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Energia Hidrocinética no
Norte do Brasil
Prof. Dr. Geraldo LúcioTiago Filho
Eng. Msc.Antonio Carlos Barkett Botan
Eng. Dr. Júlio César Silva de Souza
Centro Nacional de Referências em PequenasCentrais Hidrelétricas – CERPCH
Universidade Federal de Itajubá- UNFEI
UNIFEI
SUMÁRIO
Introdução
Princípio de funcionamento
Estado da arte
Projetos no mundo
Projetos em países emergentes
Ciclo de vida da tecnologia
Projeto: Developing a hydrokinetic park
downstream of Samuel and Curuá-Una
Hydropower Plants.
Conclusões
Conclusão
Recomendações
INTRODUÇÃO
Energia hidrocinética
• É a energia extraída da energia cinética contida nas correntezas naturais e artificiais
dos oceanos, rios e canais
• Baixo impacto ambiental
• A sua implantação depende da avaliação do potencial disponível e a criação de
políticas favoráveis focadas a incentivar os incentivos, o mercado e a regulação.
Estado atual:
• Crescimento, diferentes projetos de pesquisa em temas da engenharia,
• Carece de análise econômica
• Projetos em diferentes fases
• Alto custo .
Situação em Países emergentes:
• Recurso disponível.
• Tecnologia pode ser desenvolvida,
• criação de mercado,
• sistemas acessíveis e relativamente eficientes.
SUMÁRIO
Introdução
Princípio de funcionamento
Estado da arte
Projetos no mundo
Projetos em países emergentes
Ciclo de vida da tecnologia
Projeto: Developing a hydrokinetic park
downstream of Samuel and Curuá-Una
Hydropower Plants.
Conclusões
Conclusão
Recomendações
INTRODUÇÃO
Energia hidrocinética extrai energia de correntezas naturais e artificiais em oceanos e
curso d´água.
Opção renovável disponível presente em lugares estratégicos:
nos oceanos cujo potencial é relativamente alto, e
nos rios em trechos com:
declividades mais fortes
com estreitamento da seção transversal
com potenciais remanescentes
𝐸 𝐶 = 𝐶 𝑝
1
2
𝜌𝐴 𝑟 𝑉1
3
= 𝑃𝑒
PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO
Máximo coeficiente de potência: Relação
de velocidades igual a 1/3.
A potência máxima extraída é devida só a
dois terços da velocidade 𝑉1.
Normalmente, um sistema comum tem
uma eficiência global de 0,35
SUMÁRIO
Introdução
Princípio de funcionamento
Estado da arte
Projetos no mundo
Projetos em países emergentes
Ciclo de vida da tecnologia
Projeto: Developing a hydrokinetic park
downstream of Samuel and Curuá-Una
Hydropower Plants.
Conclusões
Conclusão
Recomendações
ESTADO DA ARTE : Mundo
Departamento de Energia, Estados Unidos
Tipos deTurbinas para aproveitamentos Hidrocinéticos (maremotrizes)
Fab.Verdante
Turbina Axial , eixo horizontal
East River, NewYork, NY
Turbinas de Correntes marinhas
Sea Flow MCT Ltda In-Stream Device – Lunar Energy
SMD Hydrovision
ESTADO DA ARTE : Mundo
Tipos deTurbinas para aproveitamentos Hidrocinéticos (maremotrizes)
Turbinas de Arrasto
Underwater Electric Kite (UEK)
Irish company partnered with Nova Scotia
Power (NSP)
Scot Renewable
Hydrokinetic turbine
ESTADO DA ARTE : Mundo
Eixo Horizontal
TurbinaTipo Darrieus, Gorlov – Turbina Fluxo Cruzado
EixoVertical
ESTADO DA ARTE : Mundo
ESTADO DA ARTE : Mundo
(a) ENERMAR, Italia - 20 kW Fase 4, (b) Rio Atchafalaya, Estados Unidos – Fase 1, (c)
Smart Grid, Canada - Fase 3, (d) SEAFLOW, Inglaterra – 300 Kw.
SUMÁRIO
Introdução
Princípio de funcionamento
Estado da arte
Projetos no mundo
Projetos em países emergentes
Ciclo de vida da tecnologia
Projeto: Developing a hydrokinetic park
downstream of Samuel and Curuá-Una
Hydropower Plants.
