Indo ao encontro com o relato de outros autores, é possível dizer que o maior desafio se encontra no momento para a tomada da decisão de repotenciar e qual sua dimensão dentro do empreendimento. O estado de conservação das estruturas que compõe uma usina ao longo da sua operação não é de fácil verificação, fazendo com que a minoração dos custos e à amplificação dos benefícios sejam um processo criterioso e com risco relacionado (OLIVEIRA e BORTONI, 2012).
Oliveira e Bortoni (2012), afirmam que a diminuição da capacidade de produção de uma central hidrelétrica ao longo dos anos, desde a sua ativação, é resultado de vários aspectos, os quais podem ser denominados de “fatores de defasagem temporal”, são relacionados, dentre outros, ao desgaste de estruturas,
obsolescência e defasagem tecnológica. Tais fatores são responsáveis pelos principais ganhos energéticos com a repotenciação:
• Ganhos de Vazão: Grande parcela das PCH`s que foram candidatas para passar pela técnica de repotenciação, possuíam seu dimensionamento inicial se baseando em uma série histórica de vazões que apresentava limitações como o baixo números de dados disponíveis na estação fluviométrica mais próxima ao empreendimento, ou seja, uma série curta, fazendo o projetista utilizar-se da técnica de regionalização de vazões, técnica essa que relaciona estações fluviométricas ao redor da região do empreendimento, que possuam menor número de falhas na série de dados. A partir de um acréscimo de 15 a 50 anos de dados dentro de uma série histórica, no período de operação de tais usinas, é de se esperar que a alteração em relação às vazões de referência do empreendimento hidráulico, manifeste perspectiva de ganhos relevantes. Assim ganhos expressivos de vazão são possíveis, devido à revisão dos dados de vazões disponíveis, permitindo assim um dimensionamento que leve em conta à disponibilidade hídrica presente e as variações hidrológicas benéficas, que são geradas em razão de fontes externas como, por exemplo, a transposição de outro rio na região de montante de onde se localiza o aproveitamento atual, incremento de vazões advindas de obras hidráulicas, como também construção de usinas de regulação na região montante. Vale ressaltar que havendo um possível aumento da vazão máxima turbinada na definição do projeto, mas sem efetivamente existir sobras na disponibilidade natural das vazões afluentes que garanta o atendimento dessa nova vazão turbinada durante a maior parte da operação da usina, não será possível incorporar energia nova.
• Ganhos de Queda: Os possíveis ganhos de queda líquida são gerados a partir de alguns fatores como, por exemplo, ganhos de queda bruta, ou pela diminuição de perdas hidráulicas dentro do circuito de adução (acarretando em um maior rendimento no circuito de adução), ou também pela retirada de obstáculos de escoamento na restituição. O que pode ser conseguido através das seguintes alternativas: elevação do nível da água de montante (uso de comporta inflável; comporta agulha ou comporta
fusível), ou pela transferência dos componentes civis e hidráulicos para região de montante (rearranjo); diminuição do nível da água de jusante ou a transferência da casa de máquinas para jusante (rearranjo); diminuição de perdas no circuito hidráulico de adução, o que pode ser alcançado com: redimensionamento no circuito hidráulico, alterações de ordem geométricas, extinção de pontas bruscas, redução da rugosidade, troca de elementos hidromecânicos ultrapassados como comportas, grades e válvulas, por elementos atuais.
Figura 5: Vista esquemática de uma bolsa inflável com placas de aço
Fonte: Adaptado de Obermeyer Hydro por Oliveira (2012).
Segundo Oliveira e Bortoni (2012), comportas infláveis são operadas através de uma programação anterior, sendo que o limitador se baseia nos níveis de água mínimo e máximo utilizados como parâmetros para seu acionamento ou desligamento. É constituída de uma bolsa de borracha reforçada, apoiada em uma estrutura de concreto por meio de chumbadores, sendo inflada com água ou ar através de um compressor de ar ou uma bomba de água, conectados a bolsa de borracha com a utilização de um tubo.
De acordo com ESHA (2004), tais comportas apresentam benefícios importantes como o baixo custo, fácil operação e a pouca necessidade de manutenção, sendo então econômica uma vez que a largura da crista é considerável frente à altura da estrutura.
Um tipo de comporta inflável é apresentada na figura 5. Seu princípio de funcionamento é feito a partir de uma bolsa de borracha que envolve painéis de aço atuando como flashboards, que oscilam sua inclinação de acordo com o controle de pressão dentro da bolsa, possibilitando assim ajustar o nível de água na região de montante. O referido dispositivo apresenta como vantagem a possibilidade de ser desativado de maneira ágil em situação de cheias, além da proteção gerada pelos painéis de aço contra objetos flutuantes que possam a vir perfurar a bolsa de borracha (OLIVEIRA e BORTONI, 2012).
• Ganhos de Rendimento: Os possíveis ganhos de rendimento podem ser conseguidos através da análise de todo processo de conversão hidroenergética, tendo pra isso como referência o potencial hidráulico atual em relação ao potencial hidráulico aproveitado na época da construção da central hidrelétrica, ou seja, para se conseguir um melhor rendimento global é necessário conseguir ganhos nas partes que compõe a estrutura, como no circuito de adução, turbina, gerador e no circuito de restituição. Vale ressaltar que os maiores ganhos de rendimento são concentrados nos grupos geradores (turbinas e geradores), através de substituições totais ou parciais.
• Ganhos operacionais: A técnica da repotenciação possibilita benefícios de garantia física de energia, necessitando para isso um pedido de revisão do valor desta junto ao Ministério de Minas e Energia - MME. Sendo que o valor incremental de energia física, proporcionado pela repotenciação é obtido por meio da seguinte equação: ΔGFE = GFEnovo- GFEantigo, no qual ΔGFE é definido como o valor incremental de garantia física de energia tendo como unidade o MWmédio; Já o GFEnovo é o valor que leva em conta as modificações propiciadas pela repotenciação e, GFEantigo é o valor que não leva em consideração as modificações propiciadas pela repotenciação. Assim a parcela incremental de energia será somada ao valor de garantia física válida durante a data de publicação da resposta da revisão.