a produção hidroeléctrica em portugal: o futuro do...
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A Produção hidroeléctrica em Portugal:
O futuro do sistema hidroelétrico português
2016/2017 1ºsemestre
Supervisor: Prof. Francisco Piqueiro Monitora: Ana Machado
Trabalho realizados pelos alunos de MIEC
Carolina Cardoso [email protected]
Eduardo Silva [email protected] Francisco Valente [email protected] Ivo Castro [email protected] João Bastos [email protected] Miguel Neves [email protected]
Resumo No âmbito da unidade curricular, Projeto FEUP, foi nos proposto que
abordá-se-mos o sistema hidroelétrico em Portugal, o seu estado atual e as várias
possibilidades de como se desenvolverá no futuro. Inicialmente, irá ser apresentado o
funcionamento de um aproveitamento hidroelétrico, os atuais aproveitamentos e as
vantagens e desvantagens da produção hidroelétrica.
De seguida, com o objetivo de apresentar uma previsão mais correta da
produção hidroeléctrica em Portugal no futuro, será feito o enquadramento da
produção hidroelétrica no sistema produtor elétrico nacional, atualmente, bem como
a exposição das principais linhas de desenvolvimento a projetar num futuro próximo,
com especial foco no Programa Nacional de Barragens de Elevado Potencial
Hidroelétrico. Para concluir, abordar-se-á a política adotada por Portugal, até aos dias
de hoje, no desenvolvimento da produção hidroelétrica, bem como os planos e
previsões futuras capazes de dar ao nosso país a independência e autonomia
energética que tanto precisa para o desenvolvimento económico.
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Índice
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Lista de Figuras
Figura 1 - Esquema ilustrativo das transformações de energia que ocorrem num
aproveitamento hidroelétrico;
Figura 2 – Aproveitamento hidroelétrico de Castelo do Bode (exemplo de um
aproveitamento com albufeira);
Figura 3 -Aproveitamento hidroelétrico do Carrapatelo (exemplo de um
aproveitamento a fio d'água);
Figura 4 – Aproveitamento hidroelétrico de Miranda do Douro;
Figura 5 - Mapa da localização do aproveitamento de Miranda do Douro;
Figura 6- Aproveitamento hidroelétrico do Alto Lindoso;
Figura 7- Perspectiva do aproveitamento hidroeléctrico do Alto Lindoso;
Figura 8- Aproveitamento hidroelétrico do Caldeirão;
Figura 9- Mapa da localização dos 10 aproveitamentos estabelecidos pelo
PNBEHP;
Figura 10- Grelha com as localizações dos 10 aproveitamentos estabelecidos
pelo PNBEHP;
Figura 11- Aproveitamento hidroelétrico de Gaviões;
Figura 12- Aproveitamento hidroelétrico do Baixo Sabor;
Figura 13- Aproveitamento hidroelétrico de Foz Tua;
Figura 14- Aproveitamento hidroelétrico de Venda Nova III (fase de construção
para implementação do reforço de potência);
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Introdução
A água é um recurso renovável e essencial para a vida humana e animal, que
pode ser utilizada para diversos fins, nomeadamente no consumo doméstico,
industrial e paralelamente para produção de energia. Este último surge não só pela
necessidade do Homem de corresponder ao desenvolvimento industrial e económico
da sociedade, mas também pela ambição do mesmo em progredir tecnologicamente e
ser capaz de apresentar, para o nosso planeta, alternativas energéticas
ecologicamente sustentáveis.
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1. Energia Hídrica
A energia hídrica é uma energia renovável e limpa utilizada há já milhares
de anos pelas civilizações antigas, que tiravam partido do relevo dos solos para
levar a água até aos seus campos agrícolas. Nos dias de hoje, a energia hídrica tem
como principal finalidade a produção de energia eléctrica através dos chamados
aproveitamentos hidroeléctricos.
1.1 Aproveitamento Hidroelétrico
Um aproveitamento hidroelétrico trabalha com base em
princípios simples. Por meio de uma barragem, a água de um rio é retida
num reservatório e depois conduzida por um circuito hidráulico até à
central. Este circuito tira partido da diferença de nível entre o
reservatório e a central para transformar a energia potencial gravítica,
contida na água armazenada na albufeira, em energia cinética.