Conclusões
Conclusão
Recomendações
ESTADO DA ARTE : Países
emergentes
ESTADO DA ARTE : países emergentes
(a) Invap, Argentina - 4,5 kW Fase 2, (b) Fedeta, Equador – 1,5 kW Fase 3, (c) Brasil,
UnB/Eletronorte – Fases 1, 2 e 3 (Tucunaré)
C-1 C-2 C-2 C-3
SUMÁRIO
Introdução
Princípio de funcionamento
Estado da arte
Projetos no mundo
Projetos em países emergentes
Ciclo de vida da tecnologia
Projeto: Developing a hydrokinetic park
downstream of Samuel and Curuá-Una
Hydropower Plants.
Conclusões
Conclusão
Recomendações
ESTADO DA ARTE : Ciclo de vida
Renováveis: Mercado e regulação
Desenvolvimento daTecnologia hidrocinética
Descobrimento, definição do
conceito, desenvolvimento
inicial, engenharia.
Prova do conceito, ensaios em
laboratório, demonstração em
local, aplicação real.
Produção e comercialização,
aplicação real.
1,68 Cpb
SUMÁRIO
Introdução
Princípio de funcionamento
Estado da arte
Projetos no mundo
Projetos em países emergentes
Ciclo de vida da tecnologia
Projeto: Developing a hydrokinetic park
downstream of Samuel and Curuá-Una
Hydropower Plants.
Conclusões
Conclusão
Recomendações
Development and implementation of procedures for
developing a hydrokinetic park and the survey of applicable
technologies downstream of hydropower plants. Case studies:
Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants.
PROJETO
Financiamento Beneficiária Executora
EQUIPE
• Prof. Dr. Geraldo LucioTiago Filho
Professor e Diretor do Instituto de Recursos Naturais
Coordenador Geral
• Prof. Dr. Ramiro Gustavo Ramirez Camacho
Professor do Instituto de Engenharia Mecânica
Pesquisador orientador
• Msc. Camila Rocha Galhardo
Doutoranda em Engenharia da Produção
Gerente
• Eng. Msc. Antonio Carlos Barkett Botan
Doutorando em Engenharia Mecânica
Coordenador
• Eng. Msc. Ivan Felipe Silva dos Santos
Doutorando em Engenharia Mecânica
Pesquisador
• Eng. Dr. Júlio César Silva de Souza
Doutor em Engenharia Mecânica
Pesquisador
• Eng. Msc. Roberto Meira Junior
Doutorando em Engenharia Mecânica
Pesquisador
• Eng. Laura Dardot Campello
Mestrando em Engenharia da Energia
Pesquisador
• Pedro Henrique de Oliveira Azevedo Lobão
Graduando em Engenharia Mecânica
Pesquisador
PROJETO
HISTORICO
• Em março de 2015 submissão do projeto em parceria com a Universidade
Federal do Maranhão – Canal doVarador
• Beneficiaria Eletronorte – Sugestão de estudo do potencial hidrocinético a
jusante de duas usinas hidrelétricas na região Norte do país.
PROJETO
PROPOSTA
• Levantamento do potencial a jusante das usinas de Curua Una e Samuel
• 5 km a jusante da barragem;
• Topo batimétrica do leito do rio e topografia das margens .
