Victor Manuel Fernandes Mendes, Maria da Graça Lopes
RESUMO
Este artigo apresenta uma análise dos critérios usuais para dimensionamento do caudal nominal em aproveitamentos de pequenas centrais hidroelétricas, no âmbito do projeto preliminar de investimento. Esta análise tem o intuito de demonstrar que este dimensionamento, baseado na média anual do caudal médio diário, deve ter em consideração, além de dados sobre as afluências, indicadores sobre o custo da turbina a instalar. Neste artigo, propõe-se como critério a maximização do valor atual líquido esperado para o investimento, sujeito a restrições para a caracterização das afluências ou de caracterização técnico-económica do custo da turbina a instalar. A aplicação do critério é suportada por programação matemática, aqui apresentada, e é ilustrada num caso de estudo. Concluiu-se que o critério oferece informação relevante sobre o valor atual líquido do investimento, que usualmente não é considerada para suporte da decisão do caudal nominal a usar no projeto preliminar de investimento. Concluiu-se ainda que, embora o valor atual líquido seja uma função não linear de caudais nominais, o problema é facilmente resolvido por optimizadores disponíveis para programação não linear. Por exemplo, no caso de estudo é usado o “software” livre gradiente reduzido generalizado, oferecido pelo Excel, usando, se necessário, a opção “multistart” para evitar mínimos locais.
Palavras-chave: dimensionamento do caudal nominal, escolha do tipo de turbina, pequenas centrais hidroelétricas, projeto preliminar de investimento, valor atual líquido
Preliminary investment project for small hydroelectric power plants considering the turbine cost in the sizing of rated flow
ABSTRACT
This article presents an analysis of the usual criteria for sizing the rated flow in small hydroelectric power plants within the scope of the preliminary investment project. This analysis aims to demonstrate that this sizing, based on the annual average daily flow average, must consider, in addition to data on the inflows, indicators for the cost of the turbine to be installed. In this article, the maximization of the expected net present value for the investment is proposed as a criterion, subject to restrictions for the characterization of inflows or technical-economic characterization of the type of turbine to be installed. The criterion application is supported by a mathematical programming problem, presented here, and illustrated in a case study. It was concluded that the criterion offers relevant data, which is usually not considered to support the sizing for the rated flow within the scope of the preliminary investment project. It was also concluded that, although the expected net present value is a nonlinear function of rated flows, the sizing is easily solved by available nonlinear programming solvers. For example, in the case study, the free generalized reduced gradient software offered by Excel is used, if necessary, with the multi-start option to avoid local minimum.
Keywords: choice of turbine type, preliminary investment project, net present value, sizing of rated flow, small hydroelectric power plants