Na central hidroelétrica, a água em movimento é aproveitada
para mover as pás das turbinas hidráulicas, o que transforma a energia
cinética do fluxo de água em energia mecânica. A energia mecânica das
turbinas, por meio de um alternador, é convertida em energia elétrica.
Figura 1
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O potencial hidroelétrico de uma central está assim diretamente
relacionado com a diferença de nível entre a albufeira e o rio na
restituição e com o caudal de água que passa pela turbina. Desta forma,
conclui-se que para diferentes cursos de água existam diferentes
aproveitamentos.
Em Portugal existem três tipos de aproveitamentos
hidroelétricos: os aproveitamentos com albufeira, os aproveitamentos a
fio d’água, e os aproveitamentos com albufeira e bombagem.
Os primeiros são caracterizados por possuírem uma grande
capacidade de armazenamento de água, criada pela barragem junto à
central. Desta forma, grandes quantidades de água são contidas nos
meses mais húmidos do ano para posteriormente serem utilizadas na
produção de energia hidroelétrica nos meses mais secos do ano.
Os aproveitamentos a fio d'água localizam-se em cursos de água
com declive pouco acentuado e com caudais inconstantes. As
instalações hidroelétricas para este tipo de aproveitamento, ao
contrário dos aproveitamentos com albufeira, não possuem um grande
reservatório, sendo a água turbinada à medida que o nível de afluência
da mesma o justifica.
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Relativamente aos aproveitamentos com albufeira, as centrais
com bombagem são semelhantes às centrais convencionais; diferindo
apenas no facto de que nas centrais com bombagem é também possível
efetuar o bombeamento de água de um reservatório a uma cota inferior
para um reservatório de cota superior. Nos períodos de maior consumo
a água contida na albufeira a montante é utilizada para produção de
energia elétrica. Nos períodos de menor consumo a água volta a ser
bombeada de jusante para montante.
Este tipo de aproveitamentos hidroelétricos apresentam
vantagens e desvantagens. De entre os aspetos positivos destaca-se a
grande flexibilidade de operação. As centrais com bombagem tem a
capacidade de entrarem em serviço em poucos minutos quando se
verifica períodos de aumento de consumo. Isto porque, ao estarem
equipadas com mecanismos de bombagem não dependem dos caudais
disponíveis. No entanto, estes aproveitamentos apresentam também
algumas limitações. Desde logo, são necessários dois reservatórios com
uma diferença de cotas elevada o que limita a escolha da localização de
implementação. Além disso, a construção de um aproveitamento deste
tipo requer custos iniciais elevados assim como um longo tempo para a
conclusão da obra.
1.2 Vantagens e desvantagens da produção hidroelétrica
Dentro do grupo das energias renováveis e sustentáveis, a
produção de hidroeletricidade é considerada, atualmente, um dos
processos mais eficientes e menos poluidores de produção de energia.
No entanto, não deixa de ter os seus aspetos positivos e negativos.
Relativamente às vantagens, destaca-se a elevada fiabilidade na
resposta às variações da procura (armazenamento de energia permite
um uso de acordo com a necessidade do consumidor) bem como o
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baixo custo de produção. Além disso, a construção de uma central
hidroelétrica proporciona o desenvolvimento local por meio do
estabelecimento de vias fluviais, da construção de vias de comunicação
e de abastecimento local público.
Por outro lado, das desvantagens destacam-se os efeitos no
ecossistemas fluviais, adjacentes aos aproveitamentos hidroelétricos, e
nas populações ribeirinhas. A construção de um aproveitamento
hidroelétrico exige a formação de um grande reservatório de água que
acaba por resultar não só na erosão dos solos a jusante da barragem
mas também na deslocação das populações a montante da barragem.
Além disso, os custos de instalação são bastante elevados.
De facto, os efeitos no ecossistema, associados à construção de
um aproveitamento hidroelétrico, não podem ser eliminados mas
podem ser reduzidos. Isto poderá ser alcançado através de uma análise
prévia e rigorosa do local de forma a proteger, principalmente, o curso
natural dos rios. Desta forma, poderá-se-á reduzir o impacto ambiental
dos aproveitamentos hidroelétricos apenas à fase de construção e de
desenvolvimento das obras.
