Em virtude da perspectiva de exploração do potencial em Pequenas Centrais Hidrelétricas como complemento energético a ser utilizado como alternativa para atendimento de demandas localizadas, discute-se neste trabalho a viabilidade ambiental de sua implantação, bem como dos fatores ambientais intervenientes nesse processo. Partindo-se do pressuposto que, no caso das PCHs, as implicações ambientais apresentam especificidade própria e que não podem ser tratadas da mesma forma que os grandes aproveitamentos, busca-se com esse estudo contemplar os principais fatores a serem considerados no processo de tomada de decisão para que haja uma melhor integração entre o empreendimento e o meio onde será inserido. Nesse contexto são produzidos cartas e documentos com a identificação dos fatores ambientais preponderantes, bem como a análise de alternativas locacionais e os impactos decorrentes pela construção de barragens com base em suas diferentes alturas. / Due to the perspective of applying the potential in small hydroelectric plants as a complement to be used as an energetic alternative to attend local demands, it is discussed in this work the environmental viability of its implementation, and also the viability of the environmental factors which interfere in this process. Presuming that, in the case of small hydroelectric plants, the environmental implications present their own specific characteristics, and cannot be treated on the same way as in big dams, this study aims to contemplate the main environmental factors to be considered on the process of decision taking so that a better integration between the enterprise and the environment where it is placed occur. In this context, charts and documents are produced with the identification of the environmental factors, as well as the analysis of the locational alternatives and the impacts due to the construction of dams, based on their different heights.

MAKARON, Paula. Análise de Viabilidade de Projetos de Pequenas Centrais Hidrelétricas: Pontos Críticos de Sucesso a Partir de Estudos de Caso no Estado de Santa Catarina. 2012. 144f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação Em Energia - EP/FEA/IEE/IF da Universidade de São Paulo, São Paulo 2012. Esta dissertação analisa os pontos críticos de sucesso de projetos de Pequenas Centrais Hidrelétrica da perspectiva econômico-financeira. Para tal, foram percorridas três etapas. A primeira delas visou à análise dos contextos mundial e nacional desse segmento de geração de energia, seguindo os conceitos técnicos que caracterizam os empreendimentos de geração hidrelétricos de pequeno porte. Nessa etapa analisou-se o processo de implementação de uma PCH, desde o levantamento de potencias de aproveitamento de um rio até a sua entrada em operação comercial. A segunda etapa debruçou-se sobre a metodologia aplicada no cálculo da viabilidade de um projeto de infraestrutura e as adequações metodológicas necessárias para o caso de uma usina de pequeno porte. Tais adequações incluíram a seleção de componentes específicos do fluxo de caixa e de critérios para a escolha das variáveis-chave em projetos de PCHs. Outro importante conceito discutido nessa etapa foram os riscos inerentes a esses projetos e a forma como a materialização de cada risco pode afetar seus resultados. Por fim, na terceira etapa, à luz da teoria previamente visitada nas fases anteriores, foram analisados dois estudos de casos práticos de projetos reais localizados no Estado de Santa Catarina. Tais estudos de caso incluíram a análise de viabilidade para: (a) a construção da PCH Fartura e (b) a aquisição da PCH Santa Ana, estando essa última já em operação comercial. Em ambos os estudos foram testadas variações de algumas premissas tais como: o preço de venda da energia; o custo do capital; e aumento do custo da construção. Da análise realizada foi possível concluir que, no cenário do período estudado, a construção de uma PCH não é viável, o preço praticado nos ambientes livre e regulado de contratação não tem sido suficiente para pagar os investimentos realizados. Por outro lado, a compra de uma usina já em operação comercial se mostrou um ótimo negócio, uma vez que os principais riscos do período de construção já haviam sido superados no e a usina apresentava fluxo de receita garantido. Como as variáveis analisadas permeiam a maioria dos projetos de PCH, estima-se que este trabalho possa contribuir para o melhor entendimento da crise que o segmento de geração de pequenas usinas vem atravessando no Brasil nesses anos compreendidos entre 2008 e 2012. / MAKARON, Paula. Feasibility Analysis of Small Hydro Power Projects: Critical Points of Success Drawn from Case Studies in the State of Santa Catarina. 2012. 