante as secas: a) As plantas UHR não dependem da carga hidráulica, uma vez que a maior parte da carga não é uma função do armazenamento de água do reservatório; b) para as plantas UHR em malha fechada, os reservatórios superior e inferior são geralmente suficientemente pequenos de tal forma que não estão expostos a riscos de seca. Portanto, um sistema de energia com usinas hidrelétricas convencionais e geração intermitente pode ter benefícios derivados de plantas UHR. Esta pesquisa visa avaliar como projetar uma UHR adequadamente, a fim de maximizar a sua produção de pico e benefícios de geração flexível durante as secas para um sistema de energia convencional com fontes intermitentes. Presume-se que o balanço de energia seja atingido durante todo o período de seca, contando com outras fontes de energia ou importações de outras regiões. (AU)