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Energia hidrelétrica: inovação e digitalização

5 min.

Energia hidrelétrica: inovação e digitalização

As usinas hidrelétricas da Enel Green Power entraram em um grande processo de inovação e digitalização. Mais um exemplo de que, na EGP, inovação e sustentabilidade andam juntas.

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Mais de 800 usinas em todo o mundo, capazes de gerar mais de 28 GW de potência: para a Enel, a energia hidrelétrica é uma das principais fontes renováveis, responsável por 34% da energia produzida pelo Grupo, que chega a cerca de 70% se consideradas apenas as fontes verdes.

Uma soma de capacidade e know-how que devemos salvaguardar e renovar, principalmente se levarmos em conta que as usinas – além de numerosas e espalhadas por todo o mundo – muitas vezes são bem antigas: algumas foram construídas no final do século XIX.

Por esse motivo, a Enel Green Power está realizando uma importante operação de modernização de suas hidrelétricas, necessariamente de forma progressiva devido aos grandes números em jogo, que segue o caminho de digitalização e inovação já trilhado há algum tempo nas outras tecnologias renováveis, como eólica ou solar. 

“A energia hidrelétrica é a principal fonte renovável de eletricidade não somente pela quantidade de energia que produz, mas também pela qualidade dos serviços oferecidos para garantir a integridade e confiabilidade do sistema elétrico. Além disso, permite um uso múltiplo da água (potável, irrigação, usos turísticos, etc.) e é fundamental para a regulação das cheias, evitando problemas sanitários. Um patrimônio rico, que deve ser preservado com intervenções de renovação e digitalização.”
Isidro Pescador Chamorro, Chefe da O&M Hydro Italia - EGP

 

A inovação das energias renováveis      

Na Itália, a energia hidrelétrica foi um dos atores do desenvolvimento econômico das décadas de 50 e 60, quando as usinas alimentadas por água contribuíram de forma significativa para a reconstrução do país.

Atualmente, a força da água contribui para gerar 42% do total de energia produzida por fontes renováveis na Itália, com uma potência instalada total de 18,5 GW, equivalente a 46 TWh/ano.

São números expressivos, que devem aumentar nos próximos anos com os programas de renovação das usinas.

De acordo com o estudo da Althesys apresentado recentemente em Roma e intitulado ‘A energia hidrelétrica cria valor para a Itália’, a frota hidrelétrica italiana tem um potencial ainda não aproveitado que equivale a cerca de 1.800 MW até 2020 e 5.800 MW até 2030, ou seja, um aumento de produção de 1 TWh até 2020 e 3,4 TWh até 2030.

Uma potência que deve ser liberada através de um programa integrado de investimentos de cerca 5,5 mil milhões de euros, segundo os cálculos da Althesys.

Até o momento – de acordo com o estudo – apenas 42% da capacidade construída antes de 1960 foi modernizada, com 6,7 GW de potência instalada que ainda deve ser renovado e potencializado.

“A energia hidrelétrica, principal fonte renovável da Itália, com quase metade da produção, é fundamental para alcançar os objetivos da União Europeia até 2030. O aumento dos objetivos europeus de energias renováveis para 32% leva o nosso país a superar a Sen e implementar um plano extraordinário para as energias renováveis na próxima década.”
Alessandro Marangoni - Diretor Executivo da Althesys
 

Os drones para o monitoramento e a manutenção das usinas hidrelétricas

Junto com a renovação e a modernização das usinas hidrelétricas para aumentar a eficiência energética, a Enel Green Power está realizando um vasto programa de introdução de tecnologias inovadoras para melhorar a segurança e o desempenho técnico-econômico da sua frota.

Exemplo disso são os drones e robôs para facilitar as inspeções em locais remotos ou confinados e otimizar as intervenções de manutenção. Um projeto que começou na Itália, mas é destinado às usinas da EGP em todo o mundo.

No Chile, por exemplo, usamos robôs para inspecionar condutas – de difícil acesso para humanos – ou medir a profundidade do fundo da bacia e verificar seu soterramento.