2. Atuais aproveitamentos hidroelétricos portugueses
Em Portugal Continental existem cerca de 250 grandes barragens , sendo que
as destinadas principalmente à produção hidroeléctrica estão localizadas , sobretudo,
a Norte do país, nomeadamente, na zona do Douro. Isto deve-se ao facto de se
registarem maiores valores de precipitação nesta zona do país do que na zona Sul,
onde as barragens destinam-se , maioritariamente para abastecimento público.
2.1 Sistema Douro
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Este sistema engloba diversos aproveitamentos na bacia hidrográfica do
Douro nacional e do Douro internacional ou fronteiriço.
O conjunto tem uma potência instalada de 1926 MW com uma
produtividade média anual de 5816,7 milhões de kWh, o que representa cerca
de 14% do consumo médio anual do país.
Estes empreendimentos estão equipados com eclusas de navegação
tendo assim contribuído para a navegação no Douro. Contribuíram também
para a melhoria da circulação rodoviária e para o desenvolvimento regional,
nomeadamente através do desenvolvimento de actividades de turismo e lazer.
Aproveitamento hidroelétrico de Miranda
O aproveitamento hidroelétrico de Miranda é o primeiro e mais
setentrional dos três centros electroprodutores nacionais localizados no
troço internacional do rio Douro (sendo os outros dois Picote e
Bemposta). É um aproveitamento hidroelétrico a fio d'água, com 369
MW de potência instalada, cuja exploração se iniciou em 1960. O
aproveitamento situa-se no Parque Natural do Douro Internacional,
localizando-se a barragem (principal infra-estrutura hidráulica do centro
electroprodutor) na freguesia de Miranda do Douro, distrito de
Bragança. A produtibilidade média anual do aproveitamento de Miranda
é de 879 GWh.
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Figura 5
2.2 Sistema Cávado-Lima
Este sistema engloba os aproveitamentos hidroeléctricos das bacias
hidrográficas do rio Cávado (rios Cávado, Rabagão e Homem) e do rio Lima.
O conjunto tem uma potência instalada de 1093 MW com uma
produtividade anual média de 2557 milhões de kWh, o que representa cerca de
6% do consumo médio anual do país.
Estes aproveitamentos contribuíram para a regularização dos
caudais,para a melhoria das ligações rodoviárias e para o desenvolvimento do
turismo na região.
Aproveitamento hidroelétrico do Alto Lindoso
O aproveitamento hidroelétrico do Alto Lindoso é o de maior
potência instalada existente em território nacional, e caracteriza-se pela
capacidade de rápida entrada em serviço (cerca de 90 seg.), tendo em
conta a sua elevada potência. É um aproveitamento hidroelétrico com
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albufeira, com 630 MW de potência instalada, e que entrou em serviço
em 1992. É constituído por uma barragem, um circuito hidráulico, uma
central e a albufeira, no rio Lima, junto à fronteira com Espanha. O
aproveitamento situa-se no Parque Nacional da Peneda-Gerês,
localizando-se a barragem na freguesia do Lindoso, distrito de Viana do
Castelo. O aproveitamento tem uma produtibilidade média anual de
909,6 GWh.
2.3 Sistema Tejo – Mondego
Este sistema engloba os aproveitamentos das bacias hidrográficas do
Tejo e do Mondego. O conjunto tem uma potência instalada de 884 MW com
uma produtividade média anual de 1579,7 milhões de kWh, o que representa
cerca de 4% do consumo médio anual do país.
Estes aproveitamentos, pela regularização dos caudais, pela melhoria
das ligações rodoviárias e pela criação de grandes lagos artificiais, permitiram o
desenvolvimento regional e o incremento do turismo.
Aproveitamento hidroelétrico do Caldeirão
O aproveitamento hidroelétrico do Caldeirão, que entrou em
serviço em 1994, é um aproveitamento com albufeira, que se localiza na
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ribeira do Caldeirão, um afluente da margem direita do rio Mondego. A
barragem, que constitui a principal infraestrutura hidráulica deste
aproveitamento, está localizada na freguesia de Pêro Soares, concelho e
distrito da Guarda.
