Tema 1 – Energias renováveis
A transição energética, envolvendo as energias renováveis, constitui uma das transformações mais profundas dos sistemas socioeconómicos modernos. O seu objetivo primordial é a redução das emissões de gases com efeito de estufa, promovendo a sustentabilidade global. Este processo tem vindo a ganhar dimensão a nível mundial, estando na base de políticas públicas, estratégias empresariais, iniciativas científicas e inovação focadas em fontes de energia renovável.
A transição energética tem-se desenvolvido segundo três tendências convergentes e complementares: a descarbonização, a eletrificação crescente da indústria, dos transportes e dos serviços, e a descentralização da produção elétrica, impulsionada pelo aumento da produção de energia solar e eólica em pequena e média escala.
Um fator determinante é o aumento exponencial da procura por energia limpa, impulsionado pela transição digital. A expansão da inteligência artificial, o armazenamento massivo de dados, a mobilidade elétrica e a eletrificação de novos usos finais exigem infraestruturas elétricas robustas, flexíveis e resilientes. Neste contexto, a União Europeia pretende concretizar um sistema elétrico à escala europeia plenamente integrado, interligado e sincronizado. Tal objetivo evidencia a necessidade de um planeamento coordenado e a longo prazo das infraestruturas da rede elétrica a nível europeu, especialmente tendo em conta o desafio crescente do congestionamento da rede e as especificidades das regiões que não se encontram interligadas ou que permanecem insuficientemente ligadas.
A modernização e a sustentabilidade das redes elétricas assumem, assim, um papel central, sendo essenciais para integrar volumes crescentes de produção renovável variável, garantir a estabilidade e a resiliência do sistema e assegurar a fiabilidade do fornecimento de energia.
Apesar de as fontes renováveis serem hoje competitivas e fundamentais para a diversificação da matriz energética, para a segurança de abastecimento e para a criação de valor socioeconómico, o caminho apresenta ainda desafios significativos. Destacam-se a necessidade urgente de modernização das redes elétricas, a complexidade dos modelos de financiamento, os desafios regulatórios, a aceitação social e territorial dos projetos e a dificuldade em descarbonizar setores industriais pesados, mantendo a competitividade económica.
Neste contexto, o presente tema visa dar resposta a um conjunto de questões desafiantes e de elevada relevância, nomeadamente:
Tema 2 – Armazenamento e flexibilidade do sistema
No contexto da transição energética e da crescente integração de fontes de energia renováveis, a evolução para um sistema elétrico mais distribuído e dependente de fontes de energia não controláveis coloca novos desafios à gestão e operação da rede. A flexibilidade do sistema elétrico requer um equilíbrio espacial e temporal entre a produção e o consumo de eletricidade. Além disso, as necessidades de flexibilidade irão aumentar significativamente para assegurar uma operação fiável e garantir a segurança de abastecimento nos futuros sistemas elétricos, fortemente marcados pela presença de energias renováveis, nos quais o armazenamento terá um papel fundamental.
A melhor resposta para o armazenamento de eletricidade é a utilização adequada de diversas tecnologias, sendo o armazenamento hidroelétrico a tecnologia com maior escala no sistema elétrico português, por se adaptar bem às condições locais e constituir uma das formas mais eficientes e ambientalmente sustentáveis.
Os aproveitamentos hidroelétricos desempenham um papel decisivo na evolução do setor energético, com um impacto social e económico significativo no país, contribuindo de forma direta para a independência energética, o desenvolvimento regional e a descarbonização da economia.
Para além da produção direta de energia, os aproveitamentos hidroelétricos permitem o seu armazenamento através de sistemas hidráulicos reversíveis, aproveitam a produção energética de centrais eólicas e solares, reforçam a estabilidade da rede elétrica e possibilitam uma gestão mais eficiente dos recursos hídricos.
Em Portugal e Espanha, onde as redes de distribuição se encontram interligadas, o parque de aproveitamentos hidroelétricos é expressivo e o potencial de produção de energias renováveis, incluindo a solar e a eólica, é elevado. Deste enquadramento resulta que as energias renováveis representam já uma percentagem muito significativa da produção total.
