Introdução

O presente trabalho aborda assuntos relacionados com o processo de produção de energia através de centrais hídricas, tem como objectivo descrever a produção de energia eléctrica especificando as classificações existentes, que é uma forma de energia secundária não existindo na natureza sob a forma em que é geralmente utilizada.

Objectivos gerais

•Conhecer a as classificações das centrais hidroeléctrica;•Interpretar os aspectos construtivos das centrais hidroeléctricos;•Identificar as principais fontes primárias de produção de energia eléctrica;•Identificar os tipos de centrais hidroeléctricas e os seus princípios de funcionamento.

Fontes de energia primária - Petróleo e gás natural;- Carvão vapor e carvão metalúrgico;- Urânio;- Energia hidráulica;- Lenha e produtos da cana (melaço, caldo de cana e Bagaço).

PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA CENTRAL HIDROELÉCTRICA

Uma vez que a água se encontra numa posição acima da central, por efeito de gravidade a água corre por meio de condutas que terminam num colector que alimenta as turbinas, a água ao passar pelas suas pás provoca o movimento giratório das mesmas, e consequentemente o funcionamento do gerador (hidrogerador) que se lhe encontra acoplado, conseguindo-se assim a transformação da energia mecânica (das turbinas) em energia eléctrica produzida pelo gerador, este fenómeno denomina-se de indução electromagnética.

Exemplo de uma turbina

Classificação das centrais hidroeléctricas

As centrais hidroeléctricas podem classificar-se:

•Quanto a sua queda útil;•Quanto ao seu caudal;•Tipo de aproveitamento; e•Quanto ao seu desempenho no diagrama de cargas.

A queda útil depende do valor de altura útil h da queda de água podendo ser classificadas em:

• Alta queda h> 250m.• Media queda 50m <h <250m.• Baixa queda h <50m.

O caudal médio Q pode ter os seguintes intervalos de

valores:

• Grande caudal Q> 100

/s.

• Médio caudal 10 m3/s <Q <100/s.

Pequeno caudal Q <10 /s.

Quanto ao serviço desempenhado, este pode ser de dois tipos:

• Centrais de base – funcionam continuamente 24h por dia, com parte totalidade dos seus grupos geradores sendo por isso a base de todo sistema electroprodutor.• Centrais de ponta – funcionam apenas quando é necessário cobrir eventuais necessidades energéticas em horas de ponta.

Quanto ao tipo de aproveitamento temos as seguintes classificações:

• Centrais de fio de água – não possuem grande capacidade de armazenamento de água.• Centrais de reserva – possuem grande capacidade de armazenamento de água.• Centrais de bombagem – são centrais de albufeira que tem a função de produzir energia eléctrica durante o dia e bombearem água para uma albufeira com cota superior durante a noite.

Exemplo de uma central Hidroeléctrica

Aspectos Construtivos das Centrais Hidroeléctricas

• Arco-gravidadeTipo de construção utilizada em vales largos e pouco profundos, onde não é necessário existir uma grande resistência rochosa lateral utilizando-se contrafortes ou gravidade maciça.

Exemplo:

• Arco-cúpula

Construção utilizada nomeadamente em vales estreitos e profundos sendo necessária uma grande resistência rochosa lateral pois devido à sua forma arqueada (quer vertical quer Horizontalmente) dá origem a grandes esforços laterais. Existem barragens com arco-simples ou arco-duplo. Este tipo de construção é mais leve que o anterior, exige menos material mas encontra partida requer maior cuidado no seu projecto de construção civil, devido nomeadamente ao seu fundo caudal.

Exemplo

TIPOS DE CENTRAIS

•Aproveitamentos a fio de água Estes aproveitamentos caracterizam-se pelo facto de o reservatório criado pela barragem ter uma duração de enchimento, com o caudal médio anual, inferior a 100h. Localizam-se normalmente em cursos de água de declive pouco acentuado e em que os caudais disponíveis são elevados.

•Aproveitamentos de albufeira

Nestes aproveitamentos, o reservatório criado pela barragem tem uma duração de enchimento, com o caudal médio anual, superior a 100 h. Graças à elevada capacidade de armazenamento de que dispõem, permitem reter a água que aflui nos meses mais húmidos para posterior turbinamento na época seca. Devido às características de reserva, só funcionam quando necessário e muitas vezes, em horário de ponta, isto é, em períodos de elevado consumo de electricidade. São habitualmente implantadas nas regiões montanhosas.

•Aproveitamentos de bombagem

Frequentemente as centrais de albufeira são equipadas com grupos turbina – bomba, que proporcionam a recuperação da água já utilizada. Em muitos casos existe, a jusante da central, uma barragem que permite o armazenamento da água saída das turbinas. No funcionamento em bombagem, a energia eléctrica é utilizada para mover o rotor do alternador, que por sua vez, impulsiona a turbina. O movimento de rotação da turbina (aqui designado por bomba) permite elevar a água do reservatório de jusante para o de montante (a nível mais elevado).

SISTEMAS HIDROELÉCTRICOS Os sistemas costeiros apresentam um transporte de energia eléctrica e uma manutenção mais simples, quando comparados com os sistemas afastados da costa. Estes últimos apresentam-se mais adequados ao aproveitamento da energia das grandes ondas, no entanto ostentam grandes dificuldades de implementação.

Sistema Cávado – Lima Este sistema engloba os aproveitamentos hidroeléctricos das bacias hidrográficas do rio Cávado (rios Cávado, Rapagão ) e do rio Lima. Integra sete centrais e nove barragens.O conjunto tem uma potência instalada de 1093 MW com uma produtividade anual média de 2557 milhões de kWh, o que representa cerca de 6% do consumo médio anual do país.

Sistema Douro

Este sistema engloba neste momento dez aproveitamentos na bacia hidrográfica do Douro nacional e do Douro internacional ou fronteiriço. O conjunto tem uma potência instalada de 1926 MW com uma produtividade média anual de 5816,7 milhões de kWh, o que representa cerca de 14% do consumo médio anual do país.

Sistema Tejo – Mondego

Este sistema engloba os aproveitamentos das bacias hidroeléctricas das bacias hidrográficas do Tejo e do Mondego, num total de oito aproveitamentos. O conjunto tem uma potência instalada de 884 MW com uma produtividade média anual de 1579,7 milhões de kWh, o que representa cerca de 4% do consumo médio anual do país.

Conclusão

Nas observações de várias pesquisas do presente trabalho, conclui-se, actualmente os aproveitamentos mini-hídricos são classificados como aproveitamentos renováveis pelo facto de impactos ambientais reduzidos, quando comparados com as centrais de grande porte.A adicionar a estes factores é importante considerar que o facto de estes aproveitamentos se basearem em centrais a “ água”, é o que reduz bastante os seus impactos ambientais.No que se refere à obtenção de energia eléctrica a partir da energia dos oceanos é possível considerar várias tecnologias, de entre as quais se destacam a energia das marés e a energia associada ao diferencial térmico, a energia das correntes marítimas em estuários e a energia das ondas

Fim