Já se passaram 111 anos desde que a China iniciou a construção da usina hidrelétrica de Shilongba, a primeira usina hidrelétrica do país, em 1910. Nesses mais de 100 anos, a capacidade instalada da usina de Shilongba, que era de apenas 480 kW, passou dos atuais 370 milhões de kW, ocupando o primeiro lugar no mundo, e o setor hídrico chinês alcançou conquistas notáveis. Estamos no ramo do carvão e, embora ouçamos notícias sobre energia hidrelétrica de vez em quando, não conhecemos muito sobre a indústria hidrelétrica em si.
01 Princípio de geração de energia hidrelétrica
A energia hidrelétrica é, na verdade, o processo de conversão da energia potencial da água em energia mecânica e, em seguida, desta em energia elétrica. De modo geral, utiliza-se a água corrente de um rio para girar um motor e gerar energia, sendo que a energia contida em um rio ou em um trecho de sua bacia depende do volume e da queda d'água.
O volume de água do rio não é controlado por nenhuma entidade legal, e a queda d'água é aceitável. Portanto, ao construir uma usina hidrelétrica, pode-se optar por construir uma barragem e desviar a água para concentrar a queda d'água, melhorando assim a taxa de utilização dos recursos hídricos.
A construção de barragens consiste em erguer uma represa em um trecho do rio com grande queda d'água, criando um reservatório para armazenar água e elevar o nível da água, como na Usina Hidrelétrica das Três Gargantas; já a derivação refere-se ao desvio da água do reservatório a montante para o reservatório a jusante através de um canal de derivação, como na Usina Hidrelétrica de Jinping II.
02 características da energia hidrelétrica
As principais vantagens da energia hidrelétrica incluem a proteção e regeneração ambiental, alta eficiência e flexibilidade, baixo custo de manutenção, entre outras.
A proteção ambiental e o uso de energias renováveis devem ser as maiores vantagens da energia hidrelétrica. A energia hidrelétrica utiliza apenas a energia da água, não consome água e não causa poluição.
O grupo gerador de turbina hidráulica, principal equipamento de geração de energia hidrelétrica, não é apenas eficiente, mas também flexível em termos de partida e operação. Ele pode iniciar a operação rapidamente a partir do estado estático em poucos minutos e completar a tarefa de aumentar ou diminuir a carga em poucos segundos. A energia hidrelétrica pode ser utilizada para suprir a demanda de pico, modular a frequência, fornecer energia de reserva e garantir a operação em caso de emergência no sistema elétrico.
A geração de energia hidrelétrica não consome combustível, não exige muita mão de obra nem investimentos significativos em mineração e transporte de combustível, possui equipamentos simples, poucos operadores, menor necessidade de energia auxiliar, longa vida útil dos equipamentos e baixos custos de operação e manutenção. Portanto, o custo de produção de energia em usinas hidrelétricas é baixo, representando apenas 1/5 a 1/8 do custo em usinas termelétricas, e a taxa de utilização de energia em usinas hidrelétricas é alta, chegando a mais de 85%, enquanto a eficiência energética de usinas termelétricas a carvão é de apenas cerca de 40%.
As principais desvantagens da energia hidrelétrica incluem a forte influência do clima, as limitações impostas pelas condições geográficas, o grande investimento inicial e os danos ao meio ambiente.
A geração de energia hidrelétrica é fortemente afetada pela precipitação. O período entre seca e chuva é um fator importante para o fornecimento de carvão para usinas termelétricas. A geração hidrelétrica é estável em termos anuais e de província, mas depende do dia específico quando analisada em detalhes, mês, trimestre e região. Portanto, não consegue fornecer energia tão estável e confiável quanto a energia termelétrica.
Há grandes diferenças entre o sul e o norte do país durante as estações chuvosa e seca. No entanto, de acordo com as estatísticas de geração de energia hidrelétrica mensal de 2013 a 2021, a estação chuvosa na China ocorre, em geral, de junho a outubro, enquanto a estação seca vai de dezembro a fevereiro. A diferença entre as duas pode ser mais que o dobro. Ao mesmo tempo, observa-se que, apesar do aumento da capacidade instalada, a geração de energia de janeiro a março deste ano foi significativamente menor do que nos anos anteriores, sendo que a geração de março foi equivalente à de 2015. Isso demonstra a instabilidade do setor hidrelétrico.
