Esta linha de pesquisa compreende o desenvolvimento de metodologias e programas computacionais para:
(i) Elaboração de inventário hidrelétrico de bacias hidrográficas – Segundo o Hydropower Technology Roadmap, elaborado pela Agência Internacional de Energia, em coautoria com o Cepel e o MME, mais de 70% do potencial hidrelétrico no mundo ainda não foi explorado, sendo que na África, este percentual ultrapassa os 92%. Um dos passos mais relevantes na direção do desenvolvimento sustentável da hidroeletricidade é a divisão de quedas de uma bacia hidrográfica. Assim, o Cepel vem aprimorando a metodologia e o modelo computacional para a elaboração de inventário hidrelétrico de bacias hidrográficas. A metodologia consiste na busca de uma solução de compromisso entre a produção econômica de energia e os impactos socioambientais (positivos e negativos), considerando ainda cenário de múltiplos usos da água. Trata-se de uma abordagem multi-objetivo, onde se busca a solução Pareto-ótima entre os objetivos energéticos e socioambientais. O Manual associado foi desenvolvido com recursos do MME e do Banco Mundial, por meio do Projeto ESTAL.
(ii) Medição em campo e análise de emissões de gases de efeito estufa em reservatórios de usinas hidrelétricas – Devido às incertezas associadas à produção de gases de efeito estufa (GEE) em reservatórios de hidrelétricas, e o incipiente conhecimento dos fenômenos associados, o Cepel tem desenvolvido pesquisa científica nesta área, em estreita colaboração com universidades brasileiras, dentre as quais a COPPE/UFRJ, INPE, IIEGA e UFPR, com o objetivo de desenvolver metodologia para a análise quantitativa de emissões de GEE, assim como realizar o planejamento de campanhas de medição em campo. A primeira fase da pesquisa desmistificou a impressão errônea que existia na literatura, que hidrelétricas em regiões tropicais são necessariamente fontes relevantes de emissão desses gases. O Cepel coordena a Força Tarefa associada no âmbito do Grupo de Trabalho em Hidroeletricidade da Agência Internacional de Energia.
(iii) Desenvolvimento de usinas hidrelétricas sob o conceito de Usina-Plataforma – Tradicionalmente, no Brasil, a exploração do potencial hidroelétrico das bacias hidrográficas tem tido também o papel indutor do desenvolvimento regional. Entretanto, em regiões com sensibilidade socioambiental, esta abordagem de desenvolvimento sustentável não pode ser aplicada. Visando compatibilizar a implantação de UHEs nestas áreas de sensibilidade ambiental, foi desenvolvido o conceito de usina-plataforma, que busca melhor conciliar as políticas setoriais socioambientais e geração de energia elétrica, com a ênfase de conservação ambiental.