USINAS HIDRELÉTRICAS - SOL
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FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A. USINAS HIDRELÉTRICAS [email protected] GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EMPREENDIMENTOS DO SETOR ELÉTRICO HIDROELETRICOS CGH Potência Instalada ≤3,0 MW PCH 3,0 MW < Potência Instalada ≤ 30 MW UHE Potência Instalada > 30,0 MW TERMOELÉTRICOS TERMONUCLEARES FONTES ALTERNATIVAS: Eólica, Solar etc ÁREA MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA O Brasil possui no total 4.563 empreendimentos em operação , totalizando 147.417.686 kW de potência instalada. [BIG ANEEL 2016] Tipo CGH EOL PCH UFV UHE UTE UTN Total Empreendimentos em Operação Potência Potência Quantidade Outorgada (kW) Fiscalizada (kW) 557 434.990 437.072 382 9.390.808 9.318.630 449 4.859.582 4.841.818 40 26.962 22.962 220 101.063.425 90.166.353 2.913 42.343.413 40.640.851 2 1.990.000 1.990.000 4.563 160.109.180 147.417.686 % 0,3 6,32 3,28 0,02 61,16 27,57 1,35 100 BIG ANEEL - Atualização:15.09.2010 Outorgada é igual a considerada no Ato de Outorga. A Os valores de porcentagem são referentes a Potência Fiscalizada. A Potência Potência Fiscalizada é igual a considerada a partir da operação comercial da primeira unidade geradora. MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA Está prevista para os próximos anos uma adição de 26.698.673 kW na capacidade de geração do País, proveniente dos 215 empreendimentos atualmente em construção e mais 655 em Empreendimentos com Construção não iniciada. [BIG ANEEL 2016] Tipo CGH EOL PCH UFV UHE UTE UTN Total Empreendimentos em Construção Potência Quantidade Outorgada (kW) 1 848 145 3.309.930 34 454.959 3 90.000 7 1.967.100 24 1.689.646 1 1.350.000 215 8.862.483 % 0,01 37,35 5,13 1,02 22,2 19,07 15,23 100 BIG ANEEL - Atualização:15.09.2010 CICLO DE IMPLANTAÇÃO DE UHE ESTIMATIVA DO POTENCIAL HIDRELÉTRICO ESTUDOS DE INVENTÁRIO DA BACIA HIDROGRÁFICA ESTUDOS DE VIABILIDADE DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO Leilão de Energia PROJETO BÁSICO DA USINA HIDRELÉTRICA PROJETO EXECUTIVO DA USINA HIDRELÉTRICA CONSTRUÇÃO ESTUDOS DE INVENTÁRIO ESTUDO DA BACIA HIDROGRÁFICA ALTERNATIVAS DE DIVISÃO DE QUEDAS Equilíbrio Custos de Implantação Benefícios Energéticos Impactos Ambientais SELEÇÃO DA MELHOR DIVISÃO DE QUEDAS ESTUDOS DE INVENTÁRIO DEFINIÇÃO DA DIVISÃO DE QUEDAS Bacia do Rio Paraíba do Sul – SP/MG/RJ São Fidélis Itaocara SIMPLÍCIO ANTA Cruzeiro Queluz Cach. Paulista Pindamonhagaba Caçapava Ilha dos Pombos Sta. Cecília Funil Guararema Jacareí S. J. dos Campos BACIA DO PARAÍBA DO SUL Paraibuna Paraitinga Sta. Branca BARRAGEM EXISTENTE BARRAGEM FUTURA ESTUDOS DE INVENTÁRIO USINA DE SIMPLÍCIO BARRAGEM DE ANTA Perfil do Rio Paraíba do Sul – MG/RJ UHE FUNIL DEFINIÇÃO DA DIVISÃO DE QUEDAS ESTUDOS DE VIABILIDADE ESTUDO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO Análise da Viabilidade Técnica Energética Econômica Ambiental APROVEITAMENTO ÓTIMO ESTUDOS DE VIABILIDADE UHE SIMPLÍCIO QUEDA ÚNICA – PCH ANTA Tomada d’água Vertedouro Barragem Casa de força Acesso PROJETO BÁSICO DETALHAMENTO DO APROVEITAMENTO CONCEBIDO NO ESTUDO DE VIABILIDADE Definir com maior precisão Características Técnicas do Projeto Especificações Técnicas de Obras Civis Especificações Técnicas Eletromecânicas Programas Ambientais PROJETO EXECUTIVO ELABORAÇÃO DOS DESENHOS Desenhos de Detalhamento Obras Civis Equipamentos Eletromecânicos EXECUÇÃO DA OBRA E MONTAGEM DE EQUIPAMENTOS LINHA DO TEMPO EPE Aprovação pelo órgão ambiental Avaliação Ambiental Integrada Projeto Básico Ambiental Estudos de Impacto Ambiental (EIA/RIMA) meio ambiente LP engenharia Estudos de Viabilidade Estudos de Inventário de Bacia Hidrográfica Aprovação pela ANEEL Projeto Executivo Ambiental L E I L Ã O LI LO Projeto Executivo Projeto Básico AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA Usina sem capacidade de acumulação Usina com reservatório de acumulação À fio d’água NA constante NA variável deplecionamento AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA Usina sem reservatório AHE Teles Pires NA max normal 220,00 NA min normal 220,00 AHE Couto de Magalhães NA max normal 620,00 NA min normal 620,00 Usina com reservatório AHE Pai-Querê NA max normal 797,00 NA min normal 762,00 AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA Usina com reservatório UHE Funil NA max normal 466,50 NA min normal 444,00 PI = 216 MW Rio Paraíba do Sul - RJ Perfil Esquemático de UHE Tomada d’Água Reservatório Casa de Força Gerador LT Turbina Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio. O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão hidráulica e pela concentração dos desníveis existentes ao longo do curso de um rio. Perfil Esquemático