144f. Masters Dissertation Graduate Program on Energy, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. This dissertation analyzes critical points of success of projects in Small Hydro Power Plants (SHP) from the economic/financial perspective. For this, three stages were drawn up. The first aimed at the analysis of world and national contexts of this segment of energy generation following the technical concepts which characterize the small-sized hydroelectric generating businesses. During this stage, the implementation process of a SHP was analyzed; starting with the survey of the potential of a river until the plant enters into commercial operation. The second stage focused on the methodology applied to calculating the viability of an infrastructure project and the necessary methodological adjustments for a small-sized plant. These adjustments include a selection of components specific to the cash flow and the criteria for choosing key-variants in SHC projects. Another important concept discussed during this stage was the inherent risks involved in these projects and the way in which each risk can affect the results. Finally, during the third stage, in light of the theory reviewed in previous stages, two practical case studies of real projects from the state of Santa Catarina were analyzed. Such case studies included the viability analysis for decision making regarding: (a) the construction of the SHP Fartura and (b) the acquisition of the SHP Santa Ana, the latter already in full commercial operation. In both studies, it was tested a variation of some key elements such as: the price of energy; the capital cost; the cost overruns. From the aforementioned analysis, it was possible to conclude that in studied scenario, the construction of a SHP is not viable. The energy price level in the free hiring and in the regulated environments has not been sufficient to pay back original investment. On the other hand, buying a plant already in commercial operation proved to be a good business proposition, once the main development risks during the construction period had been overcome and the plant presented a flow of guaranteed income. Seeming as the variables permeate most SHP projects, it is foreseen that this work can contribute to the better understanding of the crisis in which this segment of small generation plants are going through here in Brazil during the years 2008 to 2012.

As pequenas centrais hidrelétricas construídas na primeira metade do século XX, no município de Espírito Santo do Pinhal, são exemplos representativos do período inicial da eletrificação no Estado de São Paulo. Constituem-se de três usinas de pequeno e médio porte instaladas nas margens do Rio Mogi-Guaçu com grande potencial de patrimonialização em virtude dos valores histórico, arquitetônico, paisagístico, tecnológico de uma tipologia industrial pouco reconhecida no âmbito cultural. A pesquisa tem como objetivo propor um delineamento dos limites paisagísticos desse conjunto hidrelétrico, considerando os resultados de parâmetros ecológicos da paisagem como área, número de fragmentos de habitat, índice de fragmentação maior, distância do vizinho mais próximo, forma e área núcleo, analisados a partir do mapeamento de uso e cobertura da terra na escala 1:5.000. Também foram considerados aspectos de visibilidade da paisagem, calculados a partir de pontos determinados na barragem e na casa de máquinas das usinas, para verificar o alcance e direção do panorama a partir desses locais. A área de estudo foi delimitada com auxílio de cartas topográficas na escala 1:10.000 e ortofotos coloridas de 2010 considerando as características físicas e culturais da paisagem. Foram identificadas 17 classes de uso e cobertura da terra, recobrindo área total de 2.075,96 hectares. Apesar da predominância de classes de origem cultural, verificou-se que os remanescentes de vegetação nativa da Floresta Estacional Semidecidual (FES) ocupam 45,47% do total da paisagem. O limite proposto para proteção da paisagem hidrelétrica abrange as PCHs Salto de Pinhal, Pinhal e Eloy Chaves; significativos remanescentes da Floresta Estacional Semidecidual, diversos cursos d água e nascentes das subbacias do Rio Mogi-Guaçu, significativos fragmentos de vegetação nativa, totalizando 1.185,37 ha. / Small hydropower plants (SHP) built in the first half of the 20th century, in the municipality of Espírito Santo do Pinhal, are representative examples of the initial electrification process in São Paulo State. This complex of SHPs comprises three small and medium-scale plants installed on the margins of the Mogi-Guaçu River, with a high patrimonialization potential due to the historical, architectural, landscape and technological values of an industrial building type scarcely understood within the cultural scope. The research aims to propose a delineation of the limits of this hydroelectric set landscape, considering landscapes ecological parameters results, such as area, number of fragments of habitat, fragmentation index largest, average nearest neighbor, form index, and core area, analyzed from land use and cover maps at a scale of 1:5,000. Landscape visibility aspects, calculated from certain points located on the dam and the powerhouse, were also considered in order to verify the extent and direction of the panoramic view of these sites. The study area was delimited using 1:10,000 scale topographic maps and colored orthophotos of 2010, considering physical and cultural aspects of the landscape. Seventeen (17) classes of land use and cover have been identified, with a total area of 2,075.96 ha. Despite the predominance of cultural classes, it was found that the remaining native vegetation of the Semideciduous Seasonal Forest (SSF) covers 45.47% of the current landscape. The limits proposed for the hydropower landscape protection encompasses the Salto de Pinhal, Pinhal and Eloy Chaves Small Hydropower Plants, as well significant remaining native vegetation of the Semideciduous Seasonal Forest, several water bodies and sources of Mogi-Guaçu River sub-basin, and significant native vegetation fragments, totaling 1,185,37 ha.

