sexta-feira, 7 de março de 2014

A procura de novas fontes de energia limpas e renováveis – Segunda Parte.

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A segunda fonte de energia limpa e renovável mais utilizada é a eólica.
Osório-RS
Definição
Energia eólica é aquela gerada pelo vento. Desde a antiguidade este tipo de energia é utilizado pelo homem, principalmente nas embarcações e moinhos. Atualmente, a energia eólica, embora pouco utilizada, é considerada uma importante fonte de energia por se tratar de uma fonte limpa (não gera poluição e não agride o meio ambiente). 
 Como é gerada 
Grandes turbinas (aerogeradores), em formato de cata-vento, são colocadas em locais abertos e com boa quantidade de vento. Através de um gerador, o movimento destas turbinas gera energia elétrica. 

Uso no mundo 
Atualmente, apenas 1% da energia gerada no mundo provém deste tipo de fonte. Porém, o potencial para exploração é grande. Atualmente, a capacidade eólica mundial é de 238,4 GW (Gigawatts).

Imagens de outro modelo, o aerogerador de eixo vertical.

Aerogeradores de eixo horizontal (AEH) tem uma maior eficiência do que os aerogeradores de eixo vertical (AEV), no entanto, a direção do vento  não é relevante para um AEV e por isso não se perde tempo (e energia) a "perseguir" o vento. Em condições de turbulência com mudanças rápidas de direção mais eletricidade é gerada por um AEV apesar da sua menor eficiência, segundo estudos.

O modelo mais utilizado no mundo todo é o aerogerador de eixo horizontal.
O benefício de ter uma velocidade de arranque mais baixa o que lhes dá vantagem em condições de vento reduzido. Também tendem a ser mais seguros, mais fáceis de construir, podem ser montados mais perto do solo e lidam muito melhor com condições de turbulência.

Os países que mais geram energia eólica no mundo:

1º -  China (62,7 mil megawatts).

Dona de 1/4 da capacidade eólica mundial, a China é o país líder em investimento no setor, com 62,7 mil megawatts (MW) instalados (26,3 % participação global) entre 1996 e 2011. Trata-se de 40 vezes a capacidade eólica total do Brasil, de 1,5 mil MW. 

De acordo com o relatório do GWEC, no ano passado, o gigante asiático também tomou a frente do processo de expansão, instalando mais 18 mil MW, quase metade do total mundial registrado no período. Por trás do desempenho chinês está a necessidade do país de superar sua dependência energética do petróleo e reduzir as emissões de gases que contribuem para o aquecimento global, garantindo, assim, um abastecimento limpo para sustentar seu crescimento. 

2º -  Estados Unidos (46,9 mil megawatts).

Os Estados Unidos aparecem em segundo lugar no ranking do GWEC, com uma capacidade eólica acumulada de 46,9 mil MW, o que corresponde a 19,7% do total mundial. Nem mesmo a repercussão prolongada da crise financeira e as incertezas em relação a políticas ambientais de médio e longo prazo diminuíram o ritmo de investimento em energia renovável na terra do Tio Sam. 
O Parque Horse Hollow no Texas é considerado o maior do mundo com uma capacidade de 736 MW.

O segundo também nos EUA é Tehachapi Pass Wind Farm - 690 MW
Em 2011, o país foi responsável pelo segundo maior investimento no setor, instalando 6,8 mil MW, cerca de 17% do crescimento da eólica verificado no mundo de janeiro à dezembro. 

3º -  Alemanha (29 mil megawatts).

No terceiro lugar do ranking, a Alemanha registra uma capacidade eólica total de 29 mil MW, respondendo por 12,2% do acumulado mundial. A Alemanha também foi o quarto país que mais contribuiu para o crescimento do setor no ano passado, com mais 2,086 MW instalados, representando 5% da participação global. 

A conversão para energia limpa garante não só a redução das emissões de gases nocivos ao planeta como a geração de novos postos de trabalho. Na última década, mais de 300 mil vagas foram criadas no agitado mercado de energias renováveis do país. 

4º -  Espanha (21,6 mil megawatts).

Em quinze anos, a capacidade total instalada de energia eólica espanhola atingiu 21,6 mil MW, o que representa 9,1% do potencial dos projetos eólicos mundiais. Apesar da crise, em 2011 o país teve o sétimo maior crescimento do setor, registrando aumento de mil MW de capacidade e uma participação global de 2,5%. 

5º -  Índia (16 mil megawatts).

