Rios correm por milhares de quilômetros, contendo uma enorme quantidade de energia. O desenvolvimento e a utilização da energia hídrica natural para geração de eletricidade são chamados de energia hidrelétrica. Os dois elementos básicos que constituem a energia hidráulica são vazão e queda d'água. A vazão é determinada pelo próprio rio, e a taxa de utilização da energia cinética do uso direto da água do rio será muito baixa, pois é impossível encher toda a seção do rio com turbinas hidráulicas.
O aproveitamento hidráulico utiliza principalmente energia potencial, e deve haver uma queda no uso dessa energia. No entanto, a queda natural dos rios geralmente se forma gradualmente ao longo do fluxo fluvial e, em uma distância relativamente curta, a queda natural do fluxo de água é relativamente baixa. Medidas de engenharia adequadas precisam ser tomadas para aumentar artificialmente a queda, ou seja, concentrar a queda natural dispersa para formar uma coluna d'água utilizável.
Vantagens da energia hidrelétrica
1. Regeneração da energia hídrica
A energia hídrica provém do escoamento natural dos rios, formado principalmente pelo gás natural e pela circulação de água. A circulação da água permite que a energia hídrica seja reciclada e reutilizada, sendo, portanto, chamada de "energia renovável". A "energia renovável" ocupa um lugar único na construção de energia.
2. Os recursos hídricos podem ser utilizados de forma abrangente
A energia hidrelétrica utiliza apenas a energia do fluxo hídrico e não consome água. Portanto, os recursos hídricos podem ser utilizados de forma abrangente e, além da geração de energia, podem se beneficiar simultaneamente do controle de enchentes, irrigação, transporte marítimo, abastecimento de água, aquicultura, turismo e outros aspectos, além de realizar um desenvolvimento multiobjetivo.
3. Regulação da energia hídrica
A energia elétrica não pode ser armazenada, e a produção e o consumo ocorrem simultaneamente. A energia hídrica pode ser armazenada em reservatórios, que são produzidos de acordo com as necessidades do sistema elétrico. Os reservatórios atuam como depósitos de armazenamento de energia para o sistema elétrico. A regulação dos reservatórios melhora a capacidade do sistema elétrico de regular as cargas, aumentando a confiabilidade e a flexibilidade do fornecimento de energia.
4. Reversibilidade da geração de energia hidrelétrica
Uma turbina hidráulica que direciona a água de um local alto para um local baixo pode gerar eletricidade e converter a energia hídrica em energia elétrica; por sua vez, os corpos d'água localizados em níveis mais baixos são absorvidos por bombas elétricas e enviados para reservatórios em níveis mais altos para armazenamento, convertendo energia elétrica em energia hídrica. O uso da reversibilidade da geração hidrelétrica para construir usinas de armazenamento reversível desempenha um papel único na melhoria da capacidade de regulação de carga do sistema elétrico.
5. Flexibilidade de operação da unidade
As unidades de geração de energia hidrelétrica possuem equipamentos simples, operação flexível e confiável, e são muito convenientes para aumentar ou diminuir cargas. Podem ser iniciadas ou interrompidas rapidamente, de acordo com as necessidades dos usuários, e são fáceis de automatizar. São mais adequadas para realizar tarefas de redução de pico e modulação de frequência do sistema elétrico, além de servir como reserva de emergência, ajuste de carga e outras funções. Podem aumentar a confiabilidade do sistema elétrico, com benefícios dinâmicos excepcionais. As usinas hidrelétricas são as principais portadoras de cargas dinâmicas no sistema elétrico.
6. Baixo custo e alta eficiência na produção de energia hidrelétrica
A energia hidrelétrica não consome combustível e não exige um grande investimento de mão de obra e instalações para sua exploração e transporte. O equipamento é simples, com menos operadores, menor consumo de energia auxiliar, longa vida útil e baixos custos de operação e manutenção. Portanto, o custo de produção de energia elétrica em usinas hidrelétricas é baixo, apenas 1/5 a 1/8 do custo de usinas movidas a combustíveis fósseis. Além disso, a taxa de utilização de energia das usinas hidrelétricas é alta, chegando a mais de 85%, enquanto a das usinas movidas a combustíveis fósseis é de apenas cerca de 40%.
7. É propício à melhoria do ambiente ecológico
A geração de energia hidrelétrica não polui o meio ambiente. A vasta superfície hídrica do reservatório regula o microclima da região e a distribuição temporal e espacial do fluxo de água, o que contribui para a melhoria do ambiente ecológico das áreas circundantes. Para usinas termelétricas a carvão, cada tonelada de carvão bruto precisa emitir cerca de 30 kg de SO2, e mais de 30 kg de poeira particulada são emitidos. De acordo com as estatísticas de 50 usinas termelétricas a carvão de grande e médio porte em todo o país, 90% das usinas emitem SO2 com uma concentração superior a 860 mg/m3, o que representa uma poluição muito grave. No mundo atual, onde cada vez mais atenção está sendo dada às questões ambientais, acelerar a construção de hidrelétricas e aumentar a proporção de energia hidrelétrica na China são de grande importância para a redução da poluição ambiental.
Desvantagens da energia hidrelétrica
Grande investimento único – enormes obras de terraplenagem e concreto para a construção de usinas hidrelétricas; além disso, causará perdas consideráveis por inundações e exigirá enormes custos de reassentamento; o período de construção também é mais longo do que o de usinas termelétricas, afetando o giro dos fundos de construção. Mesmo que parte do investimento em projetos de conservação de água seja compartilhada por vários departamentos beneficiários, o investimento por quilowatt de energia hidrelétrica é muito maior do que o de energia termelétrica. No entanto, em operações futuras, a economia nas despesas operacionais anuais será compensada ano a ano. O período máximo de compensação permitido está relacionado ao nível de desenvolvimento do país e à política energética. Se o período de compensação for menor que o valor permitido, considera-se razoável aumentar a capacidade instalada da usina hidrelétrica.
Risco de falha – Devido a inundações, as barragens bloqueiam um grande volume de água, desastres naturais, danos causados pelo homem e à qualidade da construção, o que pode ter consequências catastróficas para as áreas a jusante e a infraestrutura. Tais falhas podem afetar o fornecimento de energia, a fauna e a flora, além de causar perdas e mortes significativas.
Danos ao ecossistema – Grandes reservatórios causam grandes inundações a montante das represas, às vezes destruindo terras baixas, florestas de vales e pastagens. Ao mesmo tempo, também afetam o ecossistema aquático ao redor da usina, causando um impacto significativo sobre peixes, aves aquáticas e outros animais.
Horário da publicação: 03/04/2023
