A importância das hidrelétricas reversíveis para integrar fontes renováveis na matriz energética

As usinas hidrelétricas reversíveis surgiram na Europa no início do século XX, com o desenvolvimento inicial dos sistemas de transmissão de energia elétrica. Na década de 1960, o crescimento das reversíveis foi impulsionado para atender a demanda de ponta em sistemas com muitas usinas nucleares (que são pouco flexíveis), como Japão, EUA e alguns países da Europa. A partir de meados da década de 2000, após um período de estagnação, elas voltaram a ficar em evidência em função da entrada das fontes renováveis intermitentes na matriz elétrica mundial em especial na China.

Historicamente, a energia das usinas reversíveis costumava ser armazenada à noite, em horas de baixa demanda, quando havia sobra de geração de fontes como nuclear ou carvão para ser liberada nas horas de pico do dia seguinte. Construído como parte desse ciclo energético mais previsível, o parque hidráulico europeu conta com uma capacidade de armazenamento de mais de 50 gigawatts (GW), distribuídos em regiões montanhosas de diversos países.

Em contrapartida, a recente expansão das fontes renováveis para geração de energia elétrica é resultado do encarecimento dos combustíveis fósseis e da preocupação com impactos ambientais e mudanças climáticas, tendo sido favorecida por avanços tecnológicos e pela queda de seus custos de implantação nos últimos anos.

Entretanto, a natureza intermitente e sazonal dos recursos naturais das usinas solares e eólicas tem afetado a operação do sistema elétrico. O armazenamento em situações de alta produção vem como alternativa para dar equilíbrio à carga do sistema, mantendo baixos níveis de emissão de gases do efeito estufa e proporcionando outros benefícios.

A tecnologia de larga escala para atender a essas necessidades é a de bombeamento hidráulico por meio das usinas hidrelétricas reversíveis, que oferecem mais eficiência, tempo de resposta mais rápido e vida útil mais longa do que outras alternativas.

Na China, país  atualmente responsável pelo desenvolvimento de quase 90 gigawatts (GW) em projetos desse tipo, essas verdadeiras “baterias de água” são consideradas também como recursos flexíveis à disposição do planejamento do sistema de transmissão. Como ativos de transmissão, as reversíveis apoiam a integração das diversas fontes renováveis para atender o leste do país, onde estão as principais cidades e cargas elétricas.

Uma diferença fundamental do cenário dos anos 1960 para os dias de hoje é que as variações associadas ao vento e à irradiação solar são muito menos previsíveis do que os ciclos associados à variação da demanda, tornando a viabilização de alternativas de armazenamento ainda mais importante. No contexto de transição energética, as “baterias de água” diminuem assim o risco de que as redes elétricas do futuro não sejam capazes de fornecer energia confiável sem recorrer a fontes de backup com alto teor de carbono.

Para quem tiver mais interesse, a Associação Hidrelétrica Internacional (IHA) disponibiliza um mapa com a localização de todos os projetos de usinas hidrelétricas reversíveis em operação, em construção ou em planejamento.