Limitações impostas por condições objetivas. Usinas hidrelétricas não podem ser construídas onde há água. A construção de uma usina hidrelétrica é limitada por fatores geológicos, declive, vazão, realocação de moradores e até mesmo divisões administrativas. Por exemplo, o projeto de conservação de água do desfiladeiro de Heishan, mencionado na Assembleia Popular Nacional em 1956, não foi aprovado devido à falta de coordenação de interesses entre Gansu e Ningxia. Até que reapareça nas propostas das duas sessões deste ano, ainda não se sabe quando a construção poderá começar.
O investimento necessário para a energia hidrelétrica é considerável. Os trabalhos de terraplenagem, rocha e concreto para a construção de usinas hidrelétricas são vultosos, e os custos de reassentamento também são enormes; além disso, o investimento inicial não se reflete apenas no capital, mas também no tempo. Devido à necessidade de reassentamento e à coordenação entre diversos departamentos, o ciclo de construção de muitas usinas hidrelétricas sofrerá atrasos significativos em relação ao planejado.
Tomando como exemplo a Usina Hidrelétrica de Baihetan, em construção, o projeto foi iniciado em 1958 e incluído no “terceiro plano quinquenal” em 1965. No entanto, após diversas reviravoltas, a obra só foi oficialmente iniciada em agosto de 2011. Até o momento, a Usina Hidrelétrica de Baihetan não foi concluída. Excluindo a fase de projeto e planejamento preliminares, o ciclo de construção propriamente dito levará pelo menos 10 anos.
Grandes reservatórios causam inundações em larga escala nos trechos superiores da barragem, por vezes danificando terras baixas, vales fluviais, florestas e pastagens. Ao mesmo tempo, também afetam o ecossistema aquático ao redor da usina. Isso tem um grande impacto sobre peixes, aves aquáticas e outros animais.
03 Situação atual do desenvolvimento da energia hidrelétrica na China
Nos últimos anos, a geração de energia hidrelétrica tem mantido o crescimento, mas a taxa de crescimento nos últimos cinco anos é baixa.
Em 2020, a capacidade de geração de energia hidrelétrica foi de 1.355,21 bilhões de kWh, com um aumento de 3,9% em relação ao ano anterior. No entanto, durante o 13º Plano Quinquenal, a energia eólica e a optoeletrônica se desenvolveram rapidamente, superando as metas estabelecidas, enquanto a energia hidrelétrica atingiu apenas cerca de metade dessas metas. Nos últimos 20 anos, a participação da energia hidrelétrica na geração total de energia elétrica tem se mantido relativamente estável, entre 14% e 19%.
Analisando a taxa de crescimento da geração de energia na China, observa-se que o crescimento da energia hidrelétrica diminuiu nos últimos cinco anos, mantendo-se basicamente em torno de 5%.
Penso que as razões para a desaceleração são, por um lado, o encerramento de pequenas centrais hidroelétricas, o que está claramente mencionado no 13.º Plano Quinquenal para proteger e recuperar o ambiente ecológico. Só na província de Sichuan, existem 4705 pequenas centrais hidroelétricas que precisam de ser retificadas e desativadas;
Por outro lado, os recursos para o desenvolvimento de grandes usinas hidrelétricas na China são insuficientes. O país construiu muitas usinas hidrelétricas, como as de Três Gargantas, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba e Baihetan. Os recursos para a reconstrução de grandes usinas hidrelétricas podem se limitar à grande curva do rio Yarlung Zangbo. No entanto, devido à estrutura geológica da região, ao controle ambiental de reservas naturais e às relações com os países vizinhos, essa questão tem se mostrado complexa.
