O IREP (Integrated Renewable Energy Project) de Pinnapuram, que está sendo desenvolvido em Andhra Pradesh, é um projeto de armazenamento por bombeamento que combina energia solar, eólica e hidrelétrica, que deverá fornecer energia sob demanda para toda a Índia.
AFRY, a leading international engineering consultancy, has delivered a detailed design for the 1200MW pumped storage hydroelectric facility, using Seequent’s GeoStudio software to analyse slope stability and stress-deformation. And, seepage modelling to assess the integrity of rockfill dams.
Como atender à demanda por energia renovável da maior população do mundo
A Índia está investindo em tecnologias inovadoras para fomentar diversos projetos de infraestrutura de energia sustentável, visando atender às demandas de sua população de 1.44 bilhão de pessoas
“Devido às mudanças climáticas globais, os formadores de opinião estão migrando de combustíveis fósseis para fontes de energia renovável, como solar, eólica e hidrelétrica. Essa transição requer fontes de energia renovável com alta capacidade e habilidade de fornecer energia contínua de forma sustentável”, explica o dr. Milind Patil, engenheiro geotécnico sênior e líder de projetos da AFRY.
Patil é especializado em consultoria de engenharia e gerenciamento de projetos. Com uma equipe internacional de desenvolvimento de projetos, ele apoia projetos de infraestrutura global inovadores e sustentáveis da AFRY, incluindo o IREP (Integrated Renewable Energy Project) de Pinnapuram.
Uma imagem do Google Earth mostrando a localização da usina hidrelétrica de armazenamento por bombeamento (PSP, Pumped Storage Power) de Pinnapuram (crédito da imagem: Google Earth)
O IREP foi projetado para ser o primeiro e maior projeto integrado em escala de gigawatt do mundo. O projeto híbrido de energia renovável de 2,75•GW é composto de uma usina solar de 1.000•MW, um parque eólico de 550 MW e uma usina hidrelétrica de armazenamento por bombeamento de 1.200 MW.
“Sabemos que a energia solar e a energia eólica são ótimos exemplos de energia renovável, mas ambas dependem das condições climáticas. Em comparação, a energia hidrelétrica gerada a partir dos reservatórios do projeto de armazenamento por bombeamento pode fornecer eletricidade 24 horas por dia, 7 dias por semana”, explica Patil.
“Juntas, essas três fontes de energia renovável se complementarão. Durante o dia, o projeto solar fornecerá energia para bombear água; já à noite, quando a demanda elétrica atinge seu ápice, a usina poderá gerar energia hidrelétrica, contribuindo para a estabilidade da rede elétrica”, destaca ele.
1º
Índia desenvolve o primeiro projeto integrado de energia solar, eólica e hidrelétrica do mundo
1.2TMC
O projeto inclui um reservatório superior e um inferior, cada um com capacidade de 1,2 mil milhões de pés cúbicos (TMC)
40m
Os reservatórios são cercados por barragens de enrocamento com 9,6 km de comprimento e 40 m de altura
Uma grande área de cobertura de infraestrutura com inúmeros desafios geotécnicos
Projetada para operar tanto em carga de pico quanto em energia de base, a instalação integrada será capaz de gerar até sete bilhões de unidades de eletricidade por ano.
O componente de energia hidrelétrica por bombeamento independente inclui um reservatório superior e um inferior, cada um com capacidade de armazenamento de 1,2 mil milhões de pés cúbicos (TMC), cercados por barragens de enrocamento com 9,6km de comprimento e 40m de altura, com alturas médias de aterro de 18 a 20m.
Tensões no corpo da barragem do reservatório inferior e substrato (crédito da imagem: AFRY)
“Dada a extensa área de cobertura do projeto, nossa equipe enfrentou desafios geotécnicos significativos devido às diversas condições geológicas. Encontramos pelo menos cinco ou seis tipos diferentes de solo e rocha na área”, comenta Patil.
