Uma usina hidrelétrica é um complexo arquitetônico, um conjunto de obras e de equipamentos, que tem por finalidade produzir energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.
Dentre os países que usam essa forma de se obter energia, o Brasil se encontra apenas atrás do Canadá e dos Estados Unidos, sendo, portanto, o terceiro maior do mundo em potencial hidrelétrico.
A hidroeletricidade responde por 91,7% da energia gerada no mundo. E será por muitos anos a principal fonte renovável com viabilidade econômica e eficiência energética para substituir parte da energia derivada de fontes fósseis. O mundo aproveita apenas 33% dos potenciais hidroelétricos e gera 2.140 TW/h/ano de energia, suficientes para poupar cerca de 4,4 milhões de barris equivalentes de petróleo/dia.
Mas os aproveitamentos são desiguais. Enquanto nos países industrializados restam poucos potenciais para geração, a África explora apenas 7% de seu potencial; a Ásia, 22%; a América Latina, 33%; e o Brasil, 24%; portanto em nosso país existem ainda 76% a serem desenvolvidos.
As centrais hidrelétricas geram, como todo empreendimento energético, alguns tipos de impactos ambientais como o alagamento das áreas vizinhas, aumento no nível dos rios, em algumas vezes pode mudar o curso do rio represado, podendo, ou não, prejudicar a fauna e a flora da região. Todavia, é ainda um tipo de energia mais barata do que outras como a energia nuclear e menos agressiva ambientalmente do que a do petróleo ou a do carvão, por exemplo. A viabilidade técnica de cada caso deve ser analisada individualmente por especialistas em engenharia ambiental e especialista em engenharia hidráulica, que geralmente para seus estudos e projetos utilizam modelos matemáticos, modelos físicos e modelos geográficos.
O cálculo da potência instalada de uma usina é efetuado através de estudos de energéticos que são realizados por engenheiros mecânicos, eletricistas e civis. A energia hidráulica é convertida em energia mecânica por meio de uma turbina hidráulica, que por sua vez é convertida em energia elétrica por meio de um gerador, sendo a energia elétrica transmitida para uma ou mais linhas de transmissão que é interligada à rede de distribuição.
Um sistema elétrico de energia é constituído por uma rede interligada por linhas de transmissão (transporte). Nessa rede estão ligadas as cargas (pontos de consumo de energia) e os geradores (pontos de produção de energia). Uma central hidrelétrica é uma instalação ligada à rede de transporte que injeta uma porção da energia solicitada pelas cargas.
A Usina Hidrelétrica de Tucuruí, por exemplo, constitui-se de uma das maiores obras da engenharia mundial e é a maior usina 100% brasileira em potência instalada com seus 8.000 MW, já que a Usina de Itaipu é binacional.
O vertedor de Tucuruí é o maior do mundo com sua vazão de projeto calculada para a enchente decamilenar de 110.000 m³/s, pode, no limite dar passagem à vazão de até 120.000 m³/s. Esta vazão só será igualada pelo vertedor da Usina de Três Gargantas na China. Tanto o projeto civil como a construção de Tucuruí e da Usina de Itaipu foram totalmente realizados por firmas brasileiras, entretanto, devido às maiores complexidades o projeto e fabricação dos equipamentos eletromecânicos, responsáveis pela geração de energia, foram realizados por empresas multinacionais.
A Resolução 652 de 09 de dezembro de 2003 da ANEEL estabelece os critérios para o enquadramento de aproveitamento hidrelétrico na condição de Pequena Central Hidrelétrica (PCH).
PCH Santo Antonio 2,25 MW
O Art. 3o considera como uma PCH o aproveitamento que apresente as características com a potência superior a 1.000 kW e igual ou inferior a 30.000 kW, destinado a produção independente, autoprodução ou produção independente autônoma, com área do reservatório inferior a 3,0 km2.
E no Art. 4º, a fórmula utilizada caso a área do reservatório ultrapasse os 3,0 km2 e seja menor que 13,0 km2 , é a seguinte:
A ≤ 14,3 . P
A = Área do Reservatório (km2)
P = Potência (MW)
Hb = Queda Bruta (m)
Então, caso o valor encontrado utilizando a fórmula descrita acima seja igual ou inferior a área do reservatório, o aproveitamento se encaixará na condição de PCH, caso contrário como UHE.
Desde a reestruturação do setor elétrico brasileiro, ocorrida a partir de meados da década de 90, as Pequenas Centrais Hidrelétricas – PCH's tornaram-se um excelente atrativo, pois o Governo Federal proporcionou uma série de incentivos regulatórios para a implantação de empreendimentos desta natureza no País. Com o advento do novo modelo, vislumbraram-se diversas formas para a comercialização de energia elétrica, principalmente para as PCHs, que não tinham a possibilidade de participar do Mecanismo de Realocação de Energia – MRE que se baseia na transferência de energia dos geradores superavitários para os deficitários, refletindo a otimização energética do Sistema Interligado Nacional.
A Welt Clean Energy é especializada na estruturação de projetos de PCH's(Pequenas Centrais Hidrelétricas).