MAKARON, Paula. Análise de Viabilidade de Projetos de Pequenas Centrais Hidrelétricas: Pontos Críticos de Sucesso a Partir de Estudos de Caso no Estado de Santa Catarina. 2012. 144f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação Em Energia - EP/FEA/IEE/IF da Universidade de São Paulo, São Paulo 2012. Esta dissertação analisa os pontos críticos de sucesso de projetos de Pequenas Centrais Hidrelétrica da perspectiva econômico-financeira. Para tal, foram percorridas três etapas. A primeira delas visou à análise dos contextos mundial e nacional desse segmento de geração de energia, seguindo os conceitos técnicos que caracterizam os empreendimentos de geração hidrelétricos de pequeno porte. Nessa etapa analisou-se o processo de implementação de uma PCH, desde o levantamento de potencias de aproveitamento de um rio até a sua entrada em operação comercial. A segunda etapa debruçou-se sobre a metodologia aplicada no cálculo da viabilidade de um projeto de infraestrutura e as adequações metodológicas necessárias para o caso de uma usina de pequeno porte. Tais adequações incluíram a seleção de componentes específicos do fluxo de caixa e de critérios para a escolha das variáveis-chave em projetos de PCHs. Outro importante conceito discutido nessa etapa foram os riscos inerentes a esses projetos e a forma como a materialização de cada risco pode afetar seus resultados. Por fim, na terceira etapa, à luz da teoria previamente visitada nas fases anteriores, foram analisados dois estudos de casos práticos de projetos reais localizados no Estado de Santa Catarina. Tais estudos de caso incluíram a análise de viabilidade para: (a) a construção da PCH Fartura e (b) a aquisição da PCH Santa Ana, estando essa última já em operação comercial. Em ambos os estudos foram testadas variações de algumas premissas tais como: o preço de venda da energia; o custo do capital; e aumento do custo da construção. Da análise realizada foi possível concluir que, no cenário do período estudado, a construção de uma PCH não é viável, o preço praticado nos ambientes livre e regulado de contratação não tem sido suficiente para pagar os investimentos realizados. Por outro lado, a compra de uma usina já em operação comercial se mostrou um ótimo negócio, uma vez que os principais riscos do período de construção já haviam sido superados no e a usina apresentava fluxo de receita garantido. Como as variáveis analisadas permeiam a maioria dos projetos de PCH, estima-se que este trabalho possa contribuir para o melhor entendimento da crise que o segmento de geração de pequenas usinas vem atravessando no Brasil nesses anos compreendidos entre 2008 e 2012. / MAKARON, Paula. Feasibility Analysis of Small Hydro Power Projects: Critical Points of Success Drawn from Case Studies in the State of Santa Catarina. 2012. 144f. Masters Dissertation Graduate Program on Energy, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. This dissertation analyzes critical points of success of projects in Small Hydro Power Plants (SHP) from the economic/financial perspective. For this, three stages were drawn up. The first aimed at the analysis of world and national contexts of this segment of energy generation following the technical concepts which characterize the small-sized hydroelectric generating businesses. During this stage, the implementation process of a SHP was analyzed; starting with the survey of the potential of a river until the plant enters into commercial operation. The second stage focused on the methodology applied to calculating the viability of an infrastructure project and the necessary methodological adjustments for a small-sized plant. These adjustments include a selection of components specific to the cash flow and the criteria for choosing key-variants in SHC projects. Another important concept discussed during this stage was the inherent risks involved in these projects and the way in which each risk can affect the results. Finally, during the third stage, in light of the theory reviewed in previous stages, two practical case studies of real projects from the state of Santa Catarina were analyzed. Such case studies included the viability analysis for decision making regarding: (a) the construction of the SHP Fartura and (b) the acquisition of the SHP Santa Ana, the latter already in full commercial operation. In both studies, it was tested a variation of some key elements such as: the price of energy; the capital cost; the cost overruns. From the aforementioned analysis, it was possible to conclude that in studied scenario, the construction of a SHP is not viable. The energy price level in the free hiring and in the regulated environments has not been sufficient to pay back original investment. On the other hand, buying a plant already in commercial operation proved to be a good business proposition, once the main development risks during the construction period had been overcome and the plant presented a flow of guaranteed income. Seeming as the variables permeate most SHP projects, it is foreseen that this work can contribute to the better understanding of the crisis in which this segment of small generation plants are going through here in Brazil during the years 2008 to 2012.