Neste campo, porém, a inovação para as usinas da Enel Green Power vem principalmente do céu. Está sendo testado o uso de drones para verificar – no exterior e no interior – o estado de uma usina ou uma barragem, para poder aumentar sua segurança geral e otimizar os processos de manutenção.

Além disso, foi iniciado na Itália com a ENAC, órgão nacional que se ocupa de certificações de voo, um projeto para usar veículos aéreos não tripulados (VANT) na modalidade denominada Beyond Visual line of Sight (BVLOS), ou seja, além da linha de visão do controlador, para monitorar alguns canais específicos do país.

É um projeto promissor e muito útil para todo o mundo dos drones, pois está ajudando a ENAC a verificar se é necessário e oportuno ampliar a legislação sobre VANTs em vigor, que é fundamentalmente baseada no Regulamento de Aeronaves Pilotadas Remotamente, para permitir realizar operações especializadas além dos limites da Visual Line of Sight, modificando o regulamento relacionado.

 

O desafio da digitalização

O uso de drones e robôs é parte do compromisso mais amplo da EGP em transformar suas usinas hidrelétricas – como já feito para as usinas solar e eólica – em um modelo vencedor de digitalização.

Em escala global, a digitalização pode ser fundamental para a Enel Green Power em todas as atividades de Operação e Manutenção (O&M) para reduzir os custos de intervenção e manutenção, obter maior segurança e, portanto, aumentar de eficiência de produção.

Para uma usina hidrelétrica, digitalização significa a integração de diferentes tecnologias, relacionadas, por exemplo, à Internet das Coisas (IoT) e a sensores sem fio, capazes de fornecer uma grande quantidade de dados (Big Data), reduzindo os custos de instalação, testando novos protocolos de conectividade e permitindo a coleta de dados mesmo em locais remotos e nem sempre equipados com instrumentos, obtendo diagnósticos inteligentes e manutenção preditiva.

Exemplos de tecnologias testadas ou em fase de monitoramento são os sensores acústicos, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), que são sensores sem fio com soluções de Energy Harvesting para estações meteorológicas usados em obras de captação ou para monitorar o estado das máquinas das usinas.

Outro campo são os sensores meteorológicos sem fio de baixo custo autoalimentados, perfeitos para áreas remotas de difícil acesso. O objetivo, neste caso, também é aumentar a segurança das usinas e melhorar e otimizar os processos de O&M, reduzindo os custos. Atualmente, os sensores meteorológicos sem fio foram instalados e testados no Chile, com doze estações, e na Itália, com onze.

Os numerosos dados coletados nas usinas são enviados para nossa plataforma em nuvem – um verdadeiro “Data Lake” – e analisados por meio de algoritmos desenvolvidos e customizados para o setor hidrelétrico com a finalidade de obter uma imagem precisa do estado da usina e permitir intervenções de manutenção cada vez mais eficazes.

 

O compromisso com o desenvolvimento sustentável  

Ao lado da inovação e digitalização, a EGP tem um compromisso constante com o bem-estar das comunidades locais, em linha com os objetivos de desenvolvimento sustentável da Agenda 2030 da ONU.

Para alcançar estas metas ambiciosas, foram pensadas novas soluções e novas ideias para a proteção ambiental, como aquelas que estamos estudando na nossa plataforma Open Innovability para um novo projeto de sustentabilidade na Colômbia, onde pretendemos diminuir a poluição do Rio Bogotá, na bacia de El Muña, próximo às nossas usinas hidrelétricas Paraíso e Guaca.

Infelizmente, o rio é um dos mais contaminados da América do Sul; por isso, reunimos inovadores, start-ups e empresas para identificar uma solução tecnologicamente avançada e de baixo custo para reduzir as emissões e purificar o ar nas áreas mais críticas da bacia.

Em um mundo que se move cada vez mais rápido, a EGP está na linha de frente para valorizar suas competências internas e buscar novas ideias para estimular a combinação imprescindível entre inovação e sustentabilidade.

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