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UNIVESIDADE CANDIDO MENDES
PÓS GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
ENERGIA EÓLICA INDIVIDUAL OU
COLETIVA NA REGIÃO DOS LAGOS
POR : VICTOR AYRES ALMEIDA
ORIENTADOR
PROF: DR. ALEKSANDRA SLIWOWSKA
BARTSCH
RIO DE JANEIRO
2010
UNIVESIDADE CANDIDO MENDES
PÓS GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
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ENERGIA EÓLICA INDIVIDUAL OU
COLETIVA NA REGIÃO DOS LAGOS
Apresentação de monografia à
Universidade Candido Mendes como
requisito parcial para obtenção do
grau para especialista em engenharia
de produção
Por: Victor Ayres Almeida
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AGRADECIMNETOS
Agradecer primeiramente à Deus
por ter alcançado este nível de
conhecimento para tal, e aos meus
pais por ter me apoiado em tudo
que faço, aos meus amigos que
estão presentes em todos os
momentos, aos professores pela
atenção e a instrução dada
quando me faltava.
4
DEDICATÓRIA
À minha noiva e minha mãe que
sempre esteve presente em
minhas conquistas.
5
RESUMO
Com base em informações fundamentadas esta monografia aborda a estruturação,
funcionamento, adequação do sistema de energia eólica na Região dos Lagos – Rio
de Janeiro, servindo como forma de concientização e orientação para os moradores
da região. Fazendo com que o Brasil futuramente possa se tornar uma grande
potência de energia alternativa no mundo.
O detalhamento deste sistema é simples e de fácil operação. A energia eólica tem
como seu principal objetivo transformar energia cinética em energia elétrica, A fim de
amenizar a sobrecarga nas usinas hidrelétrica e a queima de combustíveis fósseis
no planeta.
6
METODOLOGIA
A realização deste trabalho uma série de pesquisas tais como: revistas, sites e
livros da área e estrutura baseada na “ como produzir uma monografia passo a
passo”.
7
SUMÁRIO
PÁGINAS
I.
INTRODUÇÃO
8
II.
FUNCIONAMENTO
9
1. Formação
III.
11
a. Rotor Eólico
11
b. Alternador
12
c. Sistema de direcionamento
13
d. Sistema de segurança
14
e. Controlador de carga
14
f. Pequeno Porte
15
g. Regras Gerais de Energia Eólica
17
LOCALIZAÇÃO
18
1. Utilização Mundial
19
2. Potencial Eólico no Brasil
22
3. Adequação na Região dos Lagos – RJ
24
4. Impactos Socioambientais
25
IV.
CONCLUSÃO
26
V.
BIBLIOGRAFIA
27
8
I.
INTRODUÇÃO
No início da década de 70, com a crise mundial do petróleo, houve
um grande interesse de países europeus e dos Estados Unidos em desenvolver
equipamentos para produção de eletricidade que ajudassem a diminuir a
dependência do petróleo e carvão. Teve início o surgimento da Energia Eólica com
intuito de amenizar a sobrecarga das usinas hidrelétricas e a queima de
combustíveis fosseis de tal forma que não afetasse a camada de ozônio e nem os
sistemas híbridos do planeta.Com ajuda dos conhecimentos da indústria aeronáutica
os equipamentos para geração eólica evoluíram rapidamente em termos de idéias e
conceitos preliminares para produtos de alta tecnologia. A energia eólica hoje em
alguns países é fonte principal de energia, enquanto aqui no Brasil existe as
chamadas fazendas eólicas nas regiões do Ceara, no Parque do Mucuripe que tem
potência nominal de 1200KW - 3,8 milhões de KWh por ano, onde é totalmente
favorável o clima e os ventos. Está um pouco distante do Brasil se tornar uma
grande potência de energia eólica no mundo.
A técnica se basea em um aerogerador, que através das captações
dos ventos propulsiona um giro entorno de si mesmo, fazendo com que a rotação
das pás (energia cinética) se torne energia elétrica seja ela de 12V ou 110V. Para
uma boa captação dos ventos basta estar numa altura adequada para que não haja
quebra dos ventos.
9
II.
FUNCIONAMENTO
Existem principalmente duas topologias gerais de construção dos
captadores eólicos os de EIXO VERTICAL (savonios) e de EIXO HORIZONTAL. Há
uma grande discussão entre os defensores dos dois tipos onde são apresentadas
vantagens e desvantagens técnicas, mas comercialmente falando os de eixo
horizontal tem apresentado grande superioridade aos de eixo vertical, pois apesar
de exigirem maior complexidade mecânica, são equipamentos que trabalham com
uma rotação mais elevada reduzindo enormemente os custos dos alternadores.
Aerogerador é um equipamento que tem a capacidade de captar a energia cinética
contida nos ventos e transformar em energia elétrica. Com a evolução da tecnologia
empregada já existem aerogeradores de grande variedade de tamanhos como
exemplo pode-se observar a figura 1.1 e seu funcionamento.
