Possibilidade de geração híbrida hidro-solar na bacia do São Francisco

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Maria Francisca Azeredo Velloso
• Orientador(a): Enio Bueno Pereira, Fernando Ramos Martins
• Banca de defesa: Rodrigo Santos Costa, Gerson Máximo Tiepolo, Marcio Cataldi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Ciência do Sistema Terrestre
• País: BR
• Resumo em Inglês: Electricity and water resources are essential for the provision of the fundamental services that support and enable the advancement of life quality. Energy and water resources are historically analyzed and planned individually. The interconnection between water and energy began to be studied because of human impact on the environment. With the aim to demonstrate the strong relation between the themes and the pressure of one over the other, this thesis seeks to contribute to the energy issues and the conflicts related to the energy generation and water usage. The object is to evaluate the solar energy contribution, through photovoltaic technology, for the generation of electricity and the benefits it can bring to water management in the semi-arid region of the Northeast. Water of the Sobradinho Hydroelectric Plant (UHE) reservoir, is used for different purposes, not restricted only to the generation of electric energy. In the region around the reservoir there are large areas of irrigated crops that uses the water of the lake of Sobradinho. Water is also used for public and industrial needs. The region subject to this research is known for the prolonged droughts it has suffered over the years. In times of water deficit, as it happened recently, the volume of the lake suffers considerable reductions impacting the availability of water in the region. In this context, this study shows that solar energy can bring benefits with the implementation of a Photovoltaic Plant (UFV). Sobradinho is in a region of Brazil with a high incidence of solar energy, resulting that the volume of water stored in its reservoir is greater, making water available in periods of extreme drought, such as the events that occurred between 2013 and 2015. This research evaluated four UFV's. It was estimated how much electricity these plants could have generated between the years of 2006 and 2015, and how much water it would be possible to accumulate in the reservoir if the Sobradinho HPP reduced its production. Greater emphasis was given to the years 2013-2015, when a major water crisis occurred throughout the country and specially in the Northeast. In December 2015, the volume of the reservoir reached a mark of 1.7\%. During the water crisis period, the existence of the UFV could supply the demand of the reservoir, enabling a higher energy generation and water supply for the various sectors. The generation of photovoltaic energy can mitigate the conflicts generated by the multiple uses of the water.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/05.18.18.28

A energia elétrica e o recurso hídrico são essenciais para o atendimento dos serviços fundamentais que dão suporte e possibilitam o avanço da qualidade de vida. Os temas energia e água, historicamente, são analisados e planejados de forma individual. Diante da interferência do homem no meio ambiente e dos impactos causados, a interconexão entre água e energia passou a ser estudada, com o objetivo de demonstrar a forte relação entre os temas e a pressão de um sobre o outro. Este trabalho busca contribuir com a questão energética do país e seus conflitos relacionados com a geração de energia e os diversos usos da água. O foco do trabalho reside na avaliação da contribuição que o aproveitamento da energia solar, através da tecnologia fotovoltaica, para a geração de eletricidade pode trazer para as questões ligadas à gestão de usos múltiplos da água na região do semiárido nordestino. O reservatório da Usina Hidrelétrica (UHE) de Sobradinho tem sua água demandada para diferentes finalidades, não somente a geração de energia elétrica. Ao redor da região do reservatório existem grandes áreas de cultivos irrigados que utilizam a água do lago, além do abastecimento público, industrial e etc. A região do estudo é conhecida pelas prolongadas estiagens que sofre ao longo dos anos e, em época de déficit hídrico, como ocorrido recentemente, o volume do lago sofre reduções consideráveis prejudicando quem se prevalece da disponibilidade de água da região. Nesse contexto, o trabalho mostra que a energia solar é capaz de trazer benefícios, uma vez que, com a implantação de uma Usina Fotovoltaica (UFV), uma vez que Sobradinho está localizada na região do Brasil com maior incidência de energia solar, fazendo com que o volume de água armazenado no seu reservatório seja maior, disponibilizando água em períodos de eventos extremos de seca como o ocorrido entre 2013 e 2015. Foram dimensionadas quatro UFVs e, foi estimado o quanto de energia elétrica essas usinas teriam sido capazes de gerar entre os anos de 2006 e 2015 e, quanto de água seria possível acumular no reservatório se a UHE Sobradinho reduzisse sua produção. Foi dada uma maior ênfase nos anos de 2013 a 2015, quando ocorreu uma forte crise hídrica em todo o país e, principalmente no Nordeste, em dezembro de 2015 o volume útil do reservatório chegou a registrar a marca de 1,7\%. Durante o período da crise hídrica, a existência da UFV teria sido capaz de suprir a demanda do reservatório, com isso possibilitando uma maior segurança tanto energética quanto de suprimento de água para os diversos setores. A geração de energia fotovoltaica se mostra capaz de contribuir para que os conflitos pelos usos múltiplos da água sejam amenizados.