Restrições ambientais na produção de energia hidrelétrica

As restrições ambientais protegem os sistemas de água nos quais as plantas operam. Embora essas regulamentações não estejam diretamente vinculadas aos sistemas de energia, elas podem impactar muito o funcionamento diário da planta, bem como a flexibilidade da produção de energia.

Nos últimos anos, nossa equipe enfrentou todos os tipos de restrições. Ajudamos dezenas de fábricas a se tornarem totalmente compatíveis, responsáveis e transparentes. Neste artigo, analisamos as principais restrições ambientais na produção de energia hidrelétrica e discutimos como o HYDROGRID Insight está melhorando a flexibilidade, respeitando essas restrições.

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1. Restrições de liberação de água a jusante

Restrições de taxa de fluxo

Os requisitos de vazão são impostos pela necessidade de manter fluxos ideais dentro de um sistema fluvial para permitir que a vida aquática prospere ou impedir que sistemas inteiros de água interconectados congelem. Muitas vezes chamado de “fluxo ambiental”, esse requisito é mais tratado por meio de contratos de licenciamento. Esses acordos especificam taxas de fluxo mínimas que devem ser sempre mantidas, independentemente de haver outros usos concorrentes para a água ou fatores econômicos.

O HYDROGRID Insight gera planos de produção preditivos que obedecem às restrições impostas de turbinas e portas no fluxo de água até o momento. Nossos parceiros, como Aventron (Boge II) ou Hanneseth (Kvina), são obrigados a manter a geração mínima em todos os momentos. Usando o HYDROGRID Insight, eles configuraram os limites mínimos e máximos de download, por meio de nosso painel fácil de usar, definindo suas restrições. A saída de fluxo muda de hora em hora de acordo com a entrada e permite que as usinas operem dentro de suas complexas restrições de variação de download.

Somente quando todos os requisitos ambientais e regulatórios forem atendidos, o HYDROGRID Insight priorizará o fluxo ambiental por meio de uma turbina em vez de um portão, para maior flexibilidade de produção. Para Clemenskraft (Norlandselva),várias restrições não permitiam isso. A solução ideal para eles foi o uso de um portão de fluxo ecológico, que foi contabilizado dentro Percepção planejamento preditivo.

Restrições de rampa de turbinas

Uma vez que o fluxo mínimo seja garantido, os efeitos da rampa da turbina na infraestrutura e nos habitats a seguir são considerados. Ao importar limites às taxas de variação de descarga, a produção de energia pode ser gradualmente aumentada e reduzida. Isso limita as flutuações repentinas do nível da água e a formação de corrente.

Muitos gestores de ativos hidrelétricos, em nosso portfólio, enfrentam restrições crescentes e trabalham conosco para integrar essas restrições no planejamento diário, médio e longo prazo. Os exemplos incluem Clemenskraft (Nørlandselva) para os quais as populações de peixes precisam de rampas restritas, ou Fosenkraft (Teksdal) para quem a temporada anual de pesca recreativa envolve considerações extras de gerenciamento do nível de água. Ao considerar essas restrições, dentro de seu mecanismo de otimização, o HYDROGRID Insight maximiza o uso de flexibilidade e receita.

Fauna local e restrições de uso humano

As barragens criam reservatórios artificiais que afetam a migração de peixes e os habitats de outros animais selvagens. Muitas vezes, o planejamento da produção também deve levar em conta os padrões de migração das espécies locais e garantir sua passagem segura pelo sistema, bem como o impacto natural.

Em outros casos, as restrições de liberação de água podem ser impostas pelo risco de infraestrutura a jusante, como pontes ou bancos. A ponte a jusante de Dalane's (Haukland) O reservatório de Skarstemmevatn, por exemplo, é protegido de danos estruturais por uma forte restrição que foi integrada ao planejamento de produção da planta.

2. Restrições do nível do reservatório

As restrições de nível de reservatório também são usadas para preservar habitats e facilitar o uso recreativo. A quantidade de água que pode ser mantida em um reservatório pode ser limitada por certos regulamentos (ou fatores sociais) que podem mudar ao longo de um ano.

Aventron (Abordar tudo) experimenta flutuações desafiadoras e regulatórias no nível do reservatório ao longo do ano. Para aumentar a flexibilidade da planta, dentro dessas restrições ambientais, o gerenciamento cuidadoso da água durante todo o ano foi obtido com a ajuda do HYDROGRID Insight. Uma vez que essas restrições de nível foram integradas à nossa ferramenta, a otimização da produção hidrelétrica poderia então se adaptar às limitações.

Para uma planta de 5 MW na Finlândia, sua cascata se tornou uma fonte de maior flexibilidade na produção de energia. A otimização em cascata permite que os ativos de produção no mesmo sistema de água interconectado se coordenem para atingir metas separadas. Ao priorizar o envio baseado no preço na usina de energia a montante e usar sua usina a jusante para regular o nível da água de forma preditiva, todas as concessões foram respeitadas, ao mesmo tempo em que aumentaram a receita.

3. Controle de inundações ou secas

As barragens hidrelétricas são usadas para controlar os níveis de água em rios e reservatórios, o que pode ter benefícios importantes para o controle de enchentes ou irrigação durante as secas. Veja como o HYDROGRID Insight aconselhou nossos clientes sobre o risco de seca em 2023 e o risco de inundação em dezembro de 2022.

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Gerenciamento integrado de restrições para maior flexibilidade

Assim como sua fábrica, nossa ferramenta não se limita ao gerenciamento de restrições ambientais. Entendemos que qualquer usina faz parte simultaneamente de dois sistemas dinâmicos interconectados: um sistema de energia e um sistema de água. Ele deve sempre levar em conta as restrições, com recursos operacionais limitados. HYDROGRID Insight usa uma abordagem integrada para o planejamento preditivo, reunindo todas as variáveis em um único capô.

Nos últimos 20 anos, tecnologias de geração variável, como energia eólica e solar fotovoltaica (PV), se tornaram contribuições significativas para a rede elétrica. Nesse contexto, a energia hidrelétrica continua sendo a opção mais eficiente de armazenamento de energia renovável e uma ajuda sustentável para uma rede estressada. O HYDROGRID Insight foi projetado para maximizar essa vantagem de flexibilidade em um mercado de energia em constante mudança e destacar sua relevância para o futuro da energia limpa.