Hidrologia

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ENERGIA FIRME

Segundo Elliot, a Energia Firme é a energia suprida por uma usina que não pode ser suprida por nenhuma outra e, no caso de hidrelétricas, é a energia possível de ser produzida no período crítico.

De acordo com a Aneel, Energia Firme corresponde à máxima produção contínua de energia que pode ser obtida supondo a ocorrência da seqüência mais seca registrada no histórico de vazões do rio onde está localizada.

De acordo com o ONS, a Energia Firme é a energia média gerada no período crítico do SIN com configuração apenas hidráulica.

Elliot define o período crítico como sendo o pior ciclo hidrológico ou o único ocorrido uma vez em 20 anos.

Para o ONS, o período crítico é aquele, em que o reservatório inicialmente cheio, e sem reenchimento total intermediário, é deplecionado ao máximo. O período considerado tem sido de Jun/49 a Nov/56, mas este período talvez seja revisto devido ao racionamento de 2001.

A metodologia brasileira contempla as sinergias dos diversos reservatórios enquanto a metodologia americana considera o aproveitamento hidrelétrico isolado.

Aplicando o conceito de Elliot ao aproveitamento de Simplício, apresentado anteriormente, teremos que o pior volume diferencial anual foi de -5,94 pu em 1954.

Considerando que a produtibilidade desta usina é de 0,9275 MW/m3/s e a MLT é igual a 410,86 m3/s, a energia firme de acordo com Elliot será igual a:

 

eq firme simplicio 

 

Este valor representa 63% da capacidade instalada da usina e é praticamente igual à garantia física fornecida para esta usina - 191,3 MWm.

Considerando a metodologia do ONS aplicada aos dados normalizados, a energia firme de Simplício é de 312 MWm.

Por que estes números são tão diferentes?

A Tabela abaixo fornece uma pista para esta questão.

Consideremos um sistema hipotético com apenas a usina de Furnas e a usina de Simplício. Individualmente, o ano com menor volume diferencial anual (VDA) para Simplício, conforme visto anteriormente, foi 1954 e o ano com menor VDA em Furnas foi 1971.

Na operação do sistema, o pior ano é o ano em que a soma das energias firmes de todas as usinas é mínima. Neste caso simplificado, 1971 foi o pior ano  porque a soma das energias firmes individuais neste ano é a menor.

Mesmo sem considerar a capacidade de regulação do reservatório de Furnas, a operação conjunta das duas hidrelétricas aumentou a energia firme do sistema em cerca de 7% quando comparado com a soma das energias firmes individuais.

Esta exemplo simplificado mostra que o conjunto de usinas hidrelétricos contribui para aumentar a energia firme. No entanto, mesmo aumentando o número de usinas hidrelétricas, é impossível eliminar totalmente o risco hidrológico.

Usina Produtibilidade Potência MLT Ano VDA Ef Ano VDA Ef
  MW/m3/s MW m3/s     MWm     MWm
Furnas 0,7726 1312,0 924,00 1954 -4,91 421,78 1971 -5,69 375,38
Simplício 0,9275 305,7 410,86 1954 -5,94 192,44 1971 -4,71 231,50
Total           614,22     606,88