Em virtude da perspectiva de exploração do potencial em Pequenas Centrais Hidrelétricas como complemento energético a ser utilizado como alternativa para atendimento de demandas localizadas, discute-se neste trabalho a viabilidade ambiental de sua implantação, bem como dos fatores ambientais intervenientes nesse processo. Partindo-se do pressuposto que, no caso das PCHs, as implicações ambientais apresentam especificidade própria e que não podem ser tratadas da mesma forma que os grandes aproveitamentos, busca-se com esse estudo contemplar os principais fatores a serem considerados no processo de tomada de decisão para que haja uma melhor integração entre o empreendimento e o meio onde será inserido. Nesse contexto são produzidos cartas e documentos com a identificação dos fatores ambientais preponderantes, bem como a análise de alternativas locacionais e os impactos decorrentes pela construção de barragens com base em suas diferentes alturas. / Due to the perspective of applying the potential in small hydroelectric plants as a complement to be used as an energetic alternative to attend local demands, it is discussed in this work the environmental viability of its implementation, and also the viability of the environmental factors which interfere in this process. Presuming that, in the case of small hydroelectric plants, the environmental implications present their own specific characteristics, and cannot be treated on the same way as in big dams, this study aims to contemplate the main environmental factors to be considered on the process of decision taking so that a better integration between the enterprise and the environment where it is placed occur. In this context, charts and documents are produced with the identification of the environmental factors, as well as the analysis of the locational alternatives and the impacts due to the construction of dams, based on their different heights.

Tem crescido a demanda por energia em todo o mundo. No Brasil, com o aquecimento da economia aumentam ainda mais as pressões. O parque gerador Brasileiro é fortemente baseado na geração hidrelétrica, que representa aproximadamente 77,6% da oferta de geração de eletricidade. Entre os impactos ambientais gerados pela construção de barragens e reservatórios de aproveitamentos hidrelétricos está a mudança do regime fluvial de jusante, a chamada vazão remanescente. Entre outros, esta vazão deve garantir as condições adequadas à sobrevivência e continuação das espécies e dos ecossistemas, associando as necessidades humanas, ambientais e as características de cada região. Tomou-se como objeto de análise dois estudos de caso, a pequena central hidrelétrica (PCH) Santa Gabriela, localizada no rio Correntes, na divisa entre os estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul e a usina hidrelétrica (UHE) Batalha, situada no rio São Marcos, na divisa entre os estados de Minas Gerais e Goiás. Embora o assunto seja discutido amplamente pela comunidade técnica e acadêmica, não há ainda nos marcos legais Brasileiros associados, uma definição explícita de critérios ou limites para estabelecimento da vazão remanescente. Em geral, as legislações estaduais estabelecem valores máximos outorgáveis determinados a partir de percentuais da curva de permanência (Q90, Q95) ou da vazão mínima anual de sete dias de duração e tempo de recorrência de 10 anos Q7,10, garantindo consequentemente as vazões mínimas remanescentes. Essas metodologias implicam num único valor fixo para a vazão ao longo do ano, o que não condiz com a realidade do regime hidrológico natural. Estudos atuais apontam para um hidrograma ecológico, que represente a variação das vazões entre os meses de estiagem e cheia. Assim, a metodologia envolveu a comparação entre critérios de outorga utilizados em alguns estados Q90, Q95 e Q7,10 e métodos citados na literatura para estudo da vazão ecológica (Tennant, Texas, Vazão Base e Perímetro Molhado) e as Resoluções referentes à Declaração de Reserva de Disponibilidade Hídrica (DRDH) das usinas, que especificam a vazão remanescente nas fases de enchimento e operação, emitidas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Observaram-se valores de vazões substancialmente diferenciados entre os seis métodos empregados. Cabe destacar, que representa um avanço a publicação do Manual de Estudos de Disponibilidade Hídrica para Aproveitamentos Hidrelétricos (ANA, 2009), que visa à padronização dos documentos para fins obtenção da DRDH e da outorga do uso do potencial de energia hidráulica em corpo de água de domínio da União. Assim, o empreendedor poderá propor e negociar a demanda hídrica para as necessidades ambientais com as autoridades competentes, o que deverá ser discutido em reunião técnica inicial que deverá contar com a participação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), ANA, órgão ambiental, empreendedor e a empresa responsável pelos estudos ambientais. / Worldwide, the demand for energy has been increasing. In Brazil, with the economy warming up in the last years, the demand for energy supply further increased. The Brazilian power generating facilities are heavily based on hydroelectric generation, which represents 77,6% of the