As questões associadas aos aproveitamentos hidroelétricos, bem como a experiência passada, a situação atual e as perspetivas futuras da evolução do setor energético, serão abordadas nas várias sessões deste tema, promovendo a interação entre reguladores, produtores, investigadores e a indústria. Pretende-se, em particular, contribuir para a discussão dos principais desafios e questões relevantes, nomeadamente:
Tema 3 – Modernização e repotenciação
A gestão sustentável e segura das infraestruturas hídricas constitui um elemento central da política de água em Portugal, exigindo estratégias integradas que conciliem desenvolvimento, resiliência e manutenção das barragens existentes. No contexto da “Estratégia Água que Une”, que apresenta uma abordagem integrada e multissetorial para a gestão da água em Portugal até 2040, focada no desenvolvimento sustentável, no aumento da segurança hídrica e na resiliência climática, foram definidas como prioridades:
A exploração de barragens envolve riscos consideráveis. O seu acompanhamento e controlo de segurança estão enquadrados, em Portugal, pelo Regulamento de Segurança de Barragens (RSB). Esta vigilância é particularmente relevante quando se considera que, em Portugal, a idade das barragens integradas em aproveitamentos hidroelétricos é, em média, superior a 50 anos, sendo as obras mais antigas já centenárias. Estas obras foram criteriosamente projetadas e construídas, à luz dos conhecimentos da época, granjeando à engenharia de barragens portuguesa um merecido prestígio.
As barragens e as obras associadas aos aproveitamentos hidroelétricos têm sofrido processos naturais de envelhecimento que afetam quer os materiais quer as próprias estruturas. De um modo geral, estes efeitos têm sido devidamente mitigados através de intervenções atempadas promovidas pelos donos de obra. Contudo, à luz do conhecimento e dos requisitos de desempenho atuais – num contexto marcado pelo envelhecimento das obras, pela necessidade de adaptação a eventos extremos mais frequentes, por exigências ambientais mais restritivas, por necessidades de repotenciação, de aumento da capacidade de armazenamento e de melhoria da regularização de caudais – subsistem desafios que importa identificar e superar.
Os requisitos de gestão e de resiliência face a eventos extremos, particularmente exigentes em obras com elevado dano potencial, obrigam ao desenvolvimento de modelos preditivos e interpretativos do comportamento suportados pela recolha continuada de dados hidrometeorológicos e de informação resultante da monitorização do comportamento das barragens.
A modernização e a repotenciação das barragens existentes exigem a integração de sistemas de previsão e de monitorização em tempo real, sensores inteligentes e plataformas de aquisição e gestão de dados capazes de reforçar a capacidade de gestão de riscos e de garantir a segurança das barragens e das obras associadas.
Neste contexto, pretende-se discutir um conjunto de questões relevantes, tais como:
Tema 4 – Digitalização e inovação tecnológica
Os aproveitamentos hidroelétricos, enquanto infraestruturas de elevada complexidade, longa vida útil e requisitos de segurança particularmente exigentes, estão hoje no centro de uma profunda transformação impulsionada pela digitalização e pela inovação tecnológica. Dois dos conceitos mais promissores neste contexto são o BIM (Building Information Modelling) e os Gémeos Digitais (Digital Twins), que permitem criar representações digitais das infraestruturas, integrando o projeto, a construção, a monitorização e a exploração, e apoiando uma gestão mais informada e proativa das infraestruturas.
Neste âmbito, a integração de sistemas de monitorização em tempo real, sensores inteligentes, Internet das Coisas (Internet of Things - IoT) e plataformas de aquisição e gestão de dados tem vindo a reforçar a observação do comportamento das estruturas e respetivas fundações. A inovação tecnológica estende-se igualmente às áreas da inspeção e manutenção, com recurso a drones, veículos autónomos e técnicas avançadas como fotogrametria, laser scanning e visão computacional, o que permite reduzir os riscos operacionais e aumentar a cobertura e a qualidade das inspeções.
Em paralelo, o desenvolvimento de técnicas de análise de grandes volumes de dados (big data) e de algoritmos de inteligência artificial abre novas perspetivas para uma abordagem holística da operação dos sistemas, desde a componente estrutural à previsão da produção hidroelétrica.
Neste quadro, o conceito de human in the loop assume particular importância, assegurando que os sistemas automáticos e os processos de decisão assistidos por inteligência artificial permanecem sob supervisão técnica qualificada, garantindo robustez, transparência e responsabilidade na gestão das infraestruturas.
Este enquadramento assume particular relevância num contexto de transição energética, em que a produção hidroelétrica continua a desempenhar um papel estratégico. Este tema pretende constituir uma oportunidade para discutir soluções, metodologias e casos de aplicação que estão a marcar a evolução tecnológica deste tipo de infraestruturas, nomeadamente: