Expansão da energia hidroeléctrica e melhoria da gestão em resposta ao aumento do degelo dos glaciares na Islândia

Prevê-se que o aumento das temperaturas globais causado pelas alterações climáticas provoque o aumento do degelo dos glaciares na Islândia, aumentando assim o fluxo de água nas centrais hidroelétricas. Quase todos os glaciares islandeses têm vindo a perder massa desde o início dos anos 90; prevê-se que esta tendência se mantenha com o aquecimento do clima. Estima-se que quase nenhum glaciar islandês será deixado em 2200. O fluxo em rios glaciais aumentará simultaneamente com o derretimento glacial. Espera-se que o escoamento atinja o pico nos próximos 50 anos, após o qual espera-se que o escoamento do derretimento glacial diminua até o nível zero em 2200.

Para o ano de 2015, o aumento nos cenários de entrada usando o clima de 2015 é cerca de 10% maior do que o previsto através de registros climáticos históricos. Os cenários de afluxo representam afluxos históricos desde a década de 1950 até à atualidade que foram projetados para (um) determinado(s) ano(s) no futuro, utilizando tanto as tendências históricas estimadas em termos de temperatura e precipitação como as tendências futuras projetadas devido às alterações climáticas. Até à data, o sistema de energia existente tem sido principalmente capaz de utilizar este aumento no fluxo sem investimento. Prevê-se que o volume das entradas aumente mais 15 % até 2050, em comparação com 2015. O sistema de energia existente só pode utilizar 30% desse aumento. Sem modificações nas usinas hidrelétricas existentes, espera-se que o restante do fluxo aumentado seja derramado sobre os derrames. Para utilizar plenamente o aumento dos caudais, tanto a capacidade instalada da turbina como o armazenamento em reservatórios nas centrais hidroelétricas existentes terão de ser aumentados.

O aquecimento da atmosfera sob as alterações climáticas provoca o derretimento acelerado dos glaciares, o que resulta num aumento do fluxo de água nas centrais hidroeléctricas. O primeiro objetivo da Landsvirkjun (Companhia Nacional de Energia) é melhorar as projeções do fluxo de água sob as alterações climáticas. Melhores projeções facilitam medidas de adaptação que minimizam os derrames desnecessários de água através dos derrames. Estas medidas incluem a alteração dos planos de gestão dos reservatórios, a instalação de infraestruturas adicionais e/ou a reformulação das infraestruturas existentes para gerir o aumento do escoamento. Um co-benefício é o aumento da proteção contra inundações, uma vez que os reservatórios podem funcionar como capacidade tampão extra no caso de inundações extremas.

Na investigação em colaboração com outros governos nórdicos e agências de investigação como parte do grupo Norden, a Landsvirkjun utiliza modelação hidrológica para projetar o futuro fluxo de água, tendo em consideração os impactos das alterações climáticas. As projeções sobre o fluxo futuro dos rios foram melhoradas através do uso de dados de temperatura e precipitação observados, e as curvas de área-volume-elevação dos glaciares foram ajustadas de acordo com as tendências das simulações de modelos climáticos. Esta informação foi depois introduzida num modelo hidrológico para produzir fluxos corrigidos que têm em conta as alterações climáticas. A Landsvirkjun incorporou fluxos corrigidos em suas estratégias de gestão de reservatórios. A organização atualiza a série de fluxos e, posteriormente, sua gestão de reservatórios, a cada cinco anos para refletir as mudanças nas condições climáticas. Para a nova conceção e a renovação de instalações mais antigas, a Landsvirkjun utiliza como especificação de conceção os fluxos futuros dentro de 15 anos ou mais.