total generated electricity. Among the environmental impacts caused by the construction of dams and reservoirs are the changes on downstream discharges, known as the remaining discharge. This discharge should ensure the appropriate conditions to the survival and perpetuation of ecosystems, linking human and wild life needs of each region. In this respect, two case studies are taken as object of analysis: (1) a small hydroelectric power plant Santa Gabriela, located in Correntes river, in the limits of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul States; (2) the hydropower plant Batalha, in São Marcos river, in the limits of Minas Gerais and Goiás States. Although its been observed that this issue is widely discussed by technical and academic communities, no legal framework or an explicit definition, or criteria, or limit values has been identified for the establishment of the remaining discharge in hydroelectric power plant projects. Generally, values have been defined based on criteria adopted in states water use rights acts that define minimum discharge parameters based on time series frequency analysis such as Q90%, Q95% or Q7, 10. These methodologies imply on a single value discharge throughout the year, which does not reflect the variability of natural hydrological regime. Current studies lead to an, so called, ecological hydrogram, which would represent discharges variability during drought and flood periods. The methodology of analysis in which the discussion presented in this master dissertation was based, involved the comparison of values obtained by different water use rights criteria adopted in some states like Q90%, Q95% and Q7, 10 and, methods quoted in the literature to define the ecological discharge (Tennant, Texas, Base Flow and Wetted Perimeter), as well as National Water Agencys (ANA) declarations related to the Water Availability Reserve Statement (WARS) which specifies remaining dischargesflow for the reservoir filling and operating phases. It was observed that the application of the different methods in the two case studies resulted in significantly different values for the definition of the remaining discharge. However, its worth to note that the publication of the Guidelines for Water Availability Study for Hydroelectric Power Plants (ANA, 2009) that aims the standardization of documents to obtain WARS and granting the use of water for energy generation purposes in federal jurisdiction represents an advance in these matters. By that, the developer may propose and negotiate water demands for wild life needs with the involved authorities, which should be discussed in the initial technical meeting that will count on the National Electrical Energy Agency (ANEEL), ANA, the related environmental agency, the developer and the organization/agency responsible for the environmental studies.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the last decade there has been a significant increase in interest in microgeneration technologies for electric power. Sources of hydraulic power generation, wind and solar technologies represent some of the important developments that have had arising from the research efforts aimed at this area of power generation. The reason for this interest is due to the consolidation of what is called future in terms of power generation, which is based on decentralization of power generation through interconnected centers of small generators / consumers. At distribution level, distributed generation sources, together with the loads connected to its bus, forms what is defined as a microgrid. Depending on the instantaneous load and installed generation capacity, a microgrid can behave as a point of consumption or generation of energy at different times, being able to operate also connected to the network or islanded form according to the quality energy supplied or need in case of system failure. Among the technologies of microgeneration, micro hydro power plants with selfexcited induction generators (SEIG) came to represent an excellent option for electricity generation in isolated areas, mainly due to its characteristics of robustness and low cost, compared to synchronous machines. It is an alternative to the use of synchronous generators in low-power systems powered by small hydroelectric plants, rich in our country. In this sense, this Master's thesis deals with the modeling and control of a micro hydro power plant with SEIG with frequency and voltage control. The frequency control is achieved by controlling the opening of the feeding system of the turbine while the voltage control is performed through the control of reactive power of the set, using for this a Pulse Width Modulated (PWM) inverter. 