Analise técnica e econômica da aplicação de micro usinas hidrelétricas em redes de abastecimento de água
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Data
2020
Tipo de documento
Estudo de Caso
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Área do conhecimento
Engenharias
Modalidade de acesso
Acesso aberto
Editora
Autores
De Lima, Flávio Maia
Da Silveira, Carlos Eduardo
Orientador
Junior, Jorge Alberto Lewis Esswein
Coorientador
Resumo
In the last years, new sources of alternative energy have been added to the Brazilian energy matrix. The applicability of HCG's in water supply systems demonstrates a neglected hydraulic potential for electrical generation, which with automation can become self-sufficient and usable for a long time. Because the water supply system is already installed, the cost of civil works is lower and reused, the replacement of certain components can make this use for electricity generation. The use of PRV's to reduce excess pressure in the network brings a great opportunity for exploration, because in this research, a case study is carried out with the possibility of exchanging PRV's for hydraulic turbines coupled to an electric generator. Being an implementation with low environmental impact and without affecting the existing supply network. This research presents the technical and economic feasibility analysis of the hydroelectric potential with the implementation of a anfibic turbogenerator (ATG) acting as a function of a PRV (located in the Pedra Branca neighborhood of the city of Palhoça, in the state of Santa Catarina - Brazil), in order to reduce the pressure in the water distribution system and generate energy.
Nos últimos anos novas fontes de energia alternativa têm se incorporado a matriz energética brasileira. A aplicabilidade de Centrais Geradoras de Energia Elétrica em sistemas de abastecimento de água demonstra um potencial hidráulico de geração elétrica desprezado, que com automação pode se tornar autossuficiente e aproveitável de maneira prolongada. Devido ao sistema de rede de abastecimento água já estar instalado, o custo com obra civil é menor e reaproveitado, a substituição de certos componentes pode fazer este aproveitamento para geração de energia elétrica. A utilização de Válvulas Redutoras de Pressão para a diminuição de pressão excedente na rede traz uma grande oportunidade de exploração. A presente monografia realiza um estudo de caso verificando a possibilidade da troca destas válvulas de controle de pressão, por turbinas hidráulicas acopladas a um gerador elétrico, por ser uma implementação de baixo impacto ambiental e sem afetar a rede de abastecimento já existente. Esta pesquisa, possui metodologia quantitativa de forma descritiva por procedimento monográfico, onde apresenta a análise técnica e econômica, do potencial hidrelétrico disponível com a implantação de um turbo hidrogerador anfíbio atuando em função de uma Válvula Redutora de Pressão, localizada no Bairro Pedra Branca da cidade de Palhoça, do Estado de Santa Catarina, a fim de reduzir a pressão no sistema de distribuição de água e gerar energia. Através deste estudo de caso, foi possível verificar que a instalação para efetuar a controle pressão e microgeração de energia elétrica é possível. Conclui-se que após a análise técnica e econômica que é possível a aplicação desse sistema, porém, atualmente o projeto demonstra-se inviável economicamente, devido aos dados de pressão e vazão e pelo longo período para o alcance do retorno dos valores investidos.
Nos últimos anos novas fontes de energia alternativa têm se incorporado a matriz energética brasileira. A aplicabilidade de Centrais Geradoras de Energia Elétrica em sistemas de abastecimento de água demonstra um potencial hidráulico de geração elétrica desprezado, que com automação pode se tornar autossuficiente e aproveitável de maneira prolongada. Devido ao sistema de rede de abastecimento água já estar instalado, o custo com obra civil é menor e reaproveitado, a substituição de certos componentes pode fazer este aproveitamento para geração de energia elétrica. A utilização de Válvulas Redutoras de Pressão para a diminuição de pressão excedente na rede traz uma grande oportunidade de exploração. A presente monografia realiza um estudo de caso verificando a possibilidade da troca destas válvulas de controle de pressão, por turbinas hidráulicas acopladas a um gerador elétrico, por ser uma implementação de baixo impacto ambiental e sem afetar a rede de abastecimento já existente. Esta pesquisa, possui metodologia quantitativa de forma descritiva por procedimento monográfico, onde apresenta a análise técnica e econômica, do potencial hidrelétrico disponível com a implantação de um turbo hidrogerador anfíbio atuando em função de uma Válvula Redutora de Pressão, localizada no Bairro Pedra Branca da cidade de Palhoça, do Estado de Santa Catarina, a fim de reduzir a pressão no sistema de distribuição de água e gerar energia. Através deste estudo de caso, foi possível verificar que a instalação para efetuar a controle pressão e microgeração de energia elétrica é possível. Conclui-se que após a análise técnica e econômica que é possível a aplicação desse sistema, porém, atualmente o projeto demonstra-se inviável economicamente, devido aos dados de pressão e vazão e pelo longo período para o alcance do retorno dos valores investidos.
Palavras-chave
Microgeração, CGH, Turbinas hidráulicas, VRP, PAYBACK, Abastecimento de água, Adutora, TGA, UCHA, Microgeneration, Hydraulic turbines, Pipeline, Water supply