Na Suíça, a usina Nant de Drance usa dois lagos dos Alpes para guardar energia e devolvê-la à rede quando necessário. A casa de máquinas está cerca de 600 metros sob a montanha e tem 900 MW de potência. Em operação desde 2022, o sistema bombeia água para cima e depois aproveita sua descida, com perdas.
Como a água vira uma reserva de energia?
A tecnologia de armazenamento por bombeamento depende de dois reservatórios em alturas diferentes. Quando a rede tem eletricidade disponível, motores acionam bombas que levam água para o nível superior. Essa água ganha energia potencial gravitacional, guardada para outra etapa da operação.
Quando aumenta a necessidade de eletricidade, a direção do fluxo se inverte. A água desce por condutos, movimenta as turbinas e aciona geradores. A usina não cria energia do nada: ela devolve parte da eletricidade anteriormente usada, descontadas as perdas de bombeamento e conversão.
Duas represas conectadas dentro dos Alpes
O reservatório inferior é o Emosson; o superior, Vieux Emosson. Entre eles, a central foi escavada no interior da montanha, a aproximadamente 600 metros sob a superfície. A profundidade da casa de máquinas não equivale à diferença de altura entre as águas.
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O operador da usina informa seis unidades reversíveis de 150 MW cada, totalizando 900 MW. Esses grupos funcionam como bombas ou turbinas conforme a demanda. A escolha permite alternar entre consumir energia para armazená-la e produzir eletricidade quando a rede precisa.
O que significam 900 MW e 20 GWh?
Os 900 megawatts representam a potência instalada, isto é, a velocidade máxima de conversão de energia nas condições previstas. Já os 20 gigawatts-hora informados pelo operador representam a capacidade de armazenamento. As unidades medem coisas diferentes e não devem ser trocadas entre si.
Na prática, a energia armazenada sustenta a geração por determinado período, conforme o fluxo de água e o regime de funcionamento. O sistema pode mudar do bombeamento pleno para geração plena em cerca de cinco minutos. Esse intervalo é a troca de modo, não o tempo de recarga total.
Cinco etapas fazem a bateria de água trabalhar
O ciclo depende de uma diferença de altura e de equipamentos que operam nos dois sentidos. Não é necessário que toda a eletricidade usada no bombeamento venha de vento ou sol, embora excedentes de geração possam ser aproveitados. O objetivo é deslocar energia no tempo.
O armazenamento acontece em cinco movimentos:
- Disponibilidade: eletricidade alimenta as bombas.
- Subida: a água retorna ao reservatório superior.
- Reserva: o lago mantém água em posição elevada.
- Descida: o fluxo movimenta turbinas reversíveis.
- Entrega: os geradores devolvem eletricidade à rede.
Segundo a empresa, o rendimento do ciclo supera 80%, deixando claro que há perdas. Em comparação, a construção da Barragem Hoover precisou resolver outro problema de engenharia envolvendo água e concreto. Aqui, a finalidade central é o armazenamento de eletricidade, não apenas sua geração.
O que os 14 anos de obra deixaram sob a montanha?
O histórico do empreendimento situa o início das obras em 2008 e a entrada em operação comercial em 1º de julho de 2022. Foram cerca de 14 anos de construção, com aproximadamente 18 quilômetros de galerias acumuladas e grande escavação de rocha.
Os 18 quilômetros de galerias referem-se à soma das passagens abertas no empreendimento, não a um túnel único entre os lagos. A escavação envolveu cavernas técnicas e condutos para levar água e permitir acesso às máquinas.
Quem se interessa por usinas subterrâneas vai curtir este vídeo associado ao funcionamento de Nant de Drance e aos reservatórios dos Alpes:
Uma bateria grande que também depende de planejamento
Guardar energia em água permite responder às mudanças de consumo sem exigir que toda geração elétrica aconteça no mesmo momento da demanda. A flexibilidade pode ajudar a equilibrar a rede, mas não substitui planejamento de reservatórios, manutenção e disponibilidade de eletricidade para o bombeamento.
Outras obras, como sistemas subterrâneos de controle de enchentes, também transferem volumes de água, mas por objetivos muito diferentes. Em Nant de Drance, o movimento entre dois lagos funciona como reserva de energia gravitacional, capaz de apoiar uma rede elétrica com oscilações de oferta e consumo.
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