10 Based on these definitions and knowledge acquired, it was proposed a system to be implemented experimentally, consisting of a micro hydro power plant, in this case a motor driven by a voltage PWM inverter, emulating the behavior of a turbine coupled to the induction generator. The terminals of the SEIG feed a bus where loads with different characteristics are connected, featuring a microgrid, having as main goal the control of the voltage and frequency stability of the energy supplied by the generator to the isolated system. Among the studies developed for the implementation of the prototype is possible to highlight: three-phase system modeling, hydraulic system modeling, voltage and frequency control, and synchronization method. Throughout this paper, simulations and experimental results are presented in order to be demonstrated the applicability of control methods, their performance and technical feasibility of the system. / Na última década houve um aumento significativo no interesse em tecnologias aplicáveis a microgeração de energia elétrica. Fontes de geração de energia hidráulicas, eólicas e solares representam algumas das tecnologias que tiveram importantes evoluções decorrentes dos esforços em pesquisas destinados a esta área de geração de energia. A razão para tal interesse se deve a consolidação do que é chamado futuro em termos de geração de energia, sendo este baseado na descentralização da geração de energia através de redes interligadas de pequenos centros geradores/consumidores. A nível de distribuição, as fontes de geração distribuída, juntamente com as cargas conectadas ao seu barramento, formariam o que é definido como uma micro-rede. Dependendo da carga instantânea e da capacidade de geração instalada, uma micro-rede pode comportar-se como um ponto de consumo ou de geração de energia em diferentes momentos, sendo capaz também de operar conectada à rede ou de forma ilhada de acordo com a qualidade da energia fornecida ou necessidade do sistema em caso de falta. Dentre as tecnologias de microgeração, as micro centrais hidrelétricas (MCH) com geradores de indução auto-excitados (GIAE) passaram a representar uma excelente opção para a geração de energia elétrica em áreas isoladas, devido basicamente as suas características de robustes e baixo custo, quando comparadas às máquinas síncronas. Trata-se de uma alternativa ao uso de geradores síncronos em sistemas de baixa potência acionados por pequenos aproveitamentos hidrelétricos, ricos em nosso território nacional. Neste sentido, a presente Dissertação de Mestrado trata da modelagem e controle de uma MCH com GIAE com controle de frequência e tensão. O controle de frequência é obtido a partir do controle de abertura do sistema de alimentação da turbina enquanto que, o controle de tensão é realizado a partir do controle da potência reativa do conjunto, utilizando para isso um inversor de tensão. Partindo destas definições e dos conhecimentos adquiridos, foi proposto um sistema a ser implementado experimentalmente, composto de uma micro central hidrelétrica, neste caso um motor acionado por um inversor de tensão, emulando o comportamento de uma turbina hidráulica, acoplado ao gerador de indução. Os terminais do GIAE alimentam um barramento onde são conectadas cargas com características distintas, caracterizando uma micro-rede, tendo como objetivo o controle da estabilidade da tensão e frequência da energia fornecida pelo gerador ao sistema isolado. Dentre os estudos desenvolvidos para a implementação do protótipo é possível destacar: modelagem do sistema trifásico considerado, modelagem do sistema hidráulico, controle de tensão e frequência e método de sincronismo. Ao longo desta dissertação, resultados de simulações e experimentais são apresentados, a fim de que, seja demonstrada a aplicabilidade dos métodos de controle, seus desempenhos e a viabilidade técnica do sistema.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:55:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 davi.pdf: 758922 bytes, checksum: d198cec4402afdd7c57a90dc17082973 (MD5) Previous issue date: 2011-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Entre as diversas fontes da matriz elétrica brasileira, a energia hidrelétrica é predominante, respondendo por mais de 70% da geração elétrica. Entre as usinas hidrelétricas, contudo, existem as Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), usinas de reduzida capacidade de geração e reduzidos impactos ambientais, sendo inclusive classificadas como fonte alternativa de energia. As PCHs atualmente são responsáveis por 2,85% da geração de energia elétrica no país. Apesar de ser uma quantidade significativa de energia, com 3.171 MW de capacidade instalada, o potencial das PCHs é significativamente maior, com 14.815 MW de potencia instalada inventariada (identificada e estudada) no país. Contudo, 18,5% desse potencial não apresenta nenhum interessado em implantar esses aproveitamentos, desperdiçando um potencial de 2.778MW, equivalente a 18,75% do potencial total das PCHs, e quase suficiente para dobrar a capacidade instalada de PCHs no Brasil. Os motivos normalmente utilizados para justificar esse potencial desperdiçado são relacionados ao aspecto ambiental: a inadequação dos EIAs ou a ausência de AAIs. Porém o problema é muito maior e anterior a qualquer dos estudos supracitados, residindo no início do processo: o Inventário Hidrelétrico, estudo que identifica os locais propícios para a instalação de aproveitamentos hidrelétricos

