Hidrelétricas reversíveis: conheça sistema de 'baterias de água' que pode chegar à Serra da Ibiapaba
Modelo de usina é uma solução para 'estocar' energia.
O potencial do Ceará para a geração de energia renovável pode se expandir para o segmento de hidrelétricas reversíveis. O Brasil teve o primeiro projeto de usina do tipo registrado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o que chama atenção para o desenvolvimento do setor.
A usina autorizada é uma hidrelétrica de ciclo fechado, a ser instalada no município de Timbé do Sul, em Santa Catarina. Esse sistema opera com dois reservatórios artificiais e armazena a energia excedente bombeando água de um reservatório inferior para um superior.
No Ceará, a instalação desse sistema é estudada na Serra da Ibiapaba. Em 2024, um projeto de pesquisa e desenvolvimento demonstrou condições favoráveis para uma usina na região, destaca o presidente do Instituto Brasileiro para a Transição Energética (IBT), Jurandir Picanço.
Entre os aspectos consideráveis estão o terreno íngreme e presença de rochas resistentes. O projeto pode ter capacidade instalada de 200 MW, com queda d'água de 540 metros e "bons parâmetros hidroenergéticos".
POTENCIAL DO CEARÁ
O Ceará não tem potencial para hidrelétricas convencionais, que dependem de cursos d'água naturais, como rios e lagos, segundo especialistas.
Para as usinas reversíveis, a possibilidade existe devido ao uso de reservatórios artificiais em regiões de altitude.
A Casa dos Ventos, gigante cearense das energias renováveis, já anunciou a intenção de estrear no ramo das hidrelétricas reversíveis com uma usina na Ibiapaba. A empresa não informou o estágio atual do investimento nem se é responsável pelo ativo estudado na região.
Para Picanço, as reversíveis devem ganhar força nos próximos anos por representarem uma excelente solução para o armazenamento de energia.
"A usina hidrelétrica reversível depende de condições topográficas adequadas. É importante ter um grande desnível para melhor resultado. Na Ibiapaba, há um desnível de cerca de 800 metros, ao lado da fronteira com o Piauí. A Serra da Pacatuba também foi estudada há muitos anos", explica.
COMO OPERA UMA HIDRELÉTRICA DE CICLO FECHADO?
Uma usina hidrelétrica de ciclo fechado tem princípio semelhante ao de sistemas de armazenamento de energia por baterias. O empreendimento guarda a energia gerada em momentos de baixa demanda e libera quando o consumo aumenta.
A água é bombeada para o reservatório superior quando há excesso de energia, e "rebombeada" posteriormente para gerar eletricidade, com recuperação de 70% a 80% da energia.
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A usina opera como uma bateria de grande capacidade, ressalta o professor de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Ceará (UFC), Raphael Amaral. Em vez da energia química, como nas baterias, é utilizada energia cinética pelo movimento da água.
"No horário em que a energia é mais barata, a água é bombeada do reservatório inferior para o superior. Quando a energia é mais cara, ela desce do superior para o inferior, e a eletricidade é injetada na rede", explica.
As usinas de ciclo fechado têm menor impacto socioambiental e não dependem dos cursos dos rios, já que envolvem a construção de dois reservatórios artificiais com conexão de água fechada entre eles.
Existem também usinas hidrelétricas reversíveis de ciclo aberto, conectadas a rios ou lagos, o que requer gestão mais cuidadosa dos recursos hídricos. Há ainda usinas de ciclo semiaberto, que combinam os dois tipos.
DESAFIOS DE INSERÇÃO NO BRASIL
Apesar de o Brasil ser referência mundial em geração hidrelétrica convencional, com a segunda maior capacidade instalada, o País não tem nenhuma participação na produção por hidrelétricas reversíveis.
Quatro usinas desse tipo foram instaladas em São Paulo e no Rio de Janeiro na década de 1940, mas depois foram desativadas. O projeto de Santa Catarina pode representar uma retomada do segmento.
"O Brasil se acomodou com o grande potencial das hidrelétricas convencionais e também da eólica e da solar. Mas, agora que precisamos de fontes despacháveis, com energia flexível, o país passa a se preocupar", afirma Picanço.
A expectativa é que o Brasil chegue a 2 GW de usinas hidrelétricas reversíveis até 2036, conforme o Plano Decenal de Expansão de Energia elaborado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE) e pelo Ministério de Minas e Energia (MME).
A tecnologia amplia as possibilidades de armazenamento de energia e a flexibilidade operativa do sistema elétrico, segundo a Aneel. O MME definiu, em portaria deste ano, que as usinas reversíveis podem ser consideradas nos leilões de reserva de capacidade dos próximos anos.
Os principais gargalos para o crescimento do segmento no Brasil são o alto custo e a regulamentação do setor, segundo a EPE. A capacidade instalada e a duração do fornecimento/consumo de energia são dois fatores que, quanto maiores, menores são os custos da energia gerada.
A maior parte das usinas reversíveis em operação no mundo está instalada na Europa (32%), na China (27%) e no Japão (16%), conforme dados da Associação Internacional de Hidreletricidade (IHA, na sigla em inglês) de 2023. No Japão, cerca de 55% da capacidade hídrica instalada é reversível.