Os ventos também sopram positivamente para a Índia, que soma 16 mil MW em projetos eólicos, o quinto maior desempenho mundial, com participação de 6,7%. No ano passado, o país registrou aumento de 3 mil MW, cerca de 7% do total investido no mundo, ficando com o terceiro melhor desempenho. 

6º -  França (6,8 mil megawatts).

A sexta colocação no ranking do GWEC foi para a França que, entre 1996 e 2011, acumulou uma capacidade eólica total de 6,8 mil MW, o que representa 2,9% de participação mundial. 
No ano passado, como seus antecessores e a despeito da crise, o país também teve um bom desempenho - instalou mais 830 MW, respondendo por 2% do crescimento mundial do setor no período. 

7º -  Itália (6,7 mil megawatts).

A Itália é o sétimo líder em energia eólica no mundo, somando 6,7 mil MW em capacidade instalada, com participação mundial de 2.8%. 

Já em relação à expansão, entre janeiro e dezembro do ano passado, o país caiu para o oitavo lugar, com um total de 950 MW, o que representa 2.3% dos investimentos mundiais no período. 


8º -  Reino Unido (6,5 mil megawatts).

Marcando presença entre os maiores e mais agressivos mercados de eólica, o Reino Unido possui a oitava maior capacidade total instalada ao longo de 15 anos. 

São 6,5 mil MW em projetos eólicos que, ao todo, respondem por 2,7% da participação mundial. Em 2011, o país registrou um aumento de 1,3 mil MW, cerca de 3,1% dos investimentos globais totais no mesmo período. 
A nono maior parque do mundo– Whitelee Wind Farm - 322 MW .

9º -  Canadá (5,2 mil megawatts).

Segundo o GWEC, o Canadá é o nono país com maior capacidade eólica instalada. O país acumula um total de 5,2 mil MW, representando 2,2% do potencial mundial. 
Em 2011, o Canadá apresentou a sexta maior expansão no período, com a soma de mais 1,2 mil MW, respondendo sozinho por 3,1% do crescimento mundial total no período. 

10º- Portugal (4 mil megawatts).

Na décima posição do ranking, mas ainda entre os líderes, aparece Portugal. Sozinho, ele responde por 1.7% da capacidade de geração eólica total instalada do mundo. Ao todo, o país acumula 4 mil MW em projetos eólicos, quase o triplo da capacidade instalada do Brasil, de 1,5 mil MW.

No Brasil os investimentos não caminham dentro das necessidades prementes de energia que o país precisa. E quando isso ocorre, problemas de gestão fazem com que faltem linhas de transmissão para abastecer o sistema. Chega-se ao cumulo em que o tesouro nacional tenha que pagar para parques prontos gerarem energia de volta ao vento, lamentável.
Vejam este exemplo na reportagem;

Os locais onde estão instalados ou previstos novas plantas estão na sua maioria instalados ao longo do litoral mais precisamente no nordeste, embora tenham plantas em outras regiões como no Rio Grande do Sul.
Abaixo a listagens dos locais;

Potencial Eólico Brasileiro
Embora ainda haja divergências entre especialistas e instituições na estimativa do potencial eólico brasileiro, vários estudos indicam valores extremamente consideráveis. Até poucos anos, as estimativas eram da ordem de 20.000 MW. Hoje a maioria dos estudos indica valores maiores que 60.000 MW. A razão dessas divergências decorre principalmente da falta de informações (dados de superfície) e das diferentes metodologias empregadas).
De qualquer forma, os diversos levantamentos e estudos realizados e em andamento (locais, regionais e nacionais) têm dado suporte e motivado a exploração comercial da energia eólica no País. Os primeiros estudos foram feitos na região Nordeste, principalmente no Ceará e em Pernambuco. Com o apoio da ANEEL e do Ministério de Ciência e Tecnologia - MCT, o Centro Brasileiro de Energia Eólica - CBEE, da Universidade Federal de Pernambuco - UFPE publicou em 1998 a primeira versão do Atlas Eólico da Região Nordeste. A continuidade desse trabalho resultou no Panorama do Potencial Eólico no Brasil, conforme Figura 6.1.
Os recursos apresentados na legenda da Figura 6.1 referem-se à velocidade média do vento e energia eólica média a uma altura de 50m acima da superfície para 5 condições topográficas distintas, definidas como: zona costeira - áreas de praia, normalmente com larga faixa de areia, onde o vento incide predominantemente do sentido mar-terra; campo aberto - áreas planas de pastagens, plantações e /ou vegetação baixa sem muitas árvores altas; mata - áreas de vegetação nativa com arbustos e árvores altas, mas de baixa densidade, tipo de terreno que causa mais obstruções ao fluxo de vento; morro - áreas de relevo levemente ondulado, relativamente complexo, com pouca vegetação ou pasto; montanha - áreas de relevo complexo com altas montanhas.