Figura.1.1
10
Figura 1.2
A Figura 2 apresenta as diversas partes constituintes de um sistema eólico.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Cubo do rotor
Pás do rotor
Sistema hidráulico
Sistema de posicionamento da nacele
Engrenagem de posicionamento
Caixa multiplicadora de rotação
Disco de freio
Acoplamento do gerador elétrico
Gerador elétrico
Sensor de vibração
Anemômetro
Sensor de direção
Nacele, parte inferior
Nacele, parte superior
Rolamento do posicionamento
Disco de freio do posicionamento
Pastilhas de freio
Suporte do cabo de força
Torre
11
1. FORMAÇÃO
Um aerogerador é formado por cinco elementos distintos e colocado em
conjunto sequêncial para o funcionamento adequado e detalhado melhor na
figura1.2.
a. Rotor Eólico (PÁS)
O rotor é responsável por transmitir a energia cinética dos ventos
para um eixo. Cada fabricante possui um tipo de construção diferenciada e estas
diferenças determinam a potência do equipamento, nível de rotação, nível de ruído e
segurança.
Área x Potência
A potência da máquina está diretamente relacionada ao diâmetro do
rotor, pois existe um limite físico para geração de energia em função da área. Se um
fabricante anuncia uma potência muito grande com uma máquina muito pequena
desconfie.
Nível de Ruído
No mercado existem máquinas ruidosas e máquinas silenciosas e o
fator determinante para esta característica, além do próprio perfil aerodinâmico
utilizado é a rotação em que as pás trabalham. Procure saber o nível de rotação do
aerogerador e comparar com os demais.
Segurança
Os materiais empregados devem ser de boa qualidade para que não
só sejam seguros como também tenham uma vida longa de operação. Os materiais
largamente utilizados são a fibra de vidro e fibra de carbono.
12
Porque 3 pás?
O que tem determinado para que a grande maioria das máquinas
seja de 3 pás é a relação custo x benefício, com um maior número de pás seria
possível obter melhores rendimentos mas com um custo mais elevado, já com um
menor número de pás (2) a máquina ficaria mais barata, mas em compensação a
sua operação seria menos suave principalmente nas mudanças de direção do vento,
onde apresentam uma vibração indesejada.
b. Alternador
Recebe a esta energia eletromotriz e converte em energia elétrica. É fundamental
lembrar que este componente irá operar em velocidade variável, em baixa rotação,
ao tempo e sujeito a todo tipo de intempéries e deve ser capaz de resistir a estas
condições durante anos. Isto requer o desenvolvimento de um alternador específico
para geração eólica uma vez que os disponíveis no mercado não requerem este
grau de exigência. Um dos fatores de maior relevância no avanço tecnológico dos
pequenos aerogeradores é a utilização dos Magnetos Permanentes, normalmente o
Neodímio que devido ao seu alto grau de magnetização viabilizou a geração em
baixa rotação.
Acoplamento direto X Multiplicador de Velocidade
As pás por diversas razões devem trabalhar em baixa rotação e isto
força a alguns fabricantes a utilizarem multiplicadores de velocidade para
compatibilizar a rotação da pá com a rotação exigida pelo alternador. O grande
inconveniente desta solução é a perda de rendimento pela transmissão mecânica, e
os inevitáveis desgastes com o tempo Quase que a totalidade dos pequenos
aerogeradores utilizam o acoplamento direto uma vez que este sistema possui maior
confiabilidade mecânica e longevidade em comparação com a utilização de
multiplicador de velocidade. É bom lembrar também que os bons sistemas de
multiplicação de velocidade são extremamente caros. Resistência às condições de
operação Poucos equipamentos trabalham em condições tão severas e extremas,
mesmo que por alguns minutos quando ocorrem grandes ventanias e também nas
13
condições diárias de chuva, sol, maresia... Sendo assim o alternador deve possuir
uma construção simplificada, robusta e ser fabricado com materiais antioxidantes.
Mais uma vez o nível de rotação é importante pois irá determinar a longevidade dos
rolamentos e quanto mais rápido for o equipamento maior será o desgaste e a
necessidade de manutenção. Uma outra característica única dos alternadores
empregados em aerogeradores é a resistência inicial de rotação, os alternadores de
fluxo radial (os mais comuns no mercado) têm uma grande resistência de partida o
que muitas vezes faz com que o equipamento inicie a rotação e conseqüentemente
a geração de energia com um vento muito elevado, tendo conseqüências diretas na
geração de energia.
c. Sistema de direcionamento
Responsável pelo alinhamento do rotor em direção ao vento. Existem 2 tipos de
sistema de direcionamento descritos a seguir:
UP WIND – Possui um leme direcionador que posiciona o roto a frente da torre.