A central, o edifício de comando e a subestação localizam-se na
margem direita do rio Mondego, a cerca de 650 m a jusante da foz da
ribeira do Caldeirão, um pouco a jusante da ponte da Mizarela, na
freguesia de Vila Soeiro, concelho da Guarda. A central tem um único
grupo gerador, com a potência de 40 MW, equipado com uma turbina
Francis de eixo vertical.
A produtibilidade média anual do aproveitamento do Caldeirão
é de 47 GWh.
3. Programa Nacional de Barragens de Elevado Potencial Hidroelétrico
O Programa Nacional de Barragens com Elevado Potencial Hidroelétrico
(PNBEPH) foi lançado pelo governo e aprovado em dezembro de 2007. O governo teve
como objetivo para este plano, a redução da dependência energética nacional e a
redução das emissões de CO2, definindo metas de aumento da potência hidroelétrica
instalada. Com o objetivo de beneficiar do potencial hidroeléctrico nacional ainda por
explorar, o PNBEPH estabeleceu rigorosos critérios de seleção dos locais para
implantação de novos grandes aproveitamentos hidroeléctricos. A meta estabelecida
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pelo governo para 2020 era superar os 7000 MW de potência hidroelétrica instalada.
Com esse objetivo, foi analisado um conjunto de 25 aproveitamentos hidroelétricos,
previamente inventariados pela REN, dos quais foram selecionados 10 para serem
executados no período 2007 – 2020.
Figura 9
Aproveitamentos Bacia Hidrográfica Rio
Foz Tua Douro Tua
Fridão Douro Tâmega
Padroselos Douro Beça/Tâmega
Gouvães Douro Torno/Tâmeg
a
Daivões Douro Tâmega
Alto Tâmega Douro Tâmega
Almourol Tejo Tejo
Pinhosão Vouga Vouga
Girabolhos Mondego Mondego
Alvito Tejo Ocreza
Figura 10
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A selecção dos aproveitamentos hidroeléctricos considerados prioritários,
baseou-se numa análise multicritério, considerando e ponderando de uma forma
integrada componentes ambientais, sociais e económicas. Os critérios utilizados foram
nomeadamente o potencial hidroeléctrico do aproveitamento, a optimização do
potencial hídrico da bacia hidrográfica em que o aproveitamento se localiza, os
conflitos e condicionantes e por fim a ponderação energética, sócio-econômicos e
ambientais. É de destacar que para os aproveitamentos seleccionados para integrar o
PNBEPH não foi estabelecido um ordenamento ou calendarização específicos para a
sua realização, dado que todos serem igualmente importantes para o cumprimento
das metas de potência total instalada estabelecidas, que só pode ser atingida pela
realização da totalidade desses aproveitamentos.
Relativamente ao estado atual do PNBEPH, nem todos os empreendimentos
continuam programados. Desde logo a barragem de Padroselos não avançou devido à
reprovação na Avaliação de Impactes Ambientais. Além disso, não houve candidaturas
para Almourol e Pinhosão e a barragem do Alvito foi suspensa pela EDP. De seguida, o
aproveitamento de Girabolhos, concessionado pela Endesa, ainda iniciou a primeira
fase de construção, sendo feita a abertura de caminhos e instalação de estaleiros, mas
o projeto foi cancelado pela empresa. Por sua vez, o aproveitamento do Fridão,
entregue à EDP, foi adiado por 3 anos até futura avaliação. Dos dez projetos iniciais,
restam somente quatro. Até ao momento, só a barragem de Foz Tua (EDP) avançou e
deverá estar operacional ainda este ano. As restantes três barragens, de Gouvães, Alto
Tâmega, e Daivões, situadas no Tâmega e concedidas à Iberdrola, tinham uma previsão
de arranque no início de 2015 mas tal não aconteceu. Todas estas têm autorização
para avançar mas só o aproveitamento de Daivões é que tem um projeto concreto. A
Iberdrola adjudicou a construção da barragem de Daivões à Ferrovial por 91 milhões
de euros. O prazo de execução é de quatro anos e meio.
