Efeito da densa rede de reservatórios superficiais sobre a demanda energética para distribuição de água em uma bacia hidrográfica semiárida

Abstract

O crescimento populacional e econômico tem aumentado a demanda por energia. No Brasil, a produção de energia elétrica se dá principalmente por usinas hidrelétricas, no entanto, nos últimos anos o país tem passado por crises hídricas. O Nordeste brasileiro (NEB) sofre naturalmente por déficits hídricos, uma vez que a precipitação anual é da ordem de 700 mm e os processos hidrológicos apresentam alta variabilidade temporal. Devido à sua importância para o abastecimento de água, uma densidade de pequenas barragens foi construída ao longo do tempo. Apesar de incompatíveis com a geração hidrelétrica, que representa um uso conflitante com o abastecimento de água humana na região, pequenos reservatórios apresentam um benefício energético porque acumulam água em altitudes elevadas. Ainda assim, a disponibilidade de água para as comunidades requer a instalação de sistemas de adução e distribuição, ambos com consumo de energia elétrica. Com este trabalho, objetivou-se avaliar como o arranjo de pequenos, médios e grandes reservatórios afeta a demanda de energia para distribuição de água na Bacia Hidrográfica do Banabuiú – BHB (aproximadamente 20.000 km²). Os 1.405 reservatórios analisados foram classificados de acordo com as capacidades de armazenamento: classe 1: <2x105 m³; classe 2: 2x105 a 5x105m³; classe 3: 5x105 a 2x106 m³; classe 4: 2x106 a 3,5x107 m³; e classe 5:> 3.5x107m³, e foram estabelecidos diferentes cenários para a estimativa da demanda de energia para distribuição de água na BHB: I) disposição real dos reservatórios; II) reservatórios das classes 2 a 5, apenas; III) classes 3 a 5, IV) classes 4 a 5; V) classe 5; e VI) somente o reservatório Arrojado Lisboa (capacidade de 1.6x109 m³). A disponibilidade hídrica com 90% de garantia foi estimada através do balanço hídrico nos reservatórios, e a energia elétrica necessária foi obtida com base na demanda hídrica associada à distância e diferença de altitude do centro de demanda para o respectivo reservatório. No cenário I, a energia necessária para bombear água dos reservatórios para todos os centros de demanda da BHB é de 6,5 GWh / ano, enquanto que no cenário II elevase para 9,5 GWh / ano. A demanda de energia relativamente baixa no arranjo real resulta da distribuição de água por pequenos reservatórios em altitudes mais elevadas. Nos cenários III e IV, à medida que os reservatórios menores e mais abundantes são retirados da análise, a demanda de energia aumenta. O cenário V que compreende os 12 reservató