Tem crescido a demanda por energia em todo o mundo. No Brasil, com o aquecimento da economia aumentam ainda mais as pressões. O parque gerador Brasileiro é fortemente baseado na geração hidrelétrica, que representa aproximadamente 77,6% da oferta de geração de eletricidade. Entre os impactos ambientais gerados pela construção de barragens e reservatórios de aproveitamentos hidrelétricos está a mudança do regime fluvial de jusante, a chamada vazão remanescente. Entre outros, esta vazão deve garantir as condições adequadas à sobrevivência e continuação das espécies e dos ecossistemas, associando as necessidades humanas, ambientais e as características de cada região. Tomou-se como objeto de análise dois estudos de caso, a pequena central hidrelétrica (PCH) Santa Gabriela, localizada no rio Correntes, na divisa entre os estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul e a usina hidrelétrica (UHE) Batalha, situada no rio São Marcos, na divisa entre os estados de Minas Gerais e Goiás. Embora o assunto seja discutido amplamente pela comunidade técnica e acadêmica, não há ainda nos marcos legais Brasileiros associados, uma definição explícita de critérios ou limites para estabelecimento da vazão remanescente. Em geral, as legislações estaduais estabelecem valores máximos outorgáveis determinados a partir de percentuais da curva de permanência (Q90, Q95) ou da vazão mínima anual de sete dias de duração e tempo de recorrência de 10 anos Q7,10, garantindo consequentemente as vazões mínimas remanescentes. Essas metodologias implicam num único valor fixo para a vazão ao longo do ano, o que não condiz com a realidade do regime hidrológico natural. Estudos atuais apontam para um hidrograma ecológico, que represente a variação das vazões entre os meses de estiagem e cheia. Assim, a metodologia envolveu a comparação entre critérios de outorga utilizados em alguns estados Q90, Q95 e Q7,10 e métodos citados na literatura para estudo da vazão ecológica (Tennant, Texas, Vazão Base e Perímetro Molhado) e as Resoluções referentes à Declaração de Reserva de Disponibilidade Hídrica (DRDH) das usinas, que especificam a vazão remanescente nas fases de enchimento e operação, emitidas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Observaram-se valores de vazões substancialmente diferenciados entre os seis métodos empregados. Cabe destacar, que representa um avanço a publicação do Manual de Estudos de Disponibilidade Hídrica para Aproveitamentos Hidrelétricos (ANA, 2009), que visa à padronização dos documentos para fins obtenção da DRDH e da outorga do uso do potencial de energia hidráulica em corpo de água de domínio da União. Assim, o empreendedor poderá propor e negociar a demanda hídrica para as necessidades ambientais com as autoridades competentes, o que deverá ser discutido em reunião técnica inicial que deverá contar com a participação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), ANA, órgão ambiental, empreendedor e a empresa responsável pelos estudos ambientais. / Worldwide, the demand for energy has been increasing. In Brazil, with the economy warming up in the last years, the demand for energy supply further increased. The Brazilian power generating facilities are heavily based on hydroelectric generation, which represents 77,6% of the total generated electricity. Among the environmental impacts caused by the construction of dams and reservoirs are the changes on downstream discharges, known as the remaining discharge. This discharge should ensure the appropriate conditions to the survival and perpetuation of ecosystems, linking human and wild life needs of each region. In this respect, two case studies are taken as object of analysis: (1) a small hydroelectric power plant Santa Gabriela, located in Correntes river, in the limits of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul States; (2) the hydropower plant Batalha, in São Marcos river, in the limits of Minas Gerais and Goiás States. Although its been observed that this issue is widely discussed by technical and academic communities, no legal framework or an explicit definition, or criteria, or limit values has been identified for the establishment of the remaining discharge in hydroelectric power plant projects. Generally, values have been defined based on criteria adopted in states water use rights acts that define minimum discharge parameters based on time series frequency analysis such as Q90%, Q95% or Q7, 10. These methodologies imply on a single value discharge throughout the year, which does not reflect the variability of natural hydrological regime. Current studies lead to an, so called, ecological hydrogram, which would represent discharges variability during drought and flood periods. The methodology of analysis in which the discussion presented in this master dissertation was based, involved the comparison of values obtained by different water use rights criteria adopted in some states like Q90%, Q95% and Q7, 10 and, methods quoted in the literature to define the ecological discharge (Tennant, Texas, Base Flow and Wetted Perimeter), as well as National Water Agencys (ANA) declarations related to the Water Availability Reserve Statement (WARS) which specifies remaining dischargesflow for the reservoir filling and operating phases. It was observed that the application of the different methods in the two case studies resulted in significantly different values for the definition of the remaining discharge. However, its worth to note that the publication of the Guidelines for Water Availability Study for Hydroelectric Power Plants (ANA, 2009) that aims the standardization of documents to obtain WARS and granting the use of water for energy generation purposes in federal jurisdiction represents an advance in these matters. By that, the developer may propose and negotiate water demands for wild life needs with the involved authorities, which should be discussed in the initial technical meeting that will count on the National Electrical Energy Agency (ANEEL), ANA, the related environmental agency, the developer and the organization/agency responsible for the environmental studies.