Sistemas fotovoltaicos flutuantes em reservatórios hidrelétricos

Em nível global, é crescente nos últimos anos, a busca por fontes sustentáveis para geração de energia. Também conhecida como energia limpa, essa geração ocorre quando há preocupação com redução dos impactos ambientais relacionados a atividade. Assim, utiliza-se como fonte, recursos renováveis, como o sol, o vento, a água, o hidrogênio verde, a biomassa, dentre outros.

De forma geral, a matriz energética brasileira encontra-se em expansão e ultrapassa 7 Gigawatt (GW) em 2023. Destaca-se que uma fração de geração de energia no país, em operação, é proveniente das Usinas Hidrelétricas (UHE) com percentual de 52,27%, já as Usinas Fotovoltaicas (UFV), correspondem a 5,26%. Em contrapartida, em relação as usinas em construção, as UHE indicam apenas 0,26% e as UFV  37,30 %. Em relação as em construções não iniciadas, as UHE indicam 0,23% e as UFV 82,33% (ANEEL, 2023).

Dessa maneira, nota-se uma significativa previsão de investimentos futuros em UFV. O sistema convencional fotovoltaico, utiliza porções terrestres para implantação, assim como, em alguns casos, requer-se a supressão de vegetação nativa.

De acordo com o World Bank Group, 2018, a implantação de sistemas usinas fotovoltaicas flutuantes em reservatórios de água trata-se de uma tecnologia relativamente nova, iniciada em 2007 na cidade de Aichi, no Japão. Ao longo dos anos, em pequena escala, diversos países investiram neste sistema incluindo França, Itália, República da Coreia, Espanha e Estados Unidos. As instalações flutuantes de médio a grande porte, maiores que 1 Megawatts-pico (MWp), começaram a surgir em 2013. Em pouco tempo, o mercado solar flutuante se espalhou mundialmente, incluindo o Brasil, com destaque para a China, Japão e Reino Unido.

Como esses sistemas funcionam?

Assim, o layout geral de um sistema fotovoltaico flutuante consiste em módulos ligados em séries, com material próprio para suportar o peso das placas e dos operários que efetuam manutenções. Esta estrutura conta ainda com sistema de ancoragem e cabos elétricos interligados ao eletrocentro, onde ocorre a inversão para escoamento da energia.

As UFV flutuantes em reservatórios hidrelétricos apresentam diversas vantagens em relação ao sistema convencional terrestre, com destaque para 1) utiliza parte do espelho d’água disponível ao invés de terras; 2) possibilidade de rastreamento do sol; 3) redução de evaporação, de poeiras nos painéis e de crescimento de microalgas no reservatório; 4) mesmo em período de significativa estiagem, haverá geração fotovoltaica; e 5) aproveitam as estruturas pré-existente do reservatório como subestações e linhas de transmissão que escoam a energia produzida pela hidrelétrica.

Por outro lado, previamente a instalação das UFV flutuantes, destaca-se pontos de atenção 1) comparar os custos em relação ao sistema terrestre; 2) para viabilidade locacional, verificar dados históricos sobre possíveis situações adversas, como fortes ventos (podem ocasionar danos estruturais), e buscar pelo ideal posicionamento e incidência para a plena captação de radiação eletromagnética (luz e calor); 3) desenvolver previamente, os estudos socioambientais especializados in-loco; e 4) obter licenças ambientais e outorgas pertinentes.

Cenário brasileiro

Agora com foco em investimentos realizados em relação a UFV flutuantes no Brasil, destaca-se que o maior projeto instalado em reservatório, localiza-se em Sobradinho, Bahia. A primeira etapa deste projeto foi inaugurada em agosto de 2019, pela Companhia Hidroelétrica do São Francisco (Chesf) em parceria com o governo federal. Segundo a Chesf, 2019, o projeto conta 3.792 módulos de placas solares e área total de 11 mil m², com geração de 1MWp, o que equivale ao abastecimento de até 2.000 residências populares. Prevê-se uma segunda etapa com projeção de geração de 2,5MWp e investimento total de R$ 56 milhões.

De acordo com Thadeu Carneiro da Silva, diretor da Companhia Energética de Minas Gerais (Cemig), Geração e Transmissão, investimentos que envolvem a combinação de duas fontes energéticas diferentes (projetos híbridos), são uma tendência atual, pois permitem o melhor aproveitamento dos recursos (CEMIG, 2021).

Nesse sentido, com olhar para um futuro próximo, a Cemig prevê investimentos de implantação de UFV flutuante em alguns de seus reservatórios, o projeto mais avançado até o momento é o da usina de Três Marias. As outras UFV flutuantes serão instaladas nos reservatórios Cajuru, Theodomiro Carneiro Santiago (antiga Emborcação) e em uma hidrelétrica ainda a ser anunciada. No dia 20 de setembro, durante o Congresso Ecoenergy, o diretor Thadeu Carneiro menciona que “Estamos usando menos de 1% da nossa lâmina d’água para gerar esses 350 MWp. É uma relação entre a área coberta e a geração muito pequena, quase desprezível, diante de toda a área que temos” (EPBR,2023).

Assim, é notória a importância de investimentos em projetos híbridos, como os sistemas fotovoltaicos flutuantes em reservatórios hidrelétricos, essa combinação traz e trará grandes avanços para geração de energia sustentável no Brasil e no mundo.

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