Análise Energética de Sistemas Hidráulicos – Valia Energética da Capacidade de Armazenamento

Abstract

A eficiência energética, que admitindo a racionalidade dos modernos sistemas socioeconómicos e ambientais pode ser encarada como a redução da fatura energética, tem sido nos últimos anos alvo de grande debate, sendo encarada como uma das principais vias para o cumprimento das políticas e obrigações energéticas entretanto estipuladas. No caso particular dos sistemas de abastecimento de água várias oportunidades se colocam, tanto na ótica da redução dos consumos de energia, como na ótica do aproveitamento da energia elétrica que é vendida em períodos de baixa procura com baixas tarifas de vazio e super-vazio. Recorrendo à capacidade de armazenamento dos reservatórios é possível tirar partido destas tarifas de baixo preço de modo a reduzir a fatura energética dos sistemas de abastecimento de água. Parece assim desenhar-se um novo paradigma no projeto e gestão o qual, de forma dual, deverá dar resposta não só às especificações de qualidade e quantidade de água exigidas pelos consumidores, mas simultaneamente incorporar de forma integral os aspetos energéticos associados às características da infraestrutura e à sua operação. No presente trabalho propõe-se a análise de um sistema elevatório no qual a capacidade de armazenamento seja considerável. De seguida desenvolver-se-á uma análise procurando determinar quais os aspetos do dimensionamento global do sistema que poderiam ser condicionados ab initio pela consideração da valia energética associada ao armazenamento, o que compreende naturalmente o estabelecimento da capacidade do reservatório em interação com as características da estação elevatória. Seguidamente será desenvolvida uma análise económica comparativa a partir da qual serão extraídas conclusões sobre as vantagens e inconvenientes associados à abordagem proposta quando comparada com a abordagem clássica

The energy efficiency, that admitting the rationality of modern socio-economic and environmental systems can be seen as the reduction of the energy invoice, has been in last years the target of huge discussion, being seen as one of the main ways for fulfillment the energy policies and obligations stipulated in the meantime. In the particular case of water supply systems, several opportunities arise, from one hand the perspective of reducing energy consumption and another hand from the use of electricity that is sold during periods of low demand with low empty and super-empty tariffs. Using the storage capacity of water reservoirs, it is possible to take advantage of these low price tariffs in order to reduce the energy bill of the water supply systems. In this way it seems that can be designed a new paradigm in the project and management which, in a dual way, should respond not only to the specifications of water quality and quantity demanded by the consumers, but at the same time to fully incorporate the energy aspects associated with the characteristics of the infrastructure and its operation. The present work proposes the analysis of a pump system in which the storage capacity is considerable. An analysis will then be carried out to determine which aspects of the overall system sizing could be conditioned ab initio by considering the energy value associated to the storage, which naturally includes the establishment of the reservoir capacity in interaction with the characteristics of the pump station. Then, a comparative economic analysis will be developed from which conclusions will be drawn on the advantages and disadvantages associated with the proposed approach as compared with the classical approach.