Minimizar a emissão de gases de efeito estufa na geração de energia elétrica é um desafio que precisa do aumento da produção a partir de fontes renováveis, com destaque para a energia solar e a energia eólica. O problema é que estes recursos naturais não estão necessariamente disponíveis quando há demanda de energia elétrica. O incremento da penetração da geração eólica e solar na matriz energética depende, entre outros fatores, de um crescimento proporcional das capacidades de armazenamento de energia, e até hoje, as UHER são o tipo de projeto mais eficiente para este fim. Uma aplicação das UHER é descrita nos trabalhos de Beluco (2012) e Mirsaeidi et al. (2012). Estes autores indicam que as UHER mostram-se bastante adequadas trabalhando em conjunto com centrais de energias renováveis em redes elétricas com tarifas diferenciadas em função do horário do dia. O lucro é obtido através do bombeamento nas horas em que a demanda de energia é menor e a tarifa é mais barata, para turbinar nos horários de pico e aproveitar os melhores preços pela energia gerada. Se a potência gerada em um grande parque eólico ou solar for temporariamente superior que a demanda no sistema, o excedente produzido deverá ser imediatamente eliminado para assim manter a estabilidade da frequência na rede elétrica. As UHER permitem moderar esta situação através de sua função consumidora de carga, regulando a tensão na rede nas horas de carga leve por meio da criação de carga ativa adicional (bombeamento). Isso permite operar as outras centrais em função da disponibilidade de recursos, o que melhora o fator de capacidade dessas usinas e diminui os riscos de avarias nos equipamentos eletromecânicos, aumentando sua vida útil. Em muitos locais, a construção de novas centrais hidrelétricas convencionais é limitada por causa de considerações ambientais, falta de condições geográficas propícias e problemas de aceitação por parte da população. Frente a isso, Arántegui et al. (2012) julgam que a construção de novas UHER sofrem das mesmas limitações, mas consideram que este não seria o caso para UHER criadas a partir da modificação de centrais hidrelétricas ou reservatórios existentes. Reservatórios existentes já ocasionaram impactos ambientais tempo atrás e, possivelmente, formam parte de um sistema estável, no qual os problemas já têm sido mitigados. Neste contexto, uma UHER reformada em circuito fechado dificilmente causaria novos prejuízos ambientais significativos. Assim, a transformação de centrais hidrelétricas ou reservatórios existentes se converte em uma forma simples de adicionar capacidade de armazenamento à rede elétrica, com custos e impactos ambientais menores que aqueles de uma nova central com reservatório ou uma UHER. A condição necessária seria que ambos os reservatórios tivessem volumes úteis suficientes. Usinas reversíveis em circuito fechado oferecem uma maior liberdade na escolha da sua localização. A disponibilidade de um reservatório inferior a uma profundidade considerável permite minimizar o tamanho dos reservatórios, reduzindo os impactos ambientais. Um exemplo disto é a UHER Okinawa Yanbaru, inaugurada em 1999. Por ser uma ilha, Okinawa têm escassos recursos de água doce, os que não poderiam ser usados em uma UHER. Porém, o litoral montanhoso permitiu a construção desta UHER de 30MW e 136m de queda, utilizando água do mar para sua operação. Os Estados Unidos é um dos países com maior capacidade instalada de usinas reversíveis no mundo (~22GW em 2012). Segundo Yang e Jackson (2011), os baixos preços do gás nos últimos 20 anos do século XX, a pressão de grupos ambientalistas e poucos investimentos na energia nuclear, criaram um hiato na construção de UHER nesse país. Contudo, esta situação tem mudado. Em 2010 a Comissão Federal Regulatória de Energia (FERC, por suas siglas em inglês) registrava 36 pedidos de licença para construção de UHER, 29 das quais em circuito fechado, muitas delas utilizando cavernas naturais, minas ou canteiras abandonadas como reservatórios. Menos de 25% destas pretendiam barrar um rio. Algumas propõem utilizar águas subterrâneas para eliminar ou minimizar impactos na ictiofauna. Entre estes projetos citados por Yang e Jackson (2011), Mulqueeney Ranch na California é particularmente interessante. Essa usina reversível em circuito fechado propõe utilizar águas residuais tratadas na sua operação. Além de não afetar populações de peixes, a operação desta UHER poderia melhorar a qualidade da água utilizada, já que funcionaria como uma estação de tratamento de aeração prolongada, projetando o bombeamento para atingir uma aeração adequada. 1243 O aumento às taxas ambientais por emissão de gases de efeito estufa poderia gerar outro cenário em que UHER teriam vantagem sobre as usinas térmicas para geração nos horários de pico. 5.2 Desafios O primeiro desafio para qualquer projeto de UHER é encontrar um local com caraterísticas geográficas que permitam a criação de dois reservatórios separados verticalmente por várias dezenas ou centenas de metros, mas relativamente próximos horizontalmente. Porém, conforme mencionado anteriormente, arranjos inovadores que minimizam os impactos ambientais têm sido propostos. Outra das principais barreiras para a implantação de UHER, segundo Yang e Jackson (2011), é a falta de conhecimento da maior parte da população sobre a importância e benefícios do armazenamento de energia elétrica em sistemas com geração de energias renováveis, evidenciada pela oposição dos grupos ambientalistas contra este tipo de projetos. Em muitos países, a capacidade de reserva de energia elétrica e serviços auxiliares são fornecidos por centrais térmicas para geração em horários de pico. Por consumirem mais energia da que geram (sua eficiência oscila entre 50%-85%, Ver Figura 5), as UHER não podem ser catalogadas como centrais geradoras de energia elétrica. Esta indefinição dificulta sua aplicação nos marcos regulatórios dos mercados de energia elétrica em que esta tecnologia de armazenamento não esteja considerada. Por exemplo, Yang e Jackson (2011) mencionam que nos Estados Unidos esta ambiguidade impedia a participação das UHER na reestruturação do mercado de energia, o que foi resolvido através de uma resolução da FERC em 2007, facilitando o acesso das UHER a este mercado e renovando o interesse neste tipo de projetos. Mais um exemplo de dificuldades causadas pela indefinição descrita no parágrafo anterior é mencionada por Vennemann et al. (2010). A partir de 2008, a tarifa elétrica pelo uso da rede na Alemanha também passou a ser aplicada às UHER, causando um incremento nos custos de armazenamento e restringindo a expansão da capacidade de armazenamento elétrico na rede. Esta dupla taxação (como gerador e como consumidor final) teve severas consequências nos custos totais do fornecimento elétrico, estimado em quase 100 milhões de euros adicionais por ano, pagos pelos consumidores. Esses autores alegam que estas taxas são irracionais, devido a que a tarifa inclui cobros por serviços que não são consumidos pelas UHER, pelo contrário, são fornecidos por estas. Em mercados formados por vários p