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Figura 11
4. Linhas de desenvolvimento do sistema hidroelétrico a projetar e implementar num futuro próximo
4.1 Barragem do Baixo Sabor
A concessão da barragem do Baixo Sabor teve início em 2011 e
encontra-se em construção, devendo entrar em serviço ainda no ano de
2016. Este projeto contabilizava, até ao ano de 2013, um investimento
de 625,3 milhões de euros. A central terá um potência de 189 MW e
permitirá evitar por ano emissões de CO2 na ordem dos 1037 kt.
O aproveitamento hidroeléctrico do Baixo Sabor será constituído
por dois escalões. A albufeira criada pelo escalão de Montante irá
estender-se ao longo de 60 km, desde a zona da barragem até cerca de
5,6 km a jusante da confluência do rio Maçãs com o rio Sabor, ocupando
áreas dos concelhos de Torre de Moncorvo, Alfândega da Fé,
Mogadouro e Macedo de Cavaleiros. A albufeira criada pelo escalão de
Jusante, com uma extensão de cerca de 9,6 km, irá ficar compreendida
entre as duas barragens, localizando-se no concelho de Torre de
Moncorvo.
Esta albufeira, situada na chamada “ Cascata do Tâmara”, mais do que
duplica a capacidade de armazenamento português de água no Douro.
O aproveitamento será equipado com grupos reversíveis, possibilitando
uma melhor gestão da produção apoiada pela sua localização
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estratégica, que permite optimizar a produção de toda a cascata do
Douro a jusante.
4.2 Barragem de Foz Tua
O aproveitamento de Foz Tua situa-se no rio Tua, afluente da
margem direita do rio Douro, a cerca de 1,1 km da confluência destes
dois rios. A barragem está situada no concelho de Alijó - distrito de Vila
Real (encontro da margem direita) e no concelho de Carrazeda de
Ansiães - Distrito de Bragança (encontro da margem esquerda). A sua
albufeira abrangerá ainda os concelhos de Murça, Vila Flor e Mirandela.
Este aproveitamento será constituído por um só escalão com
uma cota de exploração de 170 metros. Na central hidroeléctrica está
previsto instalar dois grupos reversíveis com uma potência total de 270
MW, sendo a produção anual de 667 GWh. Estima-se que o valor do
investimento estimado para a construção da central e das respectivas
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infra-estruturas hidráulicas seja de cerca de 370 milhões de euros. Este
projeto irá contribuir para a criação de 4 mil postos de trabalho. Ainda
em 2016, a barragem estará operacional.
4.3 Venda Nova III
A nova central hidroeléctrica de Venda Nova III corresponde a
um investimento de cerca de 320 milhões de euros. A nova central
aumentará a potência da central existente para 781 MW, contabilizando
uma produção média anual de 1441 GWh. Este aproveitamento, já com
o aumento de potência, deverá começar a produzir para a rede em 2016
e evitará por ano a emissão de 1000 kt de CO2.
Esta unidade será constituída por uma central subterrânea, um
circuito hidráulico em túnel e diversos poços e túneis auxiliares e de
acesso. A central será equipada com dois grupos de geradores
reversíveis que serão alimentados pelo novo circuito hidráulico com
capacidade para um caudal de 200 m³/s.
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5. Enquadramento da produção hidroelétrica no sistema produtor elétrico nacional atualmente e a previsão para o futuro
Atualmente, uma considerável parte da energia utilizada em Portugal tem
origem nos recursos hídricos. Em 2016, dos meses de janeiro a março, a energia
hídrica representou mais de 40% da eletricidade consumida em Portugal Continental
(APREN - Associação Portuguesa de Energia Renováveis). A grande importância do
sector hídrico no panorama nacional de consumo de energia é evidenciada pelo
exponencial crescimento da potência hídrica no território nacional. Em 1950, a
potência instalada era de 195 MW, em 2016, atingiu valores superiores a 6000 MW e
prevê-se que a mesma seja superior a 7000 MW em 2020, correspondente a um
aproveitamento de cerca de 70% do potencial hidroelétrico nacional que se encontra
distribuído por todo o território nacional, com maior incidência no norte e centro do
país. Nesta região destaca-se a bacia hidrográfica do Douro como a maior fonte de
recursos hídricos do país. No ano de 2015, a bacia foi responsável por mais de 50% da
produção hídrica do país (DGEG, 2015). Deste modo, é evidenciada a sua viabilidade e
importância para o futuro da produção de energia hidroeléctrica em Portugal.
