Hidroeletricidade: Quais são as Vantagens e Desvantagens

A hidroeletricidade é a eletricidade produzida a partir de hidrelétricas. Em 2015 hidrelétrica geraram 16,6% do total de eletricidade do mundo e 70% de toda a eletricidade renovável, e era esperado para aumentar cerca de 3,1% ao ano nos próximos 25 anos.

A energia hidrelétrica é produzida em 150 países, com a região Ásia-Pacífico gerar 33 por cento da energia hidrelétrica global em 2013. A China é o maior produtor de hidroeletricidade, com 920 TWh de produção em 2013, representando 16,9 por cento da utilização de eletricidade doméstica.

O custo da hidroeletricidade é relativamente baixa, tornando-se uma fonte competitiva de energia renovável. A estação hydro não consome água, ao contrário de usinas a carvão ou a gás. O custo médio de eletricidade a partir de uma estação hidroelétrica maior do que 10 megawatts é de 3 a 5 centavos de dólar dos EUA por quilowatt-hora.

Com uma barragem e do reservatório é também uma fonte flexível de eletricidade desde a quantidade produzida pela estação pode ser alterado para cima ou para baixo muito rapidamente para se adaptar às novas demandas de energia. Uma vez que um complexo hidrelétrico é construída, o projeto não produz resíduos direta, e tem um nível de produção consideravelmente mais baixos de gases de efeito estufa do que usinas de energia fósseis combustível alimentada.

A História da Hidroeletricidade

Hydropower tem sido usado desde os tempos antigos para moer farinha e executar outras tarefas. Em meados da década de 1770, o engenheiro francês Bernard Floresta de Belidor publicada Arquitetura Hidráulica que descreveu máquinas hidráulicas de eixo horizontal vertical- e.

No final do século 19, o gerador elétrico foi desenvolvido e agora pode ser acoplado com o sistema hidráulico.

A crescente demanda para a Revolução Industrial iria impulsionar o desenvolvimento também. Em 1878, primeiro esquema de energia hidrelétrica do mundo foi desenvolvido no Cragside em Northumberland, Inglaterra por William George Armstrong. Ele foi usado para alimentar uma lâmpada de arco único em sua galeria de arte.

A antiga Estação Schoelkopf Poder No. 1 perto de Niagara Falls no lado os EUA começaram a produzir electricidade em 1881. A primeira central hidroeléctrica Edison, a Vulcan Rua Flora, começou a operar 30 de setembro de 1882, em Appleton, Wisconsin, com uma produção de cerca de 12,5 kilowatts.

Em 1886, havia 45 usinas hidrelétricas em os EUA e Canadá. Em 1889, havia 200 só em os EUA.

No início do século 20, muitas pequenas centrais hidrelétricas foram sendo construídas por empresas comerciais nas montanhas perto de áreas metropolitanas. Grenoble, França realizada a Exposição Internacional de Hydropower e Turismo com mais de um milhão de visitantes. Em 1920 40% da energia produzida nos Estados Unidos era hidrelétrica, o Ato Federal de Energia foi transformado em lei.

A Lei criou a Comissão Federal de Energia para regular hidrelétricas em terras federais e água. Como as estações de energia tornou-se maior, suas barragens associados desenvolveram efeitos adicionais para incluir o controle de inundações, irrigação e navegação.

O financiamento federal tornou-se necessário para o desenvolvimento em grande escala e empresas de propriedade federal, como o Tennessee Valley Authority (1933) e da Administração de Energia Bonneville (1937) foram criados. Além disso, o Bureau of Reclamation que tinha começado uma série de projetos de irrigação dos EUA ocidentais no início do século 20 foi agora construir grandes projetos hidrelétricos, como o 1928 Hoover Dam.

Os EUA Army Corps of Engineers também esteve envolvido no desenvolvimento hidrelétrico, completando a represa de Bonneville, em 1937, e sendo reconhecido pela Lei de Controlo de Cheias de 1936 como a agência federal de controle de inundações premier.

Centrais hidroelétricas continuou a se tornar maior ao longo do século 20. Hydropower foi encaminhado para o carvão como branco para o seu poder e abundância. Usina 1.345 MW inicial de Hoover Dam foi a maior hidrelétrica do mundo em 1936; foi eclipsada pelo 6809 MW grande de Coulee em 1942.