Ao mesmo tempo, também se observa, a partir da taxa de crescimento da geração de energia nos últimos 20 anos, que a taxa de crescimento da energia térmica está basicamente sincronizada com a taxa de crescimento da geração total de energia, enquanto a taxa de crescimento da energia hidrelétrica é irrelevante em relação à taxa de crescimento da geração total de energia, apresentando um padrão de "crescimento a cada dois anos". Embora existam razões para a alta proporção de energia térmica, isso também reflete, em certa medida, a instabilidade da energia hidrelétrica.
No processo de redução da participação da energia térmica, a energia hidrelétrica não desempenhou um papel significativo. Embora esteja se desenvolvendo rapidamente, ela só consegue manter sua participação na geração total de energia em um contexto de grande aumento da geração de energia nacional. A redução da participação da energia térmica deve-se principalmente a outras fontes de energia limpa, como a energia eólica, a energia fotovoltaica, o gás natural, a energia nuclear, entre outras.
Concentração excessiva de recursos hídricos
A geração total de energia hidrelétrica das províncias de Sichuan e Yunnan representa quase metade da geração nacional, e o problema resultante é que áreas ricas em recursos hídricos podem não ser capazes de absorver a geração local, resultando em desperdício de energia. Dois terços do desperdício de água e eletricidade nas principais bacias hidrográficas da China provêm da província de Sichuan, chegando a 20,2 bilhões de kWh, enquanto mais da metade do desperdício de eletricidade na província de Sichuan provém do curso principal do rio Dadu.
Em todo o mundo, a energia hidrelétrica da China se desenvolveu rapidamente nos últimos 10 anos. A China praticamente impulsionou o crescimento da energia hidrelétrica global com sua própria força. Quase 80% do crescimento do consumo global de energia hidrelétrica vem da China, e o consumo chinês representa mais de 30% do consumo global.
No entanto, a proporção do enorme consumo de energia hidrelétrica no consumo total de energia primária da China é apenas ligeiramente superior à média mundial, inferior a 8% em 2019. Mesmo sem comparar com países desenvolvidos como Canadá e Noruega, a proporção do consumo de energia hidrelétrica é muito inferior à do Brasil, que também é um país em desenvolvimento. A China possui 680 milhões de quilowatts de recursos hídricos, ocupando o primeiro lugar no mundo. Em 2020, a capacidade instalada de energia hidrelétrica deverá atingir 370 milhões de quilowatts. Sob essa perspectiva, o setor hidrelétrico chinês ainda tem um grande potencial de desenvolvimento.
04 Tendências futuras de desenvolvimento da energia hidrelétrica na China
A energia hidrelétrica acelerará seu crescimento nos próximos anos e continuará a aumentar sua participação na geração total de energia.
Por um lado, durante o período do 14º Plano Quinquenal, mais de 50 milhões de quilowatts de energia hidrelétrica poderão ser colocados em operação na China, incluindo as usinas hidrelétricas de Wudongde e Baihetan, do complexo das Três Gargantas, e a usina hidrelétrica do curso médio do rio Yalong. Além disso, o projeto de desenvolvimento hidrelétrico no curso inferior do rio Yarlung Zangbo foi incluído no 14º Plano Quinquenal, com 70 milhões de quilowatts de recursos tecnicamente exploráveis, o que equivale a mais de três usinas hidrelétricas do complexo das Três Gargantas, o que significa que a energia hidrelétrica voltou a vivenciar um grande desenvolvimento;
Por outro lado, a redução da escala da energia térmica é obviamente previsível. Seja do ponto de vista da proteção ambiental, da segurança energética ou do desenvolvimento tecnológico, a energia térmica continuará a perder importância no setor elétrico.
Nos próximos anos, o ritmo de desenvolvimento da energia hidrelétrica ainda não se compara ao das novas fontes de energia. Mesmo em termos de proporção da geração total de energia, ela pode ser ultrapassada pelas novas fontes de energia, que surgiram mais tarde. Se o tempo se prolongar, pode-se dizer que será ultrapassada pelas novas fontes de energia.
Data da publicação: 12 de abril de 2022
