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Toda usina hidrelétrica cuja capacidade instalada seja superior a 10MW e inferior a 30 MW e que possua um reservatório inferior a 3 km² é considerada uma PCH – Pequena Central Hidrelétrica-, de acordo com a resolução nº 394 – 04-12-1998 da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica).

A energia produzida pelas PCHs representa 100GW de toda a energia gerada no Brasil. As poucos os empreendedores estão voltando seus olhos para esse tipo de usina e suas vantagens.

Pequena Central Hidrelétrica (PCH) de Aiuruoca

Como no Brasil o potencial hidrelétrico é o recurso mais utilizado na geração de energia elétrica, as PCHs surgem como forma alternativa de desenvolvimento e distribuição de eletricidade. Pois, de custo acessível, as PCHs demandam menor prazo para implementação e maturação do investimento, além de facilidades legislativas e disposição de compra por parte de concessionárias de energia elétrica. Outra grande vantagem é o fácil acesso às grandes linhas de transmissão.

As PCHs são indicadas para rios pequenos e médios, mas que tenham desníveis acentuados, ou seja, quedas que sejam ideais para gerar potência hidráulica e movimentar as turbinas.

A ANEEL permite que a energia gerada pelas PCHs entre no sistema elétrico sem o pagamento de taxas de transmissão e distribuição. Além disso, as PCHs estão isentas de pagar municípios e Estados pelo uso dos recursos hídricos.

Antes de mais nada, deve-se escolher o local e levar em consideração o potencial elétrico da queda de água, ou seja, o recurso hidráulico, o transporte da energia, bem como o seu destino.

O estudo que define se determinada área tem recurso hidráulico, considera todas as condições naturais como localização, acesso, geologia, relevo e o tipo de projeto de instalação. Além de disponibilidade, ou seja, os efeitos da barragem, a montante e a jusante, levando em conta a irrigação e a navegação.

Outro ponto fundamental é com respeito à regularidade e à flutuação, ou seja, variações periódicas ou sazonais da vazão de água, hidrologia, climatologia e estiagem. Além de comportamento em casos excepcionais como grandes enchentes, amplitude de sismo, etc.

O transporte de energia é um aspecto fundamental a ser considerado, já que a geração não deve estar muito afastada do ponto de consumo ou de uma linha e transmissão, a fim de reduzir custos.

O destino da energia deve ser considerado, pois todo o projeto deverá ser planejado baseado nele. Geralmente, uma PCH é construída a fim de abastecer um grupo, um povoado, uma aldeia ou uma cidade. Mas pode também atender às necessidades de fábricas ou indústrias.

Cada usina tem um tipo de turbina e instalação que levam em consideração os dados hidráulicos, queda e caudal.

Tubina Pelton

Esse tipo de turbina é utilizada em usinas de instalação de alta queda, superiores a 150m). Essas quedas são encontradas em declives com rápidos ou casacatas.

A Pelton utiliza geradores de alta velocidade e rotação, ou seja, superior a 1.000 rpm. A maior vantagem é que os custos são mais reduzidos do que as turbinas mais lentas.

Turbina Francis

Essa turbina é utilizada para quedas menores de 150 m e maiores de 15 m, considerada para queda média. A velocidade de rotação fica em torno de 750 a 500 rpm. Esse tipo de turbina não leva gerador, apenas um multiplicador, o que diminui consideravelmente seu custo.

Turbina Kaplan ou Hélice

A queda utilizada nessa turbina deve ser inferior a 15m. Tem uma rotação baixa que gira em torno de 70 a 350 rpm. Reduz custos com geradores e reduz o volume de obras civis com o uso de axiais de tipo Bulbo.

Como as PCHs operam com fio d`água, ou seja, o reservatório não permite regularização no fluxo de água, pode acontecer estiagem e vasão torna-se menor que a capacidade das turbinas, tornando-a ociosa. No caso de vasões grandes, pode haver desperdícios de água.

Por esse motivo, as grandes centrais são mais vantajosas, pois o custo da energia produzida pelas PCHs torna-se elevados diante da continuidade e estabilidade das maiores.

As PCHs embora sejam mas custosas para o bolso, são mais baratas para a natureza, já que o impacto sócio-ambiental é muito menor, pois não interfere no curso da água e nem necessita de uma área muito grande para sua construção.