DOWN WIND – Não há leme e pela própria ação do vento equilibra o rotor em
direção ao vento, mas se posicionando atrás da torre, o que pode ter influência
negativa na captação de energia.
Outro item a se observar é o sistema de transmissão de energia entre
o aerogerador, que gira 360º em busca do vento e a torre fixa é necessário um
sistema de escovas para que o cabo elétrico não se rompa com o tempo.
14
d. Sistema de segurança
Os aerogeradores devem ser capazes de suportar todo tipo de vento sem que a
rotação das pás saiam de controle, isto ocorrendo, o resultado será um barulho
extremamente desagradável ou até mesmo um acidente como a quebra das pás.
O sistema mais eficiente e seguro de controle de velocidade é o
chamado controle de passo, este sistema consiste no giro das hélices
sincronizadamente de acordo com a velocidade do vento e é utilizado por todas as
máquinas de grande porte existentes. As máquinas de pequeno porte em sua
absoluta maioria não possuem este tipo de controle e contornam o problema com
sistemas duvidosos de controle de velocidade e o fazem a uma velocidade de vento
mais baixa, 12,5 m/s ou 45 Km/h, A escolha por estes sistemas ocorre em geral por
questões econômicas e em alguns casos por complexidade técnica ocasionando
manutenções freqüentes. Os sistemas mais utilizados em máquinas de pequeno
porte são: Curto circuito: Algumas máquinas de pequeno porte para que não
permitam este disparo de velocidade possuem um sistema eletrônico que
literalmente dá um curto circuito no alternador. O que realmente reduz sua
velocidade, mas também reduz drasticamente a produção de energia e causa, em
longo prazo, um grande desgaste dos magnetos, o que comprometerá a produção
de energia ao longo da vida útil da máquina.
AutoFurling: Este sistema faz com que todo o conjunto do aerogerador fique de
lado para o vento quando este atinge as velocidades de controle. Este sistema além
de reduzir a energia produzida, uma vez que as hélices não estarão na direção do
vento é muito suscetível a falhas, pois sofre influências de ventos ascendentes,
e. Controlador de Carga
O controlador de carga tem como principais objetivos adequar a geração de energia
e o seu armazenamento, a interação com o usuário e a proteção das baterias.
Dependendo das características da energia gerada por cada alternador é necessário
maior ou menor complexidade no acoplamento do aerogerador com as baterias,
uma vez que se gera em Corrente Alternada (AC) e armazenase em Corrente
Contínua (DC). Interação A interação com o usuário se dá através de sinais
luminosos que indicam o estado de carga das baterias e componentes que indicam
15
a geração do equipamento. Em alguns casos é disponibilizado uma chave de freio
magnético para em caso de manutenção ou em uma emergência.
Proteção das Baterias
A proteção das baterias é o ponto mais importante pois o controle da
quantidade de energia disponível nas baterias pode aumentar ou diminuir o seu
tempo de operação. Ele normalmente atua protegendo tanto contra o excesso de
carga quanto o excesso de consumo, caso haja uma diminuição do nível de energia.
Durabilidade por se tratar de um equipamento que muitas vezes não terá assistência
permanente devese ter em mente sempre a durabilidade do controlador.
Importante saber sobre a torre – A torre é um componente que pode ter grande
variabilidade em função das condições locais, de terreno, obstáculos ao vento e
disponibilidade de área para instalação. A Altura pode variar de 9 m até
32 m.
Nossa experiência é que normalmente 12 metros tem uma boa relação custo
benefício. Existem basicamente dois tipos mais usados: · Estaiada – Possui uma
haste central de sustentação onde se lançam cabos de aço que são ancorados por
bases que suportam toda a carga de força lateral. Normalmente são as torres
economicamente mais viáveis para pequenos aerogeradores, mas necessitam de
espaço para sua instalação. · Autoportante – Pode ser trelaçada ou tubular e não há
necessidade de estais. Requerem estruturas mais robustas e caras.
f. PEQUENO PORTE
Foco na solução de problema energético Viabilidade em médias mais
moderadas de vento, Sistemas Híbridos: EÓLICO X SOLAR GRANDE PORTE,
Grandes Investimentos Foco no Lucro Viabilidade em altíssimas médias de vento *
Fonte: Atlas Eólico Brasileiro Este tipo de torre necessita de equipamentos especiais
para realização de qualquer eventual manutenção.
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BATERIAS – As baterias são importantes para o armazenamento da
energia quando a geração de energia for maior que o consumo. Esta energia
armazenada será utilizada quando não houver vento apropriado, o que possibilitará
um maior aproveitamento do sistema. É aconselhável a utilização de baterias
específicas para este tipo de energia, que são baterias estacionárias ou de descarga
profunda, pois como a produção deste tipo de energia é irregular é necessária uma
bateria que agüente uma descarga maior sem afetar sua durabilidade Estas baterias
possuem uma durabilidade superior às baterