Central hidrelétrica de bombeamento

Sabe para que servem as centrais hidrelétricas de bombeamento?

Engineering Agua Energia hidrelétrica Armazenamento energético

Sua principal missão consiste em armazenar a água nos momentos de menor demanda e aproveitá-la para gerar energia nas horas de maior consumo. A maior de toda a Europa é La Muela II, colocada em funcionamento pela Iberdrola no rio Júcar, no município de Cortes de Pallás, em Valência. Já no norte de Portugal, a empresa inaugurou o ambicioso projeto do Tâmega, de 1.158 MW, em 2022 e, até 2026, espera atingir 120 milhões de kWh de capacidade de armazenamento bombeado.

Central hidrelétrica de bombeamento La Muela II.

Central hidrelétrica de bombeamento La Muela II.

A tecnologia hidrelétrica de bombeamento é atualmente o sistema mais eficiente para o armazenamento de energia em grande escala. É mais rentável e proporciona estabilidade, segurança e sustentabilidade ao sistema elétrico, pois gera uma grande quantidade de energia com um tempo de resposta muito rápido e sem causar qualquer tipo de emissão para a atmosfera.

Mas, antes de tudo, o que é armazenamento de energia? O conceito se refere à captura e à retenção de energia para posterior liberação e uso, um processo fundamental na transição energética de um sistema baseado em combustíveis fósseis para um modelo elétrico baseado em energia limpa. Para isso, utiliza-se o armazenamento em grande escala, como as usinas hidrelétricas reversíveis mencionadas anteriormente, e o armazenamento em pequena escala, por meio de pilhas ou baterias de íon de lítio, tecnologias essenciais para proporcionar flexibilidade aos mercados de eletricidade.

Em relação ao sistema de armazenamento por bombeamento, a Iberdrola é líder em armazenamento de energia com uma potência instalada de 4,2 GW usando esse tipo de tecnologia, atualmente o método de armazenamento de energia mais eficiente, uma vez que não gera nenhum tipo de emissão poluente na atmosfera e tem um desempenho muito superior em relação ao das melhores baterias do mercado.

Como funciona uma central hidrelétrica de bombeamento

FUNCIONAMENTO DE UMA
CENTRAL HIDRELÉTRICA DE BOMBEAMENTO
Barragem
inferior ou rio
Tubulação forçada
Barragem
superior
Represa
Galeria de
adução
Turbinas
Gerador
Chaminé de equilíbrio
Transformadores
Rede
elétrica
Escoamentos
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11

Esse tipo de central elétrica tem duas barragens situadas em diferentes alturas que permitem armazenar água nos momentos em que a demanda por energia é menor do que a oferta de produção renovável.

Durante as horas de excesso de geração renovável, grande parte do bombeamento é usada para elevar a água contida na barragem situada no nível mais baixo (1) ao depósito superior por meio de uma bomba hidráulica que faz com que a água suba por uma tubulação forçada (2) e através da galeria de adução. Portanto, a barragem superior (3) atua como um depósito de armazenamento.

Por outro lado, é nos horários de menor demanda que a usina reversível dá suporte ao sistema como uma instalação hidrelétrica convencional: a água acumulada na barragem superior por meio de uma represa (4) é enviada pela galeria de adução (5) para a barragem inferior. Nesse salto, a água passa pela tubulação forçada, adquirindo energia cinética que se transforma em energia mecânica rotativa na turbina hidráulica (6). Esta, por sua vez, converte-se em energia elétrica de média tensão e alta intensidade no gerador (7). Para regular a pressão da água entre as aduções anteriores se constrói, algumas vezes, uma chaminé de equilíbrio (8).

O passo seguinte são os transformadores (9) que enviam a eletricidade produzida na central pelas linhas de transporte de alta tensão até chegar às residências e indústrias da rede elétrica (10) que a consomem.

Por outro lado, a água, depois de a eletricidade ter sido gerada, cai pelo canal de escoamento (11) rumo à barragem inferior, onde fica novamente armazenada.

Por isso, as centrais hidrelétricas de bombeamento são eficientes para o armazenamento de energia, representando uma solução de longa duração e favorecendo a integração das energias renováveis no sistema, além de oferecem uma grande rentabilidade.

Grandes exemplos de hidrelétricas de bombeamento

A maior hidrelétrica de bombeamento da Europa é La Muela II, na barragem de Cortes de Pallàs, na margem direita do rio Júcar. 

Sua capacidade instalada alcança os 880 megawatts (MW) em turbinas e 744 MW em bombeamento, suficiente para atender o consumo elétrico de quase 200.000 residências, duplicando assim a capacidade de geração do complexo Cortes-La Muela para mais de 1.800 MW, equivalente à demanda anual de quase 400.000 famílias. A central tem quatro grupos de turbinas reversíveis dentro de uma caverna que permitem o aproveitamento do desnível de 500 metros existente entre o depósito artificial de La Muela e a barragem de Cortes de Pallás para produzir energia elétrica.

Outra das grandes iniciativas de bombeamento do grupo espanhol é o projeto hidrelétrico Tâmega, cujo complexo é composto por três novas usinas no rio do mesmo nome, um afluente do Douro, localizado no norte de Portugal, perto do Porto. Gouvães e Daivões entraram em operação no início de 2022, enquanto Alto Tâmega estará em funcionamento na primavera europeia de 2024. 

As três usinas têm uma capacidade instalada de 1.158 MW, o que representa um aumento de 6 % da potência elétrica total instalada no país. O complexo é capaz de produzir 1.766 GWh/ano, suficiente para satisfazer as necessidades energéticas dos municípios vizinhos e das cidades de Braga e Guimarães (aproximadamente a demanda de 440.000 residências). Do mesmo modo, contribuiu com 33% a mais de capacidade de armazenamento hidrelétrico para o sistema elétrico português, o que representa um aumento de capacidade de mais de 60% no volume de energia armazenada por bombeamento em 2023 em comparação com 2021.

Já em 2024, a Iberdrola recebeu autorização para construir uma usina hidrelétrica por bombeamento em Valdecañas (Cáceres), na Espanha, com o objetivo de melhorar o potencial energético do rio Tejo ao armazenar sazonalmente a energia excedente do sistema no reservatório de Valdecañas. A operação é mais um dos compromissos do Grupo com o armazenamento hidrelétrico, já que também está em processo de construção de uma instalação de geração hidrelétrica por bombeamento chamada Alcântara II, com 440 MW de capacidade, localizada na bacia do rio Tejo.

Reforçamos nosso compromisso com o bombeamento

O armazenamento eficiente é um pilar fundamental no processo estratégico para estabilizar os preços de mercado e evitar a volatilidade das margens. Na Iberdrola, somos líderes em tecnologia de armazenamento por bombeamento e, por meio de nosso novo Plano Estratégico 2024-2026, pretendemos reforçar essa posição com um investimento de 1,5 bilhão de euros na área de armazenamento. 

Assim, pretendemos atingir 120 milhões de kWh de capacidade de armazenamento por bombeamento até 2026 - um aumento de 20% - e um portfólio total de 150 milhões de kWh. A ação representa um impulso firme para proporcionar maior estabilidade ao sistema de eletricidade, ao mesmo tempo em que fomentamos o crescimento das redes inteligentes, das energias renováveis gerenciáveis e da hibridização.