As séries de caudais corrigidas da Landsvirkjun utilizam dados da IPPC, bem como resultados específicos para a Islândia, tais como a distribuição sazonal prevista das alterações de temperatura e precipitação. A série de caudais é ainda calibrada anualmente com base nos resultados da monitorização. Estes resultados são utilizados para ajustar a gestão de reservatórios e para avaliar possíveis reformulações e atualizações das atuais centrais elétricas, bem como propostas para projetos futuros. No essencial, a gestão e a conceção dos ativos existentes e planeados são ajustadas para tirar partido do aumento dos fluxos glaciares, com base em dados melhorados sobre os fluxos atuais e futuros. Estas medidas resultam num aumento da produção de energias renováveis na Islândia, devido à redução das perdas de recursos hídricos através de vertedouros.

A central hidroelétrica de Búrfell constitui um exemplo em que a melhoria dos dados relativos ao fluxo de água tornou a expansão economicamente viável: a capacidade da central foi aumentada de 70 MW para 100 MW. A Landsvirkjun decidiu construir uma nova central hidroelétrica, que amplia a central original e reduz a sua carga. A nova extensão Búrfell foi construída no subsolo por razões económicas e de sustentabilidade; está operacional desde junho de 2018. A Usina Hidrelétrica de Búðarháls é um novo projeto comissionado em 2014. A capacidade dessa central foi aumentada dos 80 MW inicialmente previstos para 95 MW em resposta às alterações climáticas. O Projeto Hidroelétrico Hvammur é um projeto futuro, onde a capacidade também foi aumentada com base nos fluxos corrigidos, de 82 MW para 95 MW. O projeto Hvammur foi aprovado pelo Parlamento islandês no âmbito do «Plano Diretor para a Proteção da Natureza e a Utilização de Energia» (ver a secção sobre os aspetos jurídicos), mas não foi tomada a decisão de iniciar a construção.

A empresa colaborou com a Norden para identificar e analisar os impactos das alterações climáticas nos sistemas de energias renováveis. A Norden é uma iniciativa de colaboração regional que envolve governos e agências de investigação da Dinamarca, Finlândia, Islândia, Noruega, Suécia, Ilhas Faroé, Gronelândia e Alanda. O programa é financiado pelo Conselho de Ministros Nórdico

Nesta investigação colaborativa, os dados de temperatura e precipitação observados, bem como as curvas de área-volume-elevação dos glaciares, foram ajustados de acordo com as tendências do modelo climático. Foram obtidos dados históricos sobre o derretimento dos glaciares e o aumento previsto do escoamento e do volume de água resultante. Este intercâmbio de conhecimentos e de investigação entre os países escandinavos assegurou uma base factual bem desenvolvida que é revista por um consórcio de investigação e, como tal, divulgada na comunidade em geral.

A consulta pública foi incluída no projeto de expansão dos locais hidroelétricos atuais através do procedimento de avaliação de impacto ambiental, como é garantido por lei. A aceitação também foi procurada através da aplicação do Protocolo de Avaliação de Sustentabilidade Hidroelétrica (HSAP) para o Projeto Hidroelétrico Hvammur e para a operação da Usina Hidroelétrica Blanda. Este último recebeu o Prémio Planeta Azul da IHA em 2017.

Fatores de sucesso:

• A colaboração com outras empresas de energia, universidades e instituições facilitou e reforçou a credibilidade dos esforços de adaptação; tal foi feito principalmente através do consórcio Norden.
• O Conselho Executivo da Landsvirkjun está envolvido no processo de adaptação
• Uma abordagem passo a passo para a adaptação às alterações climáticas: a cada cinco anos, as tendências e projeções passadas de precipitação e temperatura são revistas, enquanto uma calibração anual de modelos é realizada com base nos resultados da monitorização, a fim de ajustar a gestão atual e o investimento realizado pela Landvirkjun.
• Dada a incerteza nas projeções climáticas, a Landsvirkjun mantém planos alternativos que podem ser implementados caso o cenário selecionado se revele impreciso. Esses planos alternativos incluem a celebração de acordos de restrição com os principais consumidores, em que uma parte das vendas anuais de energia contratadas pode ser reduzida, além de ter planos prontos para a construção de novos projetos de energia hidroelétrica renovável, geotérmica e eólica.