Outro grande desafio foi prever o comportamento ideal de áreas de solo frágil se desintegrando entre o corpo do reservatório ao projetar os taludes do túnel profundo aberto.
“Primeiro precisávamos entender o quadro geológico completo, analisá-lo e só então começar a projetar nossos componentes”, explica ele.
Para entender a subsuperfície, a equipe da AFRY utilizou o GeoStudio, a solução abrangente da Seequent para análise de projetos geotécnicos. O software oferece várias ferramentas de análise numérica para simular as condições de solo e de subsuperfície e criar modelos em 3D que fornecem insights essenciais em projetos geotécnicos.
“O GeoStudio foi a única solução que veio à mente para projetar nossa barragem de enrocamento; toda a nossa equipe já usa bastante o software para muitas tarefas de projetos do dia a dia. E ele é bem conhecido e respeitado no setor para garantir que projetos de infraestrutura de grande escala atendam aos requisitos de segurança”, destaca Patil.
Modele e remodele facilmente os projetos de reservatório. Capture pequenas mudanças de forma eficiente.
As iterações iniciais da equipe da AFRY com o GeoStudio envolveram testes e simulações para validar o usuário com base na literatura e ganhar confiança em seus resultados antes de prosseguir com o projeto completo do reservatório.
“O GeoStudio nos deu a flexibilidade para realizar os três tipos diferentes de análise de barragem (infiltração, deformação sob tensão e estabilidade de taludes) em um único programa. Uma vantagem importante para nós foi poder modelar materiais com precisão a fim de revelar o comportamento das rochas em tempo real e simular a resistência ao cisalhamento e à tensão”, explica Patil.
Os processos simplificados do GeoStudio’s , que automatizam tarefas e iterações de projeto, também ajudam a melhorar os prazos dos projetos. E, quando tarefas repetitivas e frustrantes são simplificadas e executadas de forma mais eficiente, isso permite que as equipes colaborem e tomem decisões com mais rapidez e com base em informações mais detalhadas.
“Como parte da otimização do projeto e da economia de custos, os clientes frequentemente solicitam pequenas mudanças em aspectos do projeto, como a configuração do talude ou o material, exigindo diversas iterações que frequentemente se tornam demoradas e caras”, comenta Patil.
Por exemplo, se a área do projeto de uma barragem de 4.000•m ultrapassa a linha de limite de aquisição de terras, exigindo um talude mais íngreme, o GeoStudio nos permite criar facilmente a geometria para fazer essa alteração”, acrescenta ele.
Estabilidade do talude do reservatório superior em condição de reservatório completo (crédito da imagem: AFRY).
Um projeto sustentável de excelência mundial para colocar a Índia no mapa global de energia renovável.
Com políticas globais exigindo uma mudança para mais de 60% do consumo de energia proveniente de fontes renováveis nos próximos 20 a 30 anos, o governo da Índia está tomando medidas importantes para promover projetos de infraestrutura energética em larga escala, como o IREP.
“Nosso governo está determinado a desenvolver mais de cinquenta projetos de infraestrutura semelhantes em todo o país. Além disso, com 70% das mais de 5.000 barragens na Índia tendo mais de 40 anos, há uma grande necessidade de reabilitar e melhorar a infraestrutura já existente”, elucida Patil.
À medida que a Índia se adapta às dinâmicas do mercado e se posiciona para obter sucesso a longo prazo no cenário global impulsionado pela digitalização, a tecnologia pode ajudar a promover inovações sustentáveis e transformações em seu setor de infraestrutura.
“Os grandes objetivos da AFRY para esta geração e seus projetos de infraestrutura globais em todo o mundo são promover a sustentabilidade, garantir que nossos projetos estejam em conformidade com os padrões internacionais e maximizar o impacto positivo de nossos projetos nas comunidades locais e no meio ambiente”, explica Patil.
“O software da Seequent não apenas aprimora as capacidades técnicas da nossa equipe, mas também apoia a sustentabilidade de nossos projetos por meio do gerenciamento otimizado de recursos e da avaliação de impacto ambiental.”