• Modelagem do fenômeno e calculo do potencial hidrocinético
• Método computacional CFD;
• Estudo do regime hidrológico ao longo do ano;
• Definição do potencial hidrocinético
• Escolha do melhor trecho
• Calculo do potencial teórico
PROJETO
METODOLOGIA
• 1° Etapa – Definição de locais para realização do estudo
• 2° Etapa - Coleta de dados primários
• 3° Etapa – Planejamento de campo
• 4° Etapa - Coleta de dados de campo
• 5° Etapa –Tratamento dos dados
• 6° Etapa – Modelagem computacional
• 7° Etapa – Geração dos cenários
• 8° Etapa – Seleção do melhor trecho
• 9° Etapa – Definição do potencial
PROJETO
TRABALHO DE CAMPO - UHE SAMUEL
Potência 216 MW
Localização Rio Jamari
Estado Rondônia
Município Candeias do Jamari
PROJETO
TRABALHO DE CAMPO – UHE SAMUEL
TRABALHO DE CAMPO - UHE CURUÁ-UNA
Potência 30.3 MW
Localização Rio Curuá-Una
Estado Pará
Município Santarém
PROJETO
TRABALHO DE CAMPO – UHE CURUÁ-UNA
PROJETO
TRABALHO DE CAMPO – EQUIPAMENTOS
PROJETO
Coletora Garmin 50DV
ADCP Work Horse Sentinel
DGPS
TRABALHO DE CAMPO
PROJETO
TRABALHO DE CAMPO
PROJETO
SoftwareWinriver II® para coleta e integração
dos dados de correntometria
TRABALHO DE CAMPO
PROJETO
ADCP
Ecobatímetro
DGPS
MODELAGEM COMPUTACIONAL
• Análise dos dados obtidos em campo;
• Seleção das seções e trechos de interesse;
• Geração da geometria utilizando os dados da batimetria – ICEM CFD;
• Geração das malhas – ICEM CFD;
• Seleção das condições de contorno utilizando os dados obtidos com ADCP – CFX-
Pre
• Cálculo computacional – CFX Solver Manager
• Processamento e análise dos resultados – CFD Post
PROJETO
MODELAGEM COMPUTACIONAL
• Critério de Escolha das
Seções:
• Velocidade média acima de
1,0 m/s
PROJETO
MODELAGEM COMPUTACIONAL
PROJETO
Rio Jamari - RO
MODELAGEM COMPUTACIONAL
PROJETO
Rio Curuá-Una - PA
MODELAGEM COMPUTACIONAL
• Geometria e Malha
Entrada
Lado 1
Fundo
Lado 2
Superficie
Saida
PROJETO
MODELAGEM COMPUTACIONAL -
RESULTADOS
PROJETO
Seção de Entrada
MODELAGEM COMPUTACIONAL -
RESULTADOS
PROJETO
Seção de Saída
MODELAGEM COMPUTACIONAL -
RESULTADOS
PROJETO
Seção
Intermediária
MODELAGEM COMPUTACIONAL -
RESULTADOS
v
PROJETO
MODELAGEM COMPUTACIONAL -
RESULTADOS
v
PROJETO
DEFINIÇÃO DOTRECHO PARA IMPLANTAÇÃO
DO PARQUE HIDROCINÉTICO
• UHE Curuá-Una
• Velocidade Média 2,5m/s
• Localização entre as seções de 25
à 28
• Trecho de estreitamento do leito
do rio
PROJETO
DEFINIÇÃO DOTRECHO PARA IMPLANTAÇÃO
DO PARQUE HIDROCINÉTICO
PROJETO
DETERMINAÇÃO DO POTENCIAL
HIDROCINÉTICO DOTRECHO
• Levantamento dos níveis e
vazões calculadas
trimestralmente pela
curva-chave
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
Q[m³/s]
Vazões defluentes ao reservatório da UHE Curuá-Una.
PROJETO
DETERMINAÇÃO DO POTENCIAL
HIDROCINÉTICO DOTRECHO
A = 103,0ym - 122,8
R² = 0,999
P = 83,97ym0,137
R² = 0,999
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5 6 7 8
ymáx [m]
P[m]
A[m²]
A X y
P X y
y = 642,2621x - 2.308,1406
R² = 0,9629
0
500
1000
1500
2000
2500
3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7
Q[m³/s]
ymáx [m]
Variação do perímetro e área molhada em função da
profundidade máxima ymáx.
Curva chave do trecho de rio a ser simulado.
