A Produção Hidroelétrica Em Portugal: O Passado, O .

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Faculdade de Engenharia da Universidade do PortoA Produção Hidroelétrica em Portugal: opassado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico emPortugal? Como evoluiu ao longo do tempo?Projeto FEUP 2016/17 Mestrado Integrado em Engenharia CivilEquipa 3:Supervisor: Francisco PiqueiroMonitora: Ana MachadoEstudantes:Diogo Soares up201606317@fe.up.ptRita Madeira up201604651@fe.up.ptMiguel Ângelo up201604546@fe.up.ptRui Mário up201606472@fe.up.ptPaulo Almeida up201606819@fe.up.ptTomás Dias up201605819@fe.up.pt1A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

2A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

ResumoNa unidade curricular Projeto FEUP, foi-nos proposto abordar o tema dosistema hidroelétrico em Portugal, do passado ao presente.Pretendemos destacar a sua evolução com o passar dos anos, apresentaraspetos positivos e negativos, os diferentes tipos de barragens e os atuaisaproveitamentos hidroelétricos.Iremos, por fim, abordar o enquadramento da produção hidroelétrica nosistema produtor elétrico nacional.AgradecimentosQueríamos agradecer por todo o trabalho e ajuda disponibilizados peloEngenheiro Francisco Piqueiro e pela monitora Ana Machado e por toda aopinião crítica e cultura que nos transmitiram ao longo da realização destetrabalho. Não esquecendo também da semana do projeto FEUP que contribuiupara a realização deste trabalho.3A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

ÍndiceResumo . 3Palavras-Chave . 3Agradecimentos . 3Introdução . 61. Energia Hidroelétrica . 61.1.O Passado . 81.2 Presente . 142. Tipos de aproveitamentos hidroeléctricos portugueses . 142.1 Atuais Aproveitamentos Hidroelétricos Portugueses . 182.2. Vantagens e Desvantagens . 193. Enquadramento hidroeléctrico no sistema produtor eléctrico nacional . 204A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

Índice de figurasFig.1 – Constituição de um aproveitamento hidroeléctrico .7Fig.2 – Composição de um gerador 7Quadro 1 – Algumas das primeiras centrais nos Açores 8Quadro 2 – Algumas centrais hidroeléctricas construídas entre 1900 e 1930 .9Quadro 3 – Aproveitamentos mais importantes na década de 50 .10Quadro 4 – Barragens realizadas na década de 60 .11Quadro 5 – Centrais hidroeléctricas que entraram em serviço nas décadas de70 e 80 .12Quadro 6 – Número de centrais entre as décadas de 30 e 90 13Gráfico 1 – Consumo nacional de eletrecidade na actualidade . 14Fig.3 – Barragem a fio de água do Pocinho . 15Fig.4 – Barragem Alto do Lindoso. 16Fig.5 – Barragem do Alqueva .17Fig. 6 – Sistema Eletroprodutor Português .18Gráfico 2 – Energias renováveis 2016 EDP 205A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

IntroduçãoDesde sempre que a água é um bem precioso para todos os seres vivos.No entanto, para a humanidade a sua existência é indispensável devido àsmultitarefas que esta pode satisfazer, tanto para consumo como também paraprodução de energia.Com o passar dos anos e com a evolução da tecnologia descobriram-senovos processos de reutilização do potencial da água.Hoje em dia é possível gerar uma grande quantidade de energia a partir deum processo que transforma a energia mecânica da água em energia eléctrica,constituindo assim o setor da energia hidráulica.1. Energia HidroelétricaA energia hidroeléctrica é a energia elétrica obtida a partir doaproveitamento da energia potencial gravitacional da água contida numabarragem. A potência instalada é proporcional à altura da queda da água e aocaudal do líquido. Durante o processo de produção, antes de se tornar energiaeléctrica, esta energia deve ser convertida em energia cinética.O momento desta transformação acontece na passagem da água numamáquina hidráulica, denominada por turbina hidráulica.6A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