A Itaipu abriu em 1984 na América do Sul como o maior, produzindo 14.000 MW, mas foi superada em 2008 pela Represa das Três Gargantas na China, 22.500 MW. Hidroeletricidade acabaria por fornecer alguns países, incluindo a Noruega, República Democrática do Congo, Paraguai e Brasil, com mais de 85% de sua eletricidade.

Os Estados Unidos têm atualmente mais de 2.000 usinas hidrelétricas que fornecem 6,4% da sua produção total de produção elétrica, que é de 49% de sua eletricidade renovável.

Vantagens das Hidroeletricidade

Flexibilidade
A energia hidrelétrica é uma fonte flexível de eletricidade desde estações pode ser aumentada cima e para baixo muito rapidamente para se adaptar às novas demandas de energia. [2] turbinas hidráulicas têm um tempo de arranque da ordem de alguns minutos.

Demora cerca de 60 a 90 segundos para trazer uma unidade de arranque a frio a plena carga; isto é muito mais curto do que para turbinas a gás ou plantas de vapor . A geração de energia também pode ser diminuída rapidamente quando há uma geração de energia excedente.

Daí a capacidade limitada de unidades hidrelétricas geralmente não é usado para produzir energia de base, exceto para desocupar a piscina inundação ou a satisfação das necessidades a jusante . Em vez disso, ele serve como apoio para os geradores não-hídricas.

baixos custos de energia
A principal vantagem da energia hidroelétrica é a eliminação dos custos de combustível. O custo de operar uma estação hidrelétrica é quase imune ao aumento do custo dos combustíveis fósseis, como petróleo, gás natural ou carvão, e nenhuma importação são necessários.

O custo médio de eletricidade a partir de uma estação hidroelétrica maior do que 10 megawatts é de 3 a 5 centavos de dólar dos EUA por quilowatt-hora.

centrais hidrelétricas têm uma vida econômica de longo, com algumas plantas ainda em serviço após 50-100 anos. Custo do trabalho operacional também é geralmente baixa, como plantas automatizados e com pouco pessoal no local durante a operação normal.

Onde uma represa serve múltiplas finalidades, uma estação hidrelétrica podem ser adicionados com relativamente baixo custo de construção, fornecendo um fluxo de receita útil para compensar os custos de operação da barragem. Calcula-se que a venda de eletricidade a partir da barragem das Três Gargantas irá cobrir os custos de construção depois de 5 a 8 anos de geração total.

Além disso, alguns dados mostram que na maioria dos países grandes barragens hidroelétricas será demasiado caro e leva muito tempo para construir para entregar um retorno ajustado ao risco positiva, a menos que medidas de gestão de risco adequadas são postas em prática.

Adequação para aplicações industriais
Enquanto muitos projetos hidrelétricos fornecer redes eléctricas públicas, alguns são criados para servir as empresas industriais específicos. projetos hidrelétricos dedicados são muitas vezes construídos para fornecer as quantidades substanciais de energia necessária para as plantas eletrolíticos de alumínio, por exemplo.

O grande de Coulee comutada para apoiar alumínio Alcoa em Bellingham, Washington, Estados Unidos para os aviões da Segunda Guerra Mundial americana antes de ser autorizado a prestar irrigação e poder para os cidadãos (além de poder de alumínio) depois da guerra. No Suriname, o Reservatório Brokopondo foi construído para fornecer eletricidade para a indústria de alumínio da Alcoa.

Central eléctrica de Manapouri da Nova Zelândia foi construída para fornecer eletricidade para a fundição de alumínio em Tiwai Point.

Emissões reduzidas de CO2

Desde hidrelétricas não queimam combustíveis fósseis, eles não produzem diretamente dióxido de carbono. Enquanto alguns dióxido de carbono é produzido durante a fabricação e construção do projeto, esta é uma pequena fração das emissões operacionais de produção de eletricidade do combustível fóssil equivalente.

Uma medição de gases de efeito estufa relacionados e outra comparação externalidade entre fontes de energia podem ser encontrados no projeto ExternE pelo Instituto Paul Scherrer e da Universidade de Stuttgart, que foi financiado pela Comissão Europeia.

De acordo com esse estudo, a hidreletricidade produz menos quantidade de gases de efeito estufa e externalidade de qualquer fonte de energia.