PROJETO
DETERMINAÇÃO DO POTENCIAL
HIDROCINÉTICO DOTRECHO
PROJETO
RESULTADOS
PROJETO
RESULTADOS
Seção
Potencia Hidráulica
Disponível [kW]
Energia Hidráulica
Disponível [MWh/ano]
Potência
Instalada [kW]
Fator de
Capacidade
Energia Gerada
[MWh/ano]
1 472.15 4136.06 190 0.43 713.14
2 251.50 2203.17 100 0.60 527.67
3 639.15 5598.95 260 0.63 1425.41
4 1579.22 13833.97 630 0.68 3755.80
5 1459.29 12783.38 580 0.69 3497.02
6 963.37 8439.13 390 0.57 1934.29
7 584.72 5122.19 230 0.67 1354.38
Σ 2380 Média: 0.63 13207.70
PROJETO
SUMÁRIO
Introdução
Princípio de funcionamento
Estado da arte
Projetos no mundo
Projetos em países emergentes
Ciclo de vida da tecnologia
Projeto: Developing a hydrokinetic park
downstream of Samuel and Curuá-Una
Hydropower Plants.
Conclusões
Conclusões
Recomendações
• Existe tecnologia nacional para a prospecção de potencial hidrocinético
• Identificado um trecho passível de se instalar um parque hidrocinético
• Trecho selecionado:
• Seções 25,26,27 e 28 da Jusante da UHE Curuá-Uma
• Velocidades médias: 2,7 m/s
• Potencia Instalada: 2.380 kW
• Energia gerada anual: 13.207 MWh/ano
• Fator de capacidade: 0,63
CONCLUSÕES
Recomendações
• Identificar tecnologias que se adaptem às condições do trecho identificado;
• Definir e dimensionar o sistema de fixação da turbinas hidrocinéticas e do
sistema de conexão elétrica à Usina Hidrelétrica de Curuá-Una;
• Conceber e dimensionar um sistema de proteção contra materiais em
suspensão no rio;
• Buscar a viabilidade técnica e econômica do parque hidrocinético;
CONCLUSÕES
Recomendações
• Implementar parcerias e intercâmbios com as instituições de pesquisa e desenvolvimento
tecnologia a área de energias hidrocinéticas, tais como : Heriot Watt University, EMEC,
Aquatera, Scott Renewables e MeyGen
• Criar sinergias com instituições nacionais para o desenvolvimento tecnológico em energias
hidrocinéticas fluviais e oceânicas, tais como: UNIFEI, UNB, UFMA e UFRJ.
• Desenvolver tecnologias nacionais visando ganhos de eficiência nos componentes hidro-
elétricos e de controle de parques hidrocinético;
• Elaborar procedimentos para a concepção, dimensionamento, arranjo e de implantação de
parques hidrocinético,
• Promover um programa de prospecção do potencial hidrocinético na bacias amazônicas e
dos trechos de potenciais remanescentes dos rios das regiões sul e sudeste
• Promover um programa de prospecção do potencial hidrocinético, de maré motriz e de
ondas no litoral brasileiro, (iniciando pelos litorais das regiões Norte e Sul)
CONCLUSÕES
CONCLUSÕES
Ilha Maracá
Canal doVarador
Agradecimentos
• À Embaixada do Reino Unido
• À Eletronorte
• À Fapepe
• À Equipe do CERPCH
• À Unifei
OBRIGADO !!!
www.cerpch.org.br

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  • 1. Energia Hidrocinética no Norte do Brasil Prof. Dr. Geraldo LúcioTiago Filho Eng. Msc.Antonio Carlos Barkett Botan Eng. Dr. Júlio César Silva de Souza Centro Nacional de Referências em PequenasCentrais Hidrelétricas – CERPCH Universidade Federal de Itajubá- UNFEI UNIFEI
  • 2. SUMÁRIO Introdução Princípio de funcionamento Estado da arte Projetos no mundo Projetos em países emergentes Ciclo de vida da tecnologia Projeto: Developing a hydrokinetic park downstream of Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants. Conclusões Conclusão Recomendações
  • 3. INTRODUÇÃO Energia hidrocinética • É a energia extraída da energia cinética contida nas correntezas naturais e artificiais dos oceanos, rios e canais • Baixo impacto ambiental • A sua implantação depende da avaliação do potencial disponível e a criação de políticas favoráveis focadas a incentivar os incentivos, o mercado e a regulação. Estado atual: • Crescimento, diferentes projetos de pesquisa em temas da engenharia, • Carece de análise econômica • Projetos em diferentes fases • Alto custo . Situação em Países emergentes: • Recurso disponível. • Tecnologia pode ser desenvolvida, • criação de mercado, • sistemas acessíveis e relativamente eficientes.