de UHE CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL Cada sitio escolhido para uma usina hidroelétrica é único, com condições topográficas, geológicas e hidrológicas particulares. O melhor arranjo para um determinado aproveitamento hidroelétrico é aquele que consegue posicionar todos os elementos do empreendimento de maneira a combinar a segurança requerida pelo projeto e as facilidades de operação e manutenção com o custo global mais baixo. Arranjo típico em vale aberto Arranjo típico em vale medianamente estreito Arranjo típico em vale estreito CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL Arranjo típico em vale aberto UHE TUCURUÍ Rio Tocantins PA 8.370 MW CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL Arranjo típico em vale aberto UHE TUCURUÍ CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL Arranjo típico em vale medianamente estreito UHE LCBC (Estreito) Rio Grande MG/SP 1.050 MW CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL Arranjo típico em vale estreito UHE CANDONGA Rio Doce MG 140 MW ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL Barragem estrutura em solo ou concreto construída no vale do rio, da ombreira de uma margem para a da outra, com o objetivo de elevar o nível de água do rio até o nível máximo normal do reservatório ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL Barragem Dique estrutura usualmente em solo que fecha eventuais selas topográficas, para evitar fugas da água do reservatório ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL Barragem Dique Sistema de Desvio do Rio Em geral, fica localizado junto a barragem com o objetivo de desviar as águas do rio por meio de canal, galerias, adufas, túneis ou mesmo estrangulamento do leito do rio de modo a permitir a construção das estruturas localizadas no leito do rio à seco. ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL Barragem Dique Sistema de Desvio do Rio Circuito de Geração Constituído por canais, tomadas d’água, condutos ou túneis de adução de baixa pressão, eventuais chaminés de equilíbrio ou câmaras de carga, condutos ou túneis forçados de alta pressão, casa de forca externa ou subterrânea e canal ou túneis de fuga. O circuito de geração tem por finalidade aduzir a água para a transformação de energia mecânica em energia elétrica. ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL Barragem Dique Sistema de Desvio do Rio Circuito de Geração Estrutura de Vertimento Composto de canal de aproximação, vertedouro com ou sem controle (comportas), dissipador de energia e canal de restituição. Como no caso do circuito de geração, as obras das estruturas de vertimento podem ficar localizadas junto ou distante da barragem, dependendo das características particulares do sítio em estudo. ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL Barragem Dique Sistema de Desvio do Rio Circuito de Geração Estrutura de Vertimento Descarregador de Fundo Estrutura dotada de comportas ou válvulas para liberar as águas para jusante da barragem. ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL Barragem Dique Sistema de Desvio do Rio Circuito de Geração Estrutura de Vertimento Descarregador de Fundo Sistema de Transposição de Desnível estruturas que permitem a transposição de cargas ou passageiros transportados pela via navegável, superando o desnível decorrente da implantação da barragem. ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL Barragem Dique Sistema de Desvio do Rio Circuito de Geração Estrutura de Vertimento Descarregador de Fundo Sistema de Transposição de Desnível Sistema de Transposição de Fauna Aquática Migratória estruturas que permitem a transposição da fauna aquática, superando o desnível decorrente da implantação da barragem. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico BARRAGENS A escolha do tipo de barragem dependerá, principalmente, da existência de material qualificado para sua construção, dos aspectos geológicos e geotécnicos, e da conformação topográfica do local da obra. Terra Enrocamento com núcleo de argila Enrocamento com face de concreto Enrocamento com núcleo asfáltico Concreto gravidade AHE – Aproveitamento Hidrelétrico BARRAGENS Terra Um local poderá ser considerado propício para construção de barragem de terra homogênea quando o reconhecimento de campo indicar que a rocha se encontra a profundidade grande na área em consideração. Esse tipo de barragem exige menor declividade nos paramentos de montante e jusante e, portanto, resultam mais volumosas. Por isso, é utilizado para pequenas e medias alturas. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico BARRAGENS Enrocamento com núcleo de argila Enrocamento com face de concreto Quando reconhecimento de campo indica, na área selecionada, a existência de rocha sã e de boa qualidade ao longo do eixo a pequena profundidade. Esse tipo de barragem não necessita de condições especiais de fundação. Grandes volumes de escavação em rocha na casa de forca, em canais e vertedouros são um bom indicativo para a utilização deste tipo de barragem. Além disso, se existirem períodos chuvosos ou excessiva umidade que prejudique a execução de núcleos de argila, ou a dificuldade na obtenção de material adequado para o núcleo, a solução com face de concreto é mais indicada. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico BARRAGENS Enrocamento com núcleo asfáltico As principais vantagens desta em relação às demais barragens de enrocamento é o curto tempo de construção (especialmente em locais chuvosos), maior esbeltez, com consequente menor consumo de materiais. A primeira barragem do Brasil é a UHE Foz do Chapecó – rio Uruguai – SC/RS AHE – Aproveitamento Hidrelétrico BARRAGENS Concreto a gravidade Quando o reconhecimento de campo indica, na área selecionada, existência de rocha sã e com compressibilidade pequena ao longo de todo o eixo, por exercerem maiores pressões nas fundações, a pequena profundidade. A estabilidade e garantida principalmente pelos esforços de gravidade. A não ser em casos excepcionais, somente deverão ser consideradas barragens de concreto tipo gravidade maciça. Concreto convencional ou concreto compactado com rolo (CCR). AHE – Aproveitamento Hidrelétrico UHE FOZ DO CHAPECO Fluxo Rio Uruguai Barragem de Fechamento de Enrocamento com Núcleo Asfáltico Vertedouro de Superfície AHE – Aproveitamento Hidrelétrico UHE FOZ DO CHAPECO Barragem de Fechamento de Enrocamento com Núcleo Asfáltico AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO DO RIO Para a construção das diversas estruturas é feito o desvio do rio, em uma ou mais etapas, utilizando-se ensecadeiras. Ensecadeira: estrutura provisória que permite o ensecamento de determinadas áreas para construção das obras definitivas da usina. Existem vários tipos de ensecadeira, sendo as mais comuns as de enrocamento, as de terra e enrocamento e as de concreto. Características topográficas da região Características geológicas da área. Regime hidrológico do rio. Características das obras definitivas a serem construídas, principalmente do tipo e altura máxima da barragem. Avaliação dos riscos permissíveis no local e a jusante. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO DO RIO TIPOS DE ESTRUTURAS DE DESVIO definidos em função das características da barragem Barragem de concreto tipo gravidade adufas pelo corpo da barragem Barragens de terra e enrocamento galeria, adufas ou túnel Os esquemas concebidos deverão ter características conservadoras. Preferencialmente, deverão ser adotadas soluções enquadráveis em um dos seguintes esquemas típicos ou na combinação destes. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO DO RIO Desvio do rio através de túneis escavados em uma das ombreiras, com ensecamento total da área de construção mediante ensecadeiras construídas a montante e a jusante. Fechamento dos túneis feito por meio de comporta. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL Curso desviado do rio Curso natural do rio UHE BATALHA AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL Vista de montante Curso desviado do rio UHE BATALHA AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL Vista de jusante Curso natural do rio Curso desviado do rio UHE BATALHA AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO DO RIO Desvio do rio através de galerias construídas sob a barragem. Fechamento das galerias feito por meio de comporta ou ensecadeiras, dependendo de condições hidrológicas favoráveis. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO DO RIO Desvio em várias etapas: Desvio de 1ª Fase: fechamento parcial do rio por meio de ensecadeira longitudinal para construção de obras de concreto – vertedouro, barragem e/ou tomada d’água – na área ensecada. Desvio de 2ª Fase: Através de adufas ou passagens provisórias nas estruturas de concreto, parcial ou totalmente construídas, ao mesmo tempo em que se completa a construção da obra no restante da seção protegida por ensecadeiras de 2ª fase. Fechamento final na estrutura de concreto por meio de comporta ou outros dispositivos AHE – Aproveitamento Hidrelétrico DESVIO DE 2ª FASE - ADUFAS UHE FOZ DO CHAPECO AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO CANAL DE ADUÇÃO Conduz o fluxo para a Tomada d’Água. CONDUTOS FORÇADOS Liga a tomada d’água à casa de força, funcionando sob pressão. Podem ser externos ou em túneis. A seleção pelo tipo de conduto, dependerá da topografia local, das condições geológicas e custos da solução sugerida. CANAL OU TUNEL DE FUGA Restituição da vazão turbinada ao rio. Pode ser feita por: - Canal aberto, quando a casa de força for externa. - Túnel operando à superfície livre, em casas de força subterrâneas equipadas com turbinas tipo Pelton, necessariamente, ou Francis, opcionalmente. - Túnel em carga, em casas de força subterrâneas equipadas com turbinas Francis. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO TOMADA D’ÁGUA Torre Gravidade Integrada a CF AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO TOMADA D’ÁGUA Torre Geralmente empregadas em aproveitamentos onde se utiliza o túnel ou galeria de desvio também para adução. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO TOMADA D’ÁGUA Gravidade Integradas ou não à barragem e a adução é feita para condutos forçados externos. Essas tomadas são empregadas em aproveitamentos equipados com turbinas tipo Pelton, Francis ou Kaplan com caixa espiral de aço. Gravidade Aliviada Normalmente apoiada em maciço rochoso. Neste tipo de tomada d’água, a adução é feita para túneis, sejam eles forçados ou não. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TA GRAVIDADE ALIVIADA UHE ITÁ Rio Uruguai 1.450 MW AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TA GRAVIDADE ALIVIADA UHE ITÁ Rio Uruguai 1.450 MW AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO TOMADA D’ÁGUA Integrada a CF É recomendado para aproveitamentos equipados com turbinas tipo Bulbo ou Kaplan com caixa semi-espiral de concreto. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO CASA DE FORÇA Subterrânea Arranjo Superestrutura Externa Abrigada Possui superestrutura completa e cobertura permanente. Movimentação das peças pesadas é feita através de ponte rolante. Semi-Abrigada Possui superestrutura sem altura suficiente para operação de uma ponte rolante auxiliar. A movimentação das peças pesadas é feita com pórtico rolante externo através de coberturas móveis. Aberta Não possui superestrutura. O pórtico rolante opera no nível do piso do gerador e os equipamentos são protegidos por coberturas móveis. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO CASA DE FORÇA rocha Subterrânea Escavada em rocha AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO CASA DE FORÇA Abrigada Possui superestrutura completa e cobertura permanente. Movimentação das peças pesadas é feita através de ponte rolante. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico UHE FOZ DO CHAPECO Casa de Força Abrigada Tomada d’Água tipo Gravidade AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO CASA DE FORÇA Semiabrigada Possui superestrutura sem altura suficiente para operação de uma ponte rolante auxiliar. A movimentação das peças pesadas é feita com pórtico rolante externo através de coberturas móveis. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO CASA DE FORÇA Aberta Não possui superestrutura. O pórtico rolante opera no nível do piso do gerador e os equipamentos são protegidos por coberturas móveis. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico ESTRUTURA DE VERTIMENTO VERTEDOURO Finalidade de descarregar as cheias para a manutenção do nível d’água de um reservatório em uma cota desejável. Deverá ser adotada uma vazão de projeto com um período de recorrência de 10.000 anos, o que corresponde a um risco de 1% de ser igualada ou superada durante uma vida estimada de 100 anos. Fundo Superfície Livre Controlado Ogiva alta Ogiva baixa de encosta A escolha do tipo de vertedouro e sua localização dependerá da concepção do arranjo geral, do tipo de desvio e das características geológicas do local. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico ESTRUTURA DE VERTIMENTO VERTEDOURO Superfície Livre Aplicação típica em usinas a fio d’água, cuja barragem pode ter uma soleira vertente. Acarretam maior sobrelevação no reservatório. Outros tipos de vertedouro livre, tais como os do tipo tulipa e sifão, são pouco utilizados, e, quando o são, normalmente a vazão de vertimento é pequena. Livre Ogiva Alta AHE – Aproveitamento Hidrelétrico ESTRUTURA DE VERTIMENTO VERTEDOURO Superfície Livre / Controlado composto por uma soleira vertente, de altura significativa, controlada ou não por comportas do tipo segmento, e um dissipador de energia. É utilizado, em geral, em aproveitamentos com barragens de altura média e serve como estrutura de desvio – através de adufas colocadas em seu corpo. Ogiva Alta Controlado AHE – Aproveitamento Hidrelétrico ESTRUTURA DE VERTIMENTO VERTEDOURO Superfície Livre / Controlado composto por uma soleira vertente baixa, controlada ou não por comportas do tipo segmento, e um dissipador de energia. É utilizado, em geral, em aproveitamentos com barragens baixas e pode servir como estrutura de desvio do rio. Ogiva Baixa Controlado AHE – Aproveitamento Hidrelétrico ESTRUTURA DE VERTIMENTO VERTEDOURO Superfície Livre / Controlado de Encosta composto por uma pequena soleira vertente, seguida de uma calha e um dissipador de energia. Pode ser controlado ou não por comportas do tipo segmento. É utilizado, em geral, em aproveitamentos com barragens altas de aterro fechando a totalidade da seção do vale e com desvio do rio por túneis ou galerias. São colocados numa das ombreiras ou eventualmente numa sela, aproveitando ou não a existência de uma volta do rio. Controlado Canal de aproximação. Estrutura da crista e equipamento de controle. Calha e muros laterais. Estrutura de restituição e dissipação de energia. Canal de restituição ao leito do rio CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO Aproveitamento com TA integrada a CF Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa de força integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral de concreto ou turbinas Bulbo. Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada) Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidade fazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidos no concreto da tomada d’água. Aproveitamento com derivação (túnel e canal) O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das características topográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamento máximo do reservatório. CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO Aproveitamento com TA integrada a CF EIXO DA BARRAGEM EIXO DAS UNIDADES NA MAX NORMAL 287,00 COMPORTA ENSECADEIRA COMPORTA VAGÃO CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO Aproveitamento com TA integrada a CF UHE MACHADINHO Rio Pelotas 1.050 MW CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO Aproveitamento com TA integrada a CF Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa de força integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral de concreto ou turbinas Bulbo. Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada) Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidade fazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidos no concreto da tomada d’água. Aproveitamento com derivação (túnel e canal) O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das características topográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamento máximo do reservatório. CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada) Esquemas Típicos EIXO DA BARRAGEM EIXO DAS UNIDADES UHE LCBC (Estreito) COMPORTA ENSECADEIRA COMPORTA VAGÃO CONDUTO FORÇADO CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO Aproveitamento com TA integrada a CF Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa de força integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral de concreto ou turbinas Bulbo. Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada) Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidade fazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidos no concreto da tomada d’água. Aproveitamento com derivação (túnel e canal) O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das características topográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamento máximo do reservatório. CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO Aproveitamento com derivação (túnel e canal) UHE FOZ DO CHAPECO Rio Uruguai SC/RS 855 MW CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO UHE FOZ DO CHAPECO Rio Uruguai SC/RS 855 MW AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Pelton Kaplan Francis Bulbo AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Pelton Altas Quedas: 350 m até 1100 m. Os jatos de água ao se chocarem com as "conchas" do rotor geram o impulso. Dificuldades: erosão provocada pelo efeito abrasivo da areia misturada com a água, devido à alta velocidade com que a água se choca com o rotor. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Pelton AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Francis Queda: 40 m até 400 m. Exemplos: Tucuruí, Itaipu, Furnas e outras no Brasil funcionam com turbinas tipo Francis com cerca de 100 m de queda d' água. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Francis AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Kaplan Queda: 20 m até 50 m. Diferença entre Francis e Kaplan: rotor Assemelha-se a um propulsor de navio (hélice) com duas a seis as pás móveis. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Kaplan AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Bulbo Queda: < 20m. Possui a turbina similar a uma turbina Kaplan horizontal, porem devido a baixa queda, o gerador hidraulico encontra-se em um bulbo por onde a água flui ao seu redor antes de chegar as pás da Turbina. AHE – Aproveitamento Hidrelétrico TIPOS DE TURBINAS Turbinas Hidráulicas Bulbo