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A construção de novas barragens, bem como o reforço de potência instalada
são o reflexo da política energética seguida em Portugal no âmbito de desenvolver a
produção hidroelétrica e as diversas energias renováveis, com o objetivo de continuar
a reduzir a dependência energética portuguesa. Em 2005, a dependência energética
rondava os 88% (seria de 91% sem as energias renováveis) e neste ano, atingiu os 71%
(seria de 84% sem as energias renováveis). Prevê-se que em 2030, a dependência
energética de Portugal seja de 65% (84% sem as energias renováveis).
Para finalizar, perspetiva-se que no ano de 2040 as fontes de energia
renováveis constituem a totalidade das fontes produtoras de eletricidade em Portugal
Continental.
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Conclusão Portugal é um dos países da União Europeia com maior potencial hídrico por
explorar e com maior dependência energética do exterior.
Com a realização deste trabalho, concluiu-se que uma aposta contínua na
implementação de novas linhas de desenvolvimento do sistema hidroelétrico é um
passo fundamental para diminuir a dependência energética de Portugal, isto é, reduzir
a importação de energia, de forma a equilibrar a balança comercial e garantir a
autonomia energética do nosso país.
Além disso, concluiu-se que a energia hídrica, no nosso país, é um setor que
contribui para o desenvolvimento económico e regional e, consequentemente, para a
formação de um futuro sustentável.
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Bibliografia
- http://energiasalternativas.webnode.com.pt/energia-hidrica/
- http://www.portal-energia.com/energia-hidrica/
- https://apenergiasrenovaveis.wordpress.com/hidrica/tipos-de-aproveitamento
/
- http://rd9centralelectrica.webnode.pt/desenvolvimento/centrais-hidroelectric
as/como-funciona-uma-central-hidroelectrica-/
- http://www.portal-energia.com/energia-hidrica-vantagens-e-desvantagens/
- http://www.apambiente.pt/index.php?ref=16&subref=7&sub2ref=9&sub3ref=
1244
- http://www.a-nossa-energia.edp.pt/centros_produtores/empreendimento.php
?item_id=1&cp_type=he
- http://rioslivresgeota.org/wp-content/uploads/2015/04/plano_barragens_me
moria_final1.pdf
- https://energiainteligenteufjf.com/enquetes-e-discussoes/energias-renovaveis
/
- http://www.apren.pt/fotos/editor2/5_mario_samora_aprh.pd
- http://www.jornaldenegocios.pt/empresas/energia/detalhe/iberdrola_avanca_
com_primeira_barragem_em_portugal_por_90_milhoes.html
- https://run.unl.pt/bitstream/10362/16247/1/Freitas_2015.pdf
- http://www.apren.pt/fotos/editor2/05_04_as_renovaveis_em_portugal_apren
_diafloresta2016.pdf
- http://www.dgeg.pt/
- http://www.apambiente.pt/index.php?ref=16&subref=7&sub2ref=31&sub3ref
=1285
- https://rioslivresgeota.org/contribuicao-do-programa-nacional-de-barragens-p
ara-a-producao-energetica-e-eletrica-nacional/
- ttp://alfarrabio.di.uminho.pt/lindoso/barragem.htm
21/23
- http://www.cm-vpaguiar.pt/dataFiles/files/Revis%C3%A3o%20Plano%20Nacio
nal%20de%20Barragens.pdf
- http://www.centrodeinformacao.ren.pt/PT/publicacoes/PublicacoesGerais/Pot
encial%20Hidroel%C3%A9ctrico%20Nacional.pdf
- http://rioslivresgeota.org/wp-content/uploads/2015/04/plano_barragens_me
moria_final1.pdf
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