Pequenas Centrais Hidrelétricas – Desafios da Manutenção

casa de máquinas de pequenas centrais hidrelétricas

As Pequenas Centrais Hidrelétricas são usinas de geração 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 quilômetros 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 crescimento.

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 água retorna imediatamente para o curso do rio, sem qualquer tipo de alteração 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 concessionária.

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. Esses sedimentos, em muitos casos, são imperceptíveis a olho nu, 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 hidráulico 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 concessionárias, 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 profissionais 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.

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Aumento de Disponibilidade de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH)

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.

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