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-11-22T21:12:08Z No. of bitstreams: 1 Dayane_Souza_2014.pdf: 1723109 bytes, checksum: 778032d6a7f0e2a7082f2ca51ee1f72f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-22T21:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dayane_Souza_2014.pdf: 1723109 bytes, checksum: 778032d6a7f0e2a7082f2ca51ee1f72f (MD5) Previous issue date: 2014-09-05 / Ecological works with the phytoplankton community as a basis for monitoring aquatic environments are frequent and of great importance, especially in environments that have undergone anthropogenic actions, such as impoundments, which modify the chemical, physical and ecological attributes of aquatic environments. On the other hand, there is also a concern to know the biodiversity of the various aquatic environments, for which, floristic surveys are of extreme importance throughout Brazil, especially in the state of Santa Catarina, where they are scarce. For that, the environmental variables and the phytoplankton community were evaluated, with focus on Reynolds functional groups (RFGs) in the area of influence of a subtropical small hydropower (SHP) plant in the state of Santa Catarina. The collections were carried out in two phases: pre and post-impoundment, from 2007 to 2013. Statistical analyzes were performed in order to resize the data and to correlate the abiotic and biotic variables. 449 taxa were recorded, distributed in 11 taxonomic groups and 14 RGFs. RGF C, represented by centric diatoms, was dominant in the pre-damming phase. In the post-damming phase, besides RGF C, co-dominance of RGF P (Aulacoseira granulata var. Granulata), RGF N (dehmids), RGF J (chlorophytes) and RGF H1 (cyanobacteria heteocytes) occurred. Low phytoplankton biological volume values were recorded for the Santa Laura SHP in general, however, the highest among the phases was after damming, in the lacustrine region of the reservoir. Also in the state of Santa Catarina, a taxonomic survey of the genus Eunotia Eherenberg in the river Hercílio municipality of Ibirama was carried out. The samples were collected quarterly (April, July and October/2009), in four sampling stations, totaling 12 samples. The study resulted in the identification of 30 taxa of the genus Eunotia, of which four were determined at the generic level. Of the species identified, nine are new citations for the state of Santa Catarina and five for Brazil. / Trabalhos ecológicos com a comunidade fitoplanctônica, como base para monitoramentos de ambientes aquáticos são frequentes e de grande importância, principalmente em ambientes que sofreram ações antropogênicas, como represamentos, os quais modificam atributos químicos, físicos e ecológicos dos ambientes aquáticos. Por outro lado, há também uma preocupação em se conhecer a biodiversidade dos diversos ambientes aquáticos, para tanto, levantamentos florísticos são de extrema importância em todo o Brasil, principalmente no estado de Santa Catarina, onde são escassos. Para tanto, foram avaliadas as variáveis ambientais e a comunidade fitoplanctônica, com enfoque em Grupos Funcionais Fitoplanctônicos (GFs) na área de influência de uma PCH subtropical, no estado de Santa Catarina. As coletas foram realizadas em duas fases: pré e pós-represamento, no período de 2007 à 2013. Análises estatísticas foram realizadas a fim de redimensionar os dados, e correlacionar as variáveis abióticas e bióticas. Foram registrados 449 táxons, distribuídos em 11 grupos taxonômicos e 14 GFs. O GF C, representado pelas diatomáceas cêntricas, foi dominante na fase pré-represamento. Na fase pós-represamento, além do GF C, ocorreu co-dominância dos GF P (Aulacoseira granulata var. granulata), GF N (desmídeas), GF J (clorofíceas) e GF H1 (cianobactérias heteocitadas). Foram registrados baixos valores de biovolume fitoplanctônico para a PCH Santa Laura no geral, porém, os maiores entre as fases foi após o represamento, na região lacustre do reservatório. Ainda no estado de Santa Catarina, foi realizado um levantamento taxonômico do gênero Eunotia Eherenberg no rio Hercílio município de Ibirama. As coletas foram realizadas trimestralmente (abril, julho e outubro/2009), em quatro estações de amostragem, totalizando 12 amostras. O estudo resultou na identificação de 30 táxons do gênero Eunotia, sendo que destas, quatro foram determinadas em nível genérico. Das espécies identificadas, nove são novas citações para o estado de Santa Catarina e cinco, para o Brasil.