Em segundo lugar era o vento, a terceira foi a energia nuclear, e quarto foi fotovoltaica solar. O impacto de gases com efeito de baixo de hidroeletricidade é encontrado especialmente em climas temperados. O estudo acima foi para o local de energia na Europa; presumivelmente condições similares prevalecem na América do Norte e Ásia do Norte, que todos ver um, congelar naturais / ciclo de degelo regulares (com deterioração planta sazonal associado e rebrota).

Impactos de emissão maior de gases de efeito estufa são encontradas em regiões tropicais porque os reservatórios de usinas em regiões tropicais produzem uma quantidade maior de metano do que aqueles em áreas temperadas.

Outros usos do reservatório
Reservatórios criados por usinas hidrelétricas, muitas vezes fornecer instalações para desportos aquáticos, e tornam-se atrativos turísticos próprios. Em alguns países, a aquicultura em reservatórios é comum. Multi-uso represas instaladas para a agricultura apoio irrigação com uma fonte de água relativamente constante. As grandes barragens hidrelétricas pode controlar inundações, que de outra forma afetar as pessoas que vivem a jusante do projeto.

Desvantagens da Hidroeletricidade

usinas hidrelétricas que usam barragens submergir grandes áreas de terra, devido à exigência de um reservatório. Merowe Dam no Sudão.
Reservatórios grandes associados com hidrelétricas tradicionais resultar em submersão de áreas extensas a montante das barragens, às vezes destruindo terras baixas biologicamente rico e produtivo e florestas ribeirinhas do vale, região pantanosa e pastagens. Represamento interrompe o fluxo dos rios e pode prejudicar os ecossistemas locais, e a construção de grandes barragens e reservatórios muitas vezes envolve as pessoas deslocando e animais selvagens.

A perda de terra é muitas vezes agravada pela fragmentação do habitat das zonas circundantes causadas pelo reservatório.

projetos hidrelétricos pode ser prejudicial para circundante ecossistemas aquáticos a montante e a jusante do local da instalação. Geração de energia hidrelétrica muda o ambiente do rio a jusante. Água que sai de uma turbina geralmente contém muito pouco sedimento, que pode levar a limpeza dos leitos dos rios e perda de margens de rios suspenso.

Desde portões turbina são muitas vezes aberto de forma intermitente, flutuações rápidas ou mesmo diárias no fluxo do rio são observados.

Assoreamento e fluxo de escassez
Quando a água flui ele tem a capacidade para o transporte de partículas mais pesadas do que a própria a jusante. Isto tem um efeito negativo sobre as barragens e, posteriormente, suas instalações de energia, particularmente aqueles em rios ou dentro de áreas de captação com alta assoreamento.

Assoreamento pode encher um reservatório e reduzir a sua capacidade para controlar as cheias juntamente com causando horizontal de pressão adicional sobre a parte a montante da barragem. Eventualmente, alguns reservatórios pode se tornar cheia de sedimentos e inúteis ou over-top durante uma enchente e falhar.

Alterações na quantidade de fluxo de rio irá correlacionar com a quantidade de energia produzida por uma barragem. fluxos de rio mais baixo irá reduzir a quantidade de armazenamento vivo em, portanto, um reservatório de reduzir a quantidade de água que pode ser usado para a energia hidroelétrica.

O resultado do fluxo do rio diminuído pode ser escassez de energia em áreas que dependem fortemente de energia hidrelétrica. O risco de escassez de fluxo pode aumentar como resultado da mudança climática.

Um estudo a partir do rio Colorado, nos Estados Unidos sugerem que as mudanças climáticas modestas, tais como um aumento da temperatura em 2 graus Celsius, resultando em um declínio de 10% na precipitação, pode reduzir o rio run-off em até 40%.

Brasil em particular é vulnerável devido à sua forte dependência de energia hidrelétrica, como o aumento das temperaturas, a água mais baixo fluxo e alterações no regime de chuvas, poderia reduzir a produção total de energia em 7% ao ano até o final do século.

Sobre o autor | Website

Meu nome é Vagner Liberato, sou carioca e vivo no Rio de Janeiro. Formei-me em Administração de Empresas e sou um apaixonado por conteúdo sustentável. Desde 2015 faço o Meio Ambiente Rio com maior prazer! Para falar comigo, entre em contato pelo email: contato@meioambienterio.com

Para enviar seu comentário, preencha os campos abaixo:

Deixe uma resposta

*

Seja o primeiro a comentar!

Por gentileza, se deseja alterar o arquivo do rodapé,
entre em contato com o suporte.