Solar flutuante em hidrelétrica aumenta eficiência e estabilidade

Solar flutuante em reservatório hidrelétrico aumenta eficiência e estabilidade de geração.

A instalação de usinas solares flutuantes em reservatórios hidrelétricos aumenta a eficiência energética (até 25% mais) devido ao resfriamento hídrico dos painéis, reduzindo a evaporação da água e inibindo algas. Esta hibridização proporciona estabilidade à rede, utilizando infraestrutura de transmissão existente e maximizando a geração.

Principais Vantagens da Solar Flutuante em Hidrelétricas:

Maior Eficiência: A água atua como dissipador de calor, aumentando a performance dos painéis em comparação à instalação em terra (aumento de eficiência energética superior a 17% em alguns projetos).

Hibridização e Estabilidade: A solar fotovoltaica gera energia durante o dia, permitindo que a hidrelétrica poupe água, reservando-a para períodos de pico ou seca, otimizando a capacidade de geração.

Conservação de Recursos: A cobertura dos painéis reduz a evaporação da água entre 30% a 50%, preservando o nível do reservatório, e inibe o crescimento de algas.

Uso de Infraestrutura Existente: Aproveita as linhas de transmissão e subestações da usina hidrelétrica, reduzindo custos de instalação e conexão.

Projetos Piloto e Expansão: Projetos como o da Itaipu Binacional demonstram viabilidade para grandes potências, com painéis bifaciais que captam luz direta e refletida.

O potencial brasileiro é expressivo, com estudos indicando que a cobertura de 1% dos reservatórios pode adicionar até 38 GW à matriz energética, com destaque para projetos de pesquisa que visam 30 anos de vida útil para os equipamentos.

Estudo sobre o caso do reservatório da usina de Furnas mostra que o sistema híbrido apresenta maior resiliência à variabilidade climática interanual, mantendo níveis mais estáveis de geração mesmo em cenários de seca prolongada.

Usina hidrelétrica Luiz Carlos Barreto de Carvalho, ou UHE Estreito, onde Furnas desenvolve três usinas fotovoltaicas

Um estudo recente analisa a integração entre geração hidrelétrica e sistemas fotovoltaicos flutuantes (FPV) em reservatórios brasileiros, com foco no aumento da geração de energia e na resiliência do sistema elétrico frente a eventos climáticos extremos.

A pesquisa considera o caso do reservatório da usina de Furnas, no Sudeste do Brasil, que enfrentou períodos severos de seca entre 2012 e 2023, impactando os níveis de armazenamento e a capacidade de geração hidrelétrica. Nesse contexto, a adoção de sistemas híbridos surge como alternativa para mitigar os efeitos da variabilidade hídrica.

O modelo combina a operação da usina hidrelétrica com a instalação de painéis solares flutuantes sobre o reservatório, permitindo a geração de eletricidade a partir da radiação solar sem a necessidade de uso adicional de terra. Os resultados indicam que uma produção relevante de energia pode ser alcançada ocupando menos de 1% da área total do reservatório.

A complementaridade entre as fontes é um dos principais fatores de ganho do sistema. Durante o dia, a geração solar reduz a necessidade de despacho hidrelétrico, permitindo o armazenamento de água para uso posterior em períodos de maior demanda ou menor disponibilidade hídrica.

Usina de energia solar flutuante pode ser bem muito mais eficiente e poderá reduzir a evaporação de água dos reservatórios.

O estudo mostra que o sistema híbrido apresenta maior resiliência à variabilidade climática interanual, mantendo níveis mais estáveis de geração mesmo em cenários de seca prolongada. Essa característica é particularmente relevante em um país com forte dependência de geração hidrelétrica.

Além disso, a utilização de sistemas fotovoltaicos flutuantes pode contribuir para reduzir a evaporação da água e aumentar a eficiência dos módulos solares, devido ao efeito de resfriamento proporcionado pelo ambiente aquático.

Os autores destacam que a solução permite ampliar a capacidade de geração e otimizar o uso da infraestrutura existente, sem necessidade de expansão significativa de áreas. A abordagem também contribui para reduzir a dependência de fontes térmicas em períodos críticos.

Os resultados reforçam o potencial da integração entre hidrelétricas e energia solar como estratégia para aumentar a segurança energética e ampliar a participação de fontes renováveis no sistema elétrico brasileiro.

O novo modelo foi apresentado por pesquisadores brasileiros do Instituto de Recursos Naturais, da Universidade Federal de Itajubá, Instituto de Ciências Marinhas da Universidade Federal de São Paulo, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas da Universidade Federal de Santa Catarina, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade Estadual de Campinas, no artigo “Evaluating solar potential and hydro-photovoltaic hybrid systems for enhanced energy production”, publicado em Energy Nexus.

Painéis solares fotovoltaicos flutuantes sobre a superfície de uma represa de usina hidrelétrica.

Painéis solares flutuantes sobre a água geram energia limpa e evitam a evaporação de reservatórios. (pv-magazine-brasil)