1.1 Constituição de uma Central HidroelétricaUma central hidroelétrica é uma infraestrutura muita complexa. É constituídaprincipalmente por uma turbina, um gerador e uma barragem. Por isso,apresentamos de seguida um esquema de uma barragem de ComportaCondutaRestituiçãoFig.1 – Constituição de um aproveitamento hidroelétricoO funcionamento de um gerador baseia-se nos princípios descobertos porFaraday. Este descobriu que quando um íman passa por um condutor causaum fluxo de corrente. Num gerador de grandes dimensões, electroímanes sãomontados no perímetro do rotor. O rotor está ligado ao eixo da turbina e roda auma velocidade constante. Ao rodar, faz os electroímanes passar porcondutores, criando uma diferença potencial nos terminais do gerador.Entrada de águaAlbufeiraBarragemPás de turbinasSaída de águaCondutaEnergia para a redeGeradorTurbinaFig.2 – Composiçãode um gerador7A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

1.2 O PassadoDesde há muitos séculos que são usados escoamentos fluviais como forçamotriz para o funcionamento de moinhos e azenhas tradicionais.Em finais do séc. XIX surgiu a necessidade de melhorar o aproveitamentohídrico em Portugal e, para isso, utilizaram-se os vastos recursos fluviaisdisponíveis para este fim.O primeiro aproveitamento terá pertencido à Companhia Elétrica e Industrialde Vila Real em 1894, no rio Corgo. Esta construção é constituída por umaçude e por uma central equipada com uma turbina, tendo assim uma potênciainstalada de 120 KW.O segundo aproveitamento, construído para a exploração do serviço deiluminação pública em Braga foi realizado pela Sociedade de Eletricidade doNorte de Portugal (SENP), em 1892, e deu início ao funcionamento da centralde Furada, no rio Cávado. Praticamente neste mesmo local viria mais tarde, em1951, a ser instalado o aproveitamento de Penide promovido pelo CHENOPFoi nos finais do séc XIX que foi sugerida pela primeira vez a ideia doaproveitamento das águas do rio Guadiana.Nos Açores, a primeira de quatro centrais hidroeléctricas inauguradas foi aCentral da Vila pelo Engenheiro José Cordeiro em 1899.Apresenta-se de seguida algumas centrais nos Açores:AnoCentralPotência (KVA)1899Central da Vila601902Salto do Cabrito601904Fábrica da Cidade3001908Salto do Cabrito 1801911Central da Praia150Quadro 1 – Algumas das primeiras centrais nos Açores8A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

No Continente, entretanto, tinham entrado em serviço: em 1906 a Central daRiba (rio Côa), em 1908 a Central de Canices (rio Vizela), em 1909 as centraisdo Varosa (rio Varosa) e da Senhora do Desterro (rio Alva).Em 1926 entrou em vigor a Lei dos Aproveitamentos Hidráulicos motivadapelo desenvolvimento industrial e pela defesa da necessidade do Estado depromover o progresso e ajudar financeiramente a realização deaproveitamentos hidroeléctricos e de uma rede eléctrica nacional.Entre 1900 e 1930 entraram em serviço centrais hidroeléctricas compotência superior a 100 Kw, como por exemplo:AnoRioCentralPotência (Kw)Inicial 01922LimaCentral doLindoso7500600001923AlvaCentral Pt. Jugais300012000Quadro 2 – Algumas centrais hidroeléctricas construídas entre 1900 e 1930Em 1930, tendo em conta o aumento da produção industrial e agrícola, oGoverno começa a considerar importante a construção de grandesaproveitamentos hidroeléctricos.Como até à data o potencial energético dos nossos rios era desconhecido,realizou-se estudos sistemáticos dos seus aproveitamentos para produção deeletricidade e abastecimento de água.A partir de 1945 começaram a ser construídas grandes centrais produtorasde hidroeletricidade que foram inauguradas na década de 50 (quadro 3).9A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

Década de 50Foi na década de 50 que se desenvolveu o aproveitamento das bacias dosrios Cávado, Douro e Zêzere.Ano de Entradaem ServiçoEscalãoRioPotênciaInstalada (MW)1951Castelo do BodeZêzere1391951Venda 01960MirandaDouro174Quadro 3 – Aproveitamentos mais importantes na década de 50Nesta década ocorreu uma evolução nas estruturas da produçãohidroeléctrica: As centrais hidráulicas passam apenas de 113 para 117, mas apotência nelas instalada sobe de 152,8 MW (44% do total) para 1085,2MW (81% do total), ou seja, um acréscimo de 610%. A energia produzida, passando de 941,8 GWh para 3263,5 GWhregista um acréscimo de 246,5% (a que corresponde a um aumento de13,2% por ano).10A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

Década de 60Durante esta década, devido ao investimento na introdução de grandesgrupos térmicos (produção de energia através de carvão nacional e fuelóleo),ocorreu uma desaceleração na evolução do subsistema hidráulico. Nestadécada, apenas entraram em serviço três grandes novos aproveitamentos:AnoEscalãoRioPotênciaInstalada (MW)1964BempostaDouro2101964Alto o 4 – Barragens realizadas na década de 60Nesta mesma década, foram realizadas obras nos escalões de Paradela eVenda Nova que visavam reforçar as afluências às respectivas albufeiras, porderivação de águas das cabeceiras de afluentes a jusante.No entanto, na segunda metade desta década são inauguradas novas obrashidroeléctricas, nos escalões Carrapatelo, Régua e Valeira, no troço nacionaldo rio Douro, de Vilarinho das Furnas, no rio Homem e de Fratel, no rio Tejo.É de notar que no final desta época, na sequência de um novo decreto-lei,foi feita a fusão de 5 grandes empresas hidroeléctricas, criando-se assim CPE– Companhia Portuguesa de Eletricidade.11A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

Décadas de 70 e 80Estas décadas são tipicamente caracterizadas pelo desenvolvimentoeconómico e pela restruturação do sistema nacional da energia elétrica. Postoisto, o consumo de eletricidade sofreu um elevado acréscimo. De modo aassegurar que a energia produzida era suficiente para as novas necessidadesda civilização, continuaram a ser introduzidos novos grupos térmicos, cada vezde maior dimensão, e uma nova retoma no programa hidroeléctrico com aentrada em serviço de grandes escalões, tais como:Ano de Entradaem ServiçoEscalãoRioPotênciaInstalada (MW)1971CarrapateloDouro1801972V. das umaDouro1051988TorrãoTâmega146Quadro 5 – Centrais hidroeléctricas que entraram em serviço nas décadas de70 e 8012A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

É também nesta década, mais especificamente em 1976 que é criada aEletricidade de Portugal-Empresa Pública, abreviadamente EDP que «tem porobjectivo principal o estabelecimento e a exploração do serviço público deprodução, transporte e distribuição de energia eléctrica no território docontinente».Ano1930194019501960197019801990Nº decentrais751091131171155060MW 5731061069378222710 MW 10237774410 MW 50---10208950 MW---7101620Quadro 6 – Número de centrais entre as décadas de 30 e 9013A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

1.3 PresentePortugal é um dos países da União Europeia com maior potencial hídricopor explorar a sua vasta zona costeira com fortes potenciais hidroeléctricos(relatório ambiental do PNBEPA).Contudo, apesar do grande potencial hidroelétrico em Portugal apenas 50%é usado.Gráfico 1 – Consumo nacional de eletricidade na atualidade14A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

2. Tipos de aproveitamentos hidroelétricosportugueses A fio de águaBarragens com este tipo de aproveitamento localizam-se em cursosde água de declive pouco acentuado.A reduzida capacidade de armazenamento faz com que asafluências sejam lançadas para jusante quase instantaneamente.Fig.3 – Barragem a fio de água do Pocinho15A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

Barragens de Albufeira:Neste tipo de aproveitamento, verifica-se a retenção de água sobrea forma de albufeiras. Estes reservatórios de água são utilizados para aprodução de energia e para a regularização do regime dos rios.Fig.4 – Barragem Alto do Lindoso16A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