  • 4. SUMÁRIO Introdução Princípio de funcionamento Estado da arte Projetos no mundo Projetos em países emergentes Ciclo de vida da tecnologia Projeto: Developing a hydrokinetic park downstream of Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants. Conclusões Conclusão Recomendações
  • 5. INTRODUÇÃO Energia hidrocinética extrai energia de correntezas naturais e artificiais em oceanos e curso d´água. Opção renovável disponível presente em lugares estratégicos: nos oceanos cujo potencial é relativamente alto, e nos rios em trechos com: declividades mais fortes com estreitamento da seção transversal com potenciais remanescentes 𝐸 𝐶 = 𝐶 𝑝 1 2 𝜌𝐴 𝑟 𝑉1 3 = 𝑃𝑒
  • 6. PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO Máximo coeficiente de potência: Relação de velocidades igual a 1/3. A potência máxima extraída é devida só a dois terços da velocidade 𝑉1. Normalmente, um sistema comum tem uma eficiência global de 0,35
  • 7. SUMÁRIO Introdução Princípio de funcionamento Estado da arte Projetos no mundo Projetos em países emergentes Ciclo de vida da tecnologia Projeto: Developing a hydrokinetic park downstream of Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants. Conclusões Conclusão Recomendações
  • 8. ESTADO DA ARTE : Mundo Departamento de Energia, Estados Unidos
  • 9. Tipos deTurbinas para aproveitamentos Hidrocinéticos (maremotrizes) Fab.Verdante Turbina Axial , eixo horizontal East River, NewYork, NY Turbinas de Correntes marinhas Sea Flow MCT Ltda In-Stream Device – Lunar Energy SMD Hydrovision ESTADO DA ARTE : Mundo
  • 10. Tipos deTurbinas para aproveitamentos Hidrocinéticos (maremotrizes) Turbinas de Arrasto Underwater Electric Kite (UEK) Irish company partnered with Nova Scotia Power (NSP) Scot Renewable Hydrokinetic turbine ESTADO DA ARTE : Mundo
  • 11. Eixo Horizontal TurbinaTipo Darrieus, Gorlov – Turbina Fluxo Cruzado EixoVertical ESTADO DA ARTE : Mundo
  • 12. ESTADO DA ARTE : Mundo (a) ENERMAR, Italia - 20 kW Fase 4, (b) Rio Atchafalaya, Estados Unidos – Fase 1, (c) Smart Grid, Canada - Fase 3, (d) SEAFLOW, Inglaterra – 300 Kw.
  • 13. SUMÁRIO Introdução Princípio de funcionamento Estado da arte Projetos no mundo Projetos em países emergentes Ciclo de vida da tecnologia Projeto: Developing a hydrokinetic park downstream of Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants. Conclusões Conclusão Recomendações
  • 14. ESTADO DA ARTE : Países emergentes
  • 15. ESTADO DA ARTE : países emergentes (a) Invap, Argentina - 4,5 kW Fase 2, (b) Fedeta, Equador – 1,5 kW Fase 3, (c) Brasil, UnB/Eletronorte – Fases 1, 2 e 3 (Tucunaré) C-1 C-2 C-2 C-3
  • 16. SUMÁRIO Introdução Princípio de funcionamento Estado da arte Projetos no mundo Projetos em países emergentes Ciclo de vida da tecnologia Projeto: Developing a hydrokinetic park downstream of Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants. Conclusões Conclusão Recomendações
  • 17. ESTADO DA ARTE : Ciclo de vida Renováveis: Mercado e regulação Desenvolvimento daTecnologia hidrocinética Descobrimento, definição do conceito, desenvolvimento inicial, engenharia. Prova do conceito, ensaios em laboratório, demonstração em local, aplicação real. Produção e comercialização, aplicação real. 1,68 Cpb
  • 18. SUMÁRIO Introdução Princípio de funcionamento Estado da arte Projetos no mundo Projetos em países emergentes Ciclo de vida da tecnologia Projeto: Developing a hydrokinetic park downstream of Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants. Conclusões Conclusão Recomendações
  • 19. Development and implementation of procedures for developing a hydrokinetic park and the survey of applicable technologies downstream of hydropower plants. Case studies: Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants. PROJETO Financiamento Beneficiária Executora
  • 20. EQUIPE • Prof. Dr. Geraldo LucioTiago Filho Professor e Diretor do Instituto de Recursos Naturais Coordenador Geral • Prof. Dr. Ramiro Gustavo Ramirez Camacho Professor do Instituto de Engenharia Mecânica Pesquisador orientador • Msc. Camila Rocha Galhardo Doutoranda em Engenharia da Produção Gerente • Eng. Msc. Antonio Carlos Barkett Botan Doutorando em Engenharia Mecânica Coordenador • Eng. Msc. Ivan Felipe Silva dos Santos Doutorando em Engenharia Mecânica Pesquisador • Eng. Dr. Júlio César Silva de Souza Doutor em Engenharia Mecânica Pesquisador • Eng. Msc. Roberto Meira Junior Doutorando em Engenharia Mecânica Pesquisador • Eng. Laura Dardot Campello Mestrando em Engenharia da Energia Pesquisador • Pedro Henrique de Oliveira Azevedo Lobão Graduando em Engenharia Mecânica Pesquisador PROJETO
  • 21. HISTORICO • Em março de 2015 submissão do projeto em parceria com a Universidade Federal do Maranhão – Canal doVarador • Beneficiaria Eletronorte – Sugestão de estudo do potencial hidrocinético a jusante de duas usinas hidrelétricas na região Norte do país. PROJETO
  • 22. PROPOSTA • Levantamento do potencial a jusante das usinas de Curua Una e Samuel • 5 km a jusante da barragem; • Topo batimétrica do leito do rio e topografia das margens . • Modelagem do fenômeno e calculo do potencial hidrocinético • Método computacional CFD; • Estudo do regime hidrológico ao longo do ano; • Definição do potencial hidrocinético • Escolha do melhor trecho • Calculo do potencial teórico PROJETO
  • 23. METODOLOGIA • 1° Etapa – Definição de locais para realização do estudo • 2° Etapa - Coleta de dados primários • 3° Etapa – Planejamento de campo • 4° Etapa - Coleta de dados de campo • 5° Etapa –Tratamento dos dados • 6° Etapa – Modelagem computacional • 7° Etapa – Geração dos cenários • 8° Etapa – Seleção do melhor trecho • 9° Etapa – Definição do potencial PROJETO
  • 24. TRABALHO DE CAMPO - UHE SAMUEL Potência 216 MW Localização Rio Jamari Estado Rondônia Município Candeias do Jamari
  • 25. PROJETO TRABALHO DE CAMPO – UHE SAMUEL
  • 26. TRABALHO DE CAMPO - UHE CURUÁ-UNA Potência 30.3 MW Localização Rio Curuá-Una Estado Pará Município Santarém PROJETO
  • 27. TRABALHO DE CAMPO – UHE CURUÁ-UNA PROJETO
  • 28. TRABALHO DE CAMPO – EQUIPAMENTOS PROJETO Coletora Garmin 50DV ADCP Work Horse Sentinel DGPS
  • 30. TRABALHO DE CAMPO PROJETO SoftwareWinriver II® para coleta e integração dos dados de correntometria
  • 32.
  • 33. MODELAGEM COMPUTACIONAL • Análise dos dados obtidos em campo; • Seleção das seções e trechos de interesse; • Geração da geometria utilizando os dados da batimetria – ICEM CFD; • Geração das malhas – ICEM CFD; • Seleção das condições de contorno utilizando os dados obtidos com ADCP – CFX- Pre • Cálculo computacional – CFX Solver Manager • Processamento e análise dos resultados – CFD Post PROJETO
  • 34. MODELAGEM COMPUTACIONAL • Critério de Escolha das Seções: • Velocidade média acima de 1,0 m/s PROJETO
  • 37. MODELAGEM COMPUTACIONAL • Geometria e Malha Entrada Lado 1 Fundo Lado 2 Superficie Saida PROJETO
  • 43. DEFINIÇÃO DOTRECHO PARA IMPLANTAÇÃO DO PARQUE HIDROCINÉTICO • UHE Curuá-Una • Velocidade Média 2,5m/s • Localização entre as seções de 25 à 28 • Trecho de estreitamento do leito do rio PROJETO
  • 44. DEFINIÇÃO DOTRECHO PARA IMPLANTAÇÃO DO PARQUE HIDROCINÉTICO PROJETO
  • 45. DETERMINAÇÃO DO POTENCIAL HIDROCINÉTICO DOTRECHO • Levantamento dos níveis e vazões calculadas trimestralmente pela curva-chave 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez Q[m³/s] Vazões defluentes ao reservatório da UHE Curuá-Una. PROJETO
  • 46. DETERMINAÇÃO DO POTENCIAL HIDROCINÉTICO DOTRECHO A = 103,0ym - 122,8 R² = 0,999 P = 83,97ym0,137 R² = 0,999 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 0 100 200 300 400 500 600 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ymáx [m] P[m] A[m²] A X y P X y y = 642,2621x - 2.308,1406 R² = 0,9629 0 500 1000 1500 2000 2500 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 Q[m³/s] ymáx [m] Variação do perímetro e área molhada em função da profundidade máxima ymáx. Curva chave do trecho de rio a ser simulado. PROJETO
  • 49. RESULTADOS Seção Potencia Hidráulica Disponível [kW] Energia Hidráulica Disponível [MWh/ano] Potência Instalada [kW] Fator de Capacidade Energia Gerada [MWh/ano] 1 472.15 4136.06 190 0.43 713.14 2 251.50 2203.17 100 0.60 527.67 3 639.15 5598.95 260 0.63 1425.41 4 1579.22 13833.97 630 0.68 3755.80 5 1459.29 12783.38 580 0.69 3497.02 6 963.37 8439.13 390 0.57 1934.29 7 584.72 5122.19 230 0.67 1354.38 Σ 2380 Média: 0.63 13207.70 PROJETO
  • 50. SUMÁRIO Introdução Princípio de funcionamento Estado da arte Projetos no mundo Projetos em países emergentes Ciclo de vida da tecnologia Projeto: Developing a hydrokinetic park downstream of Samuel and Curuá-Una Hydropower Plants. Conclusões Conclusões Recomendações
  • 51. • Existe tecnologia nacional para a prospecção de potencial hidrocinético • Identificado um trecho passível de se instalar um parque hidrocinético • Trecho selecionado: • Seções 25,26,27 e 28 da Jusante da UHE Curuá-Uma • Velocidades médias: 2,7 m/s • Potencia Instalada: 2.380 kW • Energia gerada anual: 13.207 MWh/ano • Fator de capacidade: 0,63 CONCLUSÕES
  • 52. Recomendações • Identificar tecnologias que se adaptem às condições do trecho identificado; • Definir e dimensionar o sistema de fixação da turbinas hidrocinéticas e do sistema de conexão elétrica à Usina Hidrelétrica de Curuá-Una; • Conceber e dimensionar um sistema de proteção contra materiais em suspensão no rio; • Buscar a viabilidade técnica e econômica do parque hidrocinético; CONCLUSÕES
  • 53. Recomendações • Implementar parcerias e intercâmbios com as instituições de pesquisa e desenvolvimento tecnologia a área de energias hidrocinéticas, tais como : Heriot Watt University, EMEC, Aquatera, Scott Renewables e MeyGen • Criar sinergias com instituições nacionais para o desenvolvimento tecnológico em energias hidrocinéticas fluviais e oceânicas, tais como: UNIFEI, UNB, UFMA e UFRJ. • Desenvolver tecnologias nacionais visando ganhos de eficiência nos componentes hidro- elétricos e de controle de parques hidrocinético; • Elaborar procedimentos para a concepção, dimensionamento, arranjo e de implantação de parques hidrocinético, • Promover um programa de prospecção do potencial hidrocinético na bacias amazônicas e dos trechos de potenciais remanescentes dos rios das regiões sul e sudeste • Promover um programa de prospecção do potencial hidrocinético, de maré motriz e de ondas no litoral brasileiro, (iniciando pelos litorais das regiões Norte e Sul) CONCLUSÕES
  • 55. Agradecimentos • À Embaixada do Reino Unido • À Eletronorte • À Fapepe • À Equipe do CERPCH • À Unifei