Fator de limitação:

• Espera-se que o aumento do fluxo de água seja temporário. Prevê-se que os fluxos de fusão do gelo atinjam um patamar até 2030 e se mantenham constantes até 2080. Em 2080, o volume dos glaciares terá diminuído tanto que os fluxos começarão a diminuir. Este fenómeno a longo prazo tem poucos efeitos nas decisões atuais, que têm um horizonte de decisão de 50 anos. Quando os caudais regressarem aos níveis da década de 1990, ou seja, antes de os glaciares islandeses começarem a perder massa, as centrais hidroelétricas existentes poderão ter uma capacidade ligeiramente superior à necessária.

Custos:

• O custo do investimento em projetos de investigação no âmbito de uma iniciativa colaborativa escandinava (Norden) foi moderado, cerca de 1 milhão de euros.
• O custo da modificação dos planos de gestão do reservatório é moderado e reflete-se como custo interno, como a adição de 2-3 membros do pessoal.
• O custo da alteração da conceção dos ativos previstos (na maioria dos casos, a capacidade dos projetos hidroelétricos é aumentada) é elevado, da ordem das dezenas de milhões de euros.

Principais benefícios:

• A melhoria da modelização hidrológica proporcionou informações valiosas para a tomada de decisões sobre futuros investimentos em centrais hidroelétricas.
• O aumento da capacidade de geração de 10% até à data em resposta ao aumento dos fluxos de água devido às alterações climáticas atuais e do projeto está a aumentar as receitas anuais.

O aumento da capacidade dos reservatórios pode assegurar uma capacidade tampão contra inundações extremas, conduzindo assim a uma maior proteção contra inundações. Os eventos de inundação mais extremos na Islândia são as inundações glaciais devido a erupções vulcânicas. As inundações são mais comuns na Islândia do que em outras partes do mundo devido à interação dos vulcões com os glaciares.

O «PlanoDiretor para a Proteção da Natureza e a Utilização de Energia»é um instrumento para conciliar os interesses concorrentes da conservação da natureza e da produção de energia à escala nacional e nas fases iniciais de planeamento. No entanto, o aspeto da adaptação às alterações climáticas não é tido em conta nestas fases de planeamento e também não é incluído no procedimento de avaliação do impacto ambiental. Um aspeto importante a ter em conta é que, na Islândia, a energia hidroelétrica está a fornecer 73 % da sua quota de energias renováveis e, como tal, constitui um contributo importante para o cabaz energético da Islândia.

Foram necessários quatro anos (2006 a 2010) para que a empresa Landsvirkjun utilizasse séries de fluxo corrigidas na tomada de decisões sobre gestão de reservatórios e decisões de investimento em ativos futuros. A instalação de capacidade adicional na central elétrica de Búrfell demorou pouco mais de dois anos desde o início da construção (2016).

A avaliação do degelo esperado dos glaciares e, por conseguinte, do volume de água para a produção de energia hidroelétrica é efetuada de cinco em cinco anos e calibrada através da monitorização anual dos resultados. Consequentemente, as decisões de investimento e de gestão são tomadas com base numa avaliação atualizada, tendo em conta medições históricas e projeções futuras. Esta estratégia tem um horizonte temporal de 50 anos, porque o retorno do investimento em projetos hidroelétricos é calculado ao longo de um período de 50 anos, e as projeções de escoamento dos glaciares podem ser feitas durante esse período com confiança suficiente.

Óli Grétar Blöndal Sveinsson,
Landsvirkjun
Executive VP of Research and Development
E-mail: Oli.Gretar.Sveinsson@landsvirkjun.is 

Úlfar Linnet,
Landsvirkjun
Manager of Resources Department
E-mail: Ulfar.Linnet@landsvirkjun.is 

Halldór Björnsson
Icelandic Met Office
Head of Atmospheric research group
E-mail: halldor@vedur.is 

Landsvirkjun e Islândia Met Office