Custos e competitividade;

Eólica já é a segunda fonte de energia mais competitiva no País

O histórico de investimentos e desenvolvimento da energia eólica no País é recente e, justamente por isso, é tão impressionante. Apenas dez anos separam a criação do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa) – que assegurou investimento em pequenas centrais hidrelétricas, biomassa e energias eólica e solar – do atual momento, considerado “excepcional” pela presidente da Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica), Elbia Melo.

Em 2013, foram realizados três leilões para contratação de energia alternativa, e a eólica respondeu por mais da metade (4,7GW) do total contratado (7,7GW). “Foi um ano em que a eólica cresceu muito em contratação. Hoje, é a fonte com a qual o País mais pode contar”, comemora Elbia. Para coroar ainda mais os resultados alcançados, todo o crescimento veio acompanhado da redução no custo de produção. 

Basta acompanhar a redução apurada desde 2006, quando o custo de produção de energia eólica era de R$ 300,00 por MW/h, e 2010, ano em que o preço para produção alcançou R$ 140,00 por MW/h – mais próximo dos R$ 90,00 por MW/h da energia hidrelétrica. “Foi quando a energia eólica passou a ser a segunda fonte mais competitiva do País”, detalha Elbia. 

Espelho d´agua- Lagoa dos Barros - Osório-RS

O primeiro parque eólico do País foi instalado em Osório, no Litoral Norte do Rio Grande do Sul, pela Enerfin, empresa do grupo espanhol Elecnor, que hoje responde também pelo parque de Palmares do Sul. Juntos, os parques de Osório e de Palmares do Sul atingem 15% da capacidade energética eólica instalada no Brasil. 

Atualmente, a Enerfin opera com 125 torres em Osório e 25 em Palmares do Sul, com potência total de 300 MW, suficiente para abastecer anualmente o consumo residencial de cerca de 1,2 milhão de habitantes.


Como funciona a geração de energia;

Os aerogeradores são equipamentos que transformam a energia do vento em energia mecânica rotacional, acionando um gerador de corrente continua (CC). A energia continua é levada até uma subestação conversora onde será transformada em energia AC e conectada ao sistema elétrico. O domínio da tecnologia de estações conversoras eletrônicas de grande potencia (Vide Itaipu no aproveitamento do 50 Hz excedente do Paraguai) permite que seja conectada ao sistema interligado diretamente.

 Retirado do Wikpédia do parque de Osório-RS; - Os conjuntos geradores (Wobben
 Windpower modelo E-70/2000 KW) são importados. Cada
 conjunto pesa 100 toneladas e produz até de 2MW de
 potência em corrente contínua a 400 V, que é convertida na
 própria torre para corrente alternada de 34,5 kV. A energia é

 conduzida por cabos subterrâneos para uma subestação 
transformadora instalada no parque, que eleva a tensão a
 230 kV para injeção na rede regional por uma linha de 8 
km.".




Já este outro projeto da GAMESA funciona diferente, usando geradores assíncronos. O desenho do módulo conversor acima mostra os detalhes para controle de potencia ativa ( frequência) e potencia reativa ( tensão), vejam o video;


[url]http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-gerador-

eolico-artigo-tecnico-portugues-br.pdf[/url]

Composição básica de um Aerogerador
1.    Fundação
2.    Conexão com a rede elétrica
3.    Torre
4.    Escadaria de Acesso
5.    Controle de orientação do vento
6.    Nacela
7.    Gerador
8.    Anemômetro
9.    Freio
10. Caixa de Câmbio
11. Pá rotora
12. Controle de inclinação da pá
13. Cubo rotor


Como foi dito no primeiro tópico, a energia eólica e solar são fontes complementares, pois fornecem uma potencia linear ao sistema e também sofrem com alterações naturais do planeta. Seja ela por mudanças do dia/ noite, ou seja, ela por calmarias da atmosfera.
As fontes de sustentação continuam sendo a energia hídrica e a térmica, as quais poderão variar suas potencias dando resposta imediata as demandas.
No próximo tópico falares de outras fontes de energia renováveis e limpas.
Limpas  mesmo não existe, o que existe é minorar os impactos ambientais.

Maior gerador eólico do mundo começa a 

gerar energia


Fontes;

E outras indicadas no texto.

JA.

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