Efeito da variabilidade hidrológica na receita esperada numa pequena central hidroelétrica, (Risco hidrológico)
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| Data de Publicação: | 2017 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/30920 |
Resumo: | Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017 |
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Efeito da variabilidade hidrológica na receita esperada numa pequena central hidroelétrica, (Risco hidrológico)PCHQuebra de homogeneidadeCaudal médio diárioReceita de referênciaReceita acumulada atualizada adimensionalTeses de mestrado - 2017Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e EnergiaTese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017A presente dissertação tem como objetivo averiguar se a variabilidade que carateriza o regime fluvial em Portugal Continental tem efeitos na receita esperada numa pequena central hidroelétrica (PCH) de modo a informar eventuais promotores acerca das consequências inerentes à decisão de implementação daquele tipo de central. Neste contexto, adotou-se como caso de estudo a central hidroelétrica do Sordo, tendo-se procedido à sua caracterização hidrológica e energética. Para tanto, estimou-se a série de caudais médios diários afluentes à central hidroelétrica, por recurso a uma metodologia de transposição de informação hidrométrica, neste caso, a partir da série de caudais disponível na estação hidrométrica de Santa Marta do Alvão. A seleção desta estação atendeu à sua proximidade relativamente à central hidroelétrica do Sordo, o que, de algum modo, assegura que as alturas do escoamento anual nas bacias hidrográficas da estação e desta central são relativamente próximas, único constrangimento inerente ao procedimento de transposição aplicado. Importa mencionar que, para estimar a altura do escoamento anual médio na bacia hidrográfica da PCH, houve que recorrer a registos de precipitação para o que foram selecionados dez postos udométricos, tendo as séries aí disponíveis sido analisadas em termos de eventuais quebras de homogeneidade, designadamente, relacionadas com a ocorrência de tendências. Para caraterizar do ponto de vista energético a PCH do Sordo, procedeu-se à simulação da sua exploração diária, baseada num algoritmo de simulação, para o que se consideraram diferentes hipóteses de caudal de dimensionamento (variável entre 1,6 e 2,4 vezes o caudal modular – caudal médio) e do período de concessão (15 e 25 anos). A partir dos resultados referentes a cada um dos cenários considerados, estimaram-se as receitas dia a dia e, por acumulação destas receitas, as correspondentes receitas anuais, bem como a respetiva receita acumulada atualizada, obtida de acordo com critérios de análise económica, para diferentes valores da taxa de atualização (4 e 10%). De modo a permitir comparar entre si resultados referentes a diferentes cenários, procedeu-se à dimensionalização das receitas por divisão pelo que se designou por receita de referência, R*, determinada no pressuposto de uma produção anual constante e igual à produção anual média. Para caraterizar, do ponto de vista estatístico, as receitas acumuladas atualizadas adimensionais relativas a um dado período de concessão e, assim, atribuir-lhes probabilidades de não-excedência, estimaram-se tais receitas tendo por base todas as sequências com duração igual ao período de concessão que era possível obter a partir do período global de registos. Sendo a duração deste período de 56 anos, foram assim, constituídas 42 sequências de 15 anos e 32, de 25 anos, correspondendo a igual número de receitas acumuladas atualizadas adimensionais. Procedeu-se ainda à consideração da primeira metade destas receitas e da segunda metade, em qualquer dos casos, em número de 21 e de 16 para aqueles períodos de concessão, respetivamente. Conclui-se existir uma variabilidade acentuada da receita acumulada atualizada esperada em resultado dos anos iniciais do período com registos terem sido mais favoráveis do que os anos finais, obviamente do ponto de vista hidrológico. Por outro lado, concluiu-se que a receita de referência pode ser um bom estimador da mediana das receitas esperadas, por apresentar uma probabilidade de não-excedência próxima dos 50%. Como conclusão geral, importa reter que, na apreciação da viabilidade económica de uma PCH, é fundamental analisar diferentes períodos de tempo, como forma de incorporar a variabilidade hidrológica, designadamente quando poderão estar em causa decréscimos nas afluências disponíveis. Verificou-se ainda que, em igualdade das demais circunstâncias, a suscetibilidade da PCH ao regime hidrológico (traduzida por uma maior variabilidade nas receitas esperadas) é tanto maior quanto menor for o período da concessão, maior o caudal de dimensionamento e mais frágil a economia, circunstância esta última traduzida