Pequenas Centrais Hidrelétricas - Desafios da Manutenção

Pequenas Centrais Hidrelétricas

As Pquenas Centrais Hidrelétricas são usinas de geraão de energia de pequeno porte e possuem capacidade de 5 a 30 MW. Essa classificação é determinada pela ANEEL. De acordo com a agência reguladora, as Pequenas Centrais Hidrelétricas podem reservatórios que ocupem uma área de no máximo 3 kilômetros quadrados.

No Brasil existem mais de 1100 Pequenas Centrais Hidrelétricas, que correspondem a aproximadamente 3,6% do total da energia gerada pela vazão dos rios. Existem ainda inúmeros empreendimentos em construção. O Brasil utiliza hoje cerca de 60% da capacidade de geração hidrelétrica. Ainda tem muito espaço para cresimento.

A geração de energia nas Pequenas Centrais Hidrelétricas é realizada através do represamento do rio. Quando as comportas da barragem são abertas, a água desce em velocidade através de uma tubulação, até atingir o rotor de uma turbina hidráulica (que pode ser do tipo Francis, Kaplan ou Pelton) que fica em uma região mais baixa que a represa. Isso quer dizer que o nível de desnível do rio em relação às turbinas e a quantidade de vazão de água impactam diretamente na quantidade de energia gerada. A água chega nas faz gerar as turbinas que transforma a energia hidráulica em mecânica. Ela então faz acionar o gerador e é ele que vai gerar a corrente elétrica.

A grande vantagem é desse tipo de energia é que a águaretorna imediatamente para o curso do rio, sem qualquer tipo de altetração na sua característica.

Desafios na Manutenção de Pequenas Centrais Hidrelétricas

A gestão da manutenção em Pequenas Centrais Hidrelétricas tem grande importância para a sustentabilidade do empreendimento. De acordo com os contratos de concessão, a concessionária é responsável direta não só por manter a quantidade e qualidade da geração, mas por manter os equipamentos em funcionamento dentro dos requisitos exigidos pela agência reguladora e pela sua correta manutenção. O não cumprimento das exigências pode acarretar em penalidades financeiras para a concecionária.

Uma das causas de manutenção em Pequenas Centrais Hidrelétricas é a qualidade da água do rio. Em muitos casos, sedimentos compostos por quartzo e sílica estão presentes na água e chegam até as turbinas. Esse sedimentos em muitos casos são impercelíves a olho nú, mas eles acarretam sérios danos ocasionados por desgaste por abrasão e erosão em peças tais como tampas, palhetas diretrizes rotores e eixos e podem aumentar os custos de manutenção e reduzir o indicador de disponibilidade.

 

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O desgaste de peças pode impactar o resultado das Pequenas Centrais Hidrelétricas em 2 maneiras:

1 - Perda de rendimento: Um rotor com desgaste erosivo perde características do  perfil hifráulico que são importantes para a eficiência energética. Além disso pode desencadear um processo de desgaste por cavitação e tornar os danos ainda maiores. Ou seja, além de produzir menos energia, vão aumentar os custos de manutenção.

2 - Paradas para manutenção: As paradas para manutenção impactam diretamente no custo operacional. Além disso manutenção em equipamentos dessa natureza estão associados a riscos para os mantenedores. O que quer dizer que quanto menos um equipamento necessitar de intervenção humana, melhor.

As concecionárias, especialmente aquelas que possuem pequenas centrais hidrelétricas já estão bastante atentas a essas variáveis e possuem uma equipe de manutenção bastante qualificada e que buscam não só o reparo, mas a melhoria da qualidade do equipamento utilizado na geração. Os profiissionais de gestão de manutenção dessas empresas estão cada vez mais atentos à tecnologias que aumentem o indicador de MTBF de peças.

Evidente que existem inúmeras alternativas para essa problemática e uma das alternativas que vem sendo cada vez mais utilizada por esses profissionais é a aplicação de revestimentos como o de carboneto de tungstênio cromo, por exemplo. Esse material consegue aumentar significativamente a durabilidade de componentes rotativos das pequenas centrais hidrelétricas com incrementos no indicador de MTBF superior a 300% com um investimento baixo e com confiabilidade. 

Para ilustrar esses ganhos, nos disponibilizamos um estudo de caso da aplicação desse tipo de recobrimento em peças de uma das pequenas centrais hidrelétricas de uma concessionária. Baixe o material em PDF com todos as informações técnicas do projeto.