Barragens de Albufeira com BombagemBarragens com este tipo de aproveitamento retêm a água emalbufeiras, porém estão equipadas com turbinas-bombas que permitemo retorno da água a montante. Durante as horas de maior consumo, aágua de albufeira a montante é turbinada para jusante, produzindo-seenergia eléctrica. Nas horas de baixo consumo, os excedentes deenergia eléctrica produzida são utilizados para elevar a água daalbufeira a jusante para a albufeira a montante.Fig.5 – Barragem do Alqueva17A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

2.1 Atuais Aproveitamentos HidroelétricosPortuguesesComo existe uma vasta rede de cursos hídricos em Portugal é natural quese verifique várias construções de obtenção de energia eléctrica.Como a região do norte é mais chuvosa e o relevo é mais montanhoso,verificam-se mais redes de água do que nas outras regiões do país, visto queestas são maioritariamente planas.Fig. 6 – Sistema Eletroprodutor Português18A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

2.2. Vantagens e DesvantagensA energia hidroeléctrica é uma fonte de energia limpa, muito importante eamplamente utilizada no mundo, mas como tudo tem as suas vantagens edesvantagens. De seguida, apresentamos algumas destas vantagens edesvantagens associadas a esta energia: VantagensRecurso endógeno e renovável;Não contribui para a poluição do ar (as centrais hidroeléctricas não utilizamcombustíveis fósseis);Custos reduzidos de produção;Os aproveitamentos hidroelétricos, nomeadamente albufeiras, apresentamelevada capacidade de armazenamento criando reservas de energia eléctrica,assim como outros benefícios, tais como:- Fornecimento de água para abastecimento e rega;- Controlo de cheias;- Lazer. DesvantagensProvoca a erosão de solos que afetam a flora local devido à construção debarragens;Provoca a movimentação de populações ribeirinhas;A sua construção exige a formação de grandes reservatórios de águaprovocando profundas alterações nos ecossistemas;Elevados custos de instalação.19A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

3. Enquadramento hidroeléctrico no sistema produtoreléctrico nacionalAproveitamentos eólicos e hídricos são os que maior fatia representam naprodução de eletricidade (ERSE,2009).Cerca de 62% da energia eléctrica consumida em Portugal é de origemrenovável. A maior fatia é a das hidroeléctricas que representam 29% doconsumo, segundo contas da APREN Associação Energias Renováveis(Publico 2014).Gráfico 2 – Energias renováveis 2016 EDP20A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

ConclusãoCom a realização deste relatório, concluímos o quão importante é aprodução hidroelétrica em Portugal, uma vez que o país possui um elevadonúmero de recursos hídricos para o seu desenvolvimento.Sentimos a sua forte evolução com o passar dos anos, à medida que asnecessidades foram aumentando, desde a construção da primeira barragemhidroelétrica em 1984 até à atualidade.Verificamos ainda o grande destaque da produção hidroelétrica em relaçãoàs outras fontes de energia renovável, sendo que esta produz atualmente 29%da energia (dados de 2014) consumida em Portugal. Oferece a vantagem deter um baixo custo de produção, apresenta uma elevada capacidade dearmazenamento de energia, controlar as cheias, entre outros. Contudo tambémtem desvantagens como por exemplo, o elevado custo de instalação, e adestruição da vegetação natural.Em suma, podemos concluir com este relatório que o investimento feito naprodução hidroelétrica foi importante na medida em que teve bastantes aspetospositivos para Portugal.21A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

Bibliografia(1) https://sigarra.up.pt/feup/pt/WEB BASE.GERA PAGINA?p pagina 242509(2) http://www.alterima.com.br/index.asp?InCdSecao 35(3) http://www.apren.pt/fotos/editor2/apresentacao grandes aproveitamentoshidroeletricos coimbra.pdf(4) http://www.apren.pt/fotos/editor2/3 antonio eira leitao hidroerg.pdf(5) ugal%20%20Mem%C3%B3ria%20e%20desafio.pdf22A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuroComo se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo?

A Produção Hidroelétrica em Portugal: o passado, o presente e o futuro Como se caracteriza o sistema hidroeléctrico em Portugal? Como evoluiu ao longo do tempo? Resumo Na unidade curricular Projeto FEUP, foi-nos proposto abordar o tema do sistema hidroelétrico em Portugal, do passado ao presente.

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