por uma maior taxa de atualização.This dissertation aims to investigate if the variability that characterizes the flow regime in Portugal has effects on expected revenue of a small hydroelectric power plant (SHP) to inform potential promoters about the consequences inherent to the decision to implement that type of power plant. In this context, the Sordo hydroelectric power plant was adopted as a case study, and its hydrological and energy characterization were carried out. In order to do so, the daily average flow affluent to the hydroelectric power station series was estimated, using a methodology of transposition of hydrometric information, in this case, from the available flows series in the Santa Marta do Alvão hydrometric station. The selection of this station took into account its proximity to the Sordo hydroelectric power station, which, in a certain way, ensures that annual discharge heights in the basins of the hydrometric station and the hydroelectric power station are relatively close, being this the only constraint inherent in the applied transposition procedure. It is important to mention that, to estimate the average annual runoff height in the SHP hydrographic basin, precipitation records were used, for which ten udometric stations were selected, and the series available were analysed in terms of possible breaks in homogeneity, namely, related to the occurrence of trends. In order to characterize Sordo's SHP from an energy point of view, its daily exploration, based on a simulation algorithm, was simulated, for which different design flow assumptions were considered (varying between 1,6 and 2,4 times the modular flow) and the concession period (15 and 25 years). Based on the results for each of the scenarios considered, daily revenues were estimated and, by accumulation of these revenues, the corresponding annual revenues, as well as the respective updated accumulated revenue, obtained according to economic analysis criteria, for different values of the discount rate (4 and 10%). In order to allow comparisons between the results of different scenarios, it was necessary to proceeded to the non-dimensional of revenue by division, which was designated as reference revenue, R*, determined on the assumption of constant annual production and equal to the average annual production. To characterize, from a statistical point of view, the cumulated updated dimensionless revenues, related to a given concession period and, therefore, to assign them probabilities of non-exceedance, these revenues were estimated based on all sequences with a duration equal to the period. In order to characterize, from the statistical point of view, the cumulative up-to-date accumulated revenues related to a given concession period and, therefore, to assign them probabilities of non-exceedance, these revenues were estimated, based on all sequences with a duration equal to the concession period which could be obtained from the overall period of registrations. Being the duration of this period 56 years, 42 sequences of 15 years and 32 of 25 years were constituted, corresponding to an equal number of cumulative updated non-dimensional revenues. The first half of this revenue and the second half, in any case, in number of 21 and 16 for those concession periods, respectively. It is concluded that there is an accentuated variability in the expected accumulative updated revenue, because of the initial years of the recorded period having been more favourable than the final years, obviously from a hydrological point of view. On the other hand, it is concluded that the reference revenue can be a good estimator of the median of the expected revenue, since it presents a non-exceedance probability close to 50%. As a general conclusion, it is important to note that, in assessing the economic viability of a SHP, it is fundamental to analyse different periods of time, as a way of incorporating hydrological variability, particular when there may be decreases in the available inflows. It was also verified that, similarly to other circumstances, the susceptibility of the SHP to the hydrological regime (translated by a greater variability in expected revenues) is greater as the concession period is shorter, the bigger the design flow rate and the more fragile the economy, the latter circumstance translated by a higher rate of the updated rate.Silva, Maria Manuel Portela Correia dos Santos Ramos daRepositório da Universidade de LisboaCosta, Inês Filipa Machado2018-01-24T15:53:43Z201720172017-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/30920TID:201855518porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:24:03Zoai:repositorio.ul.pt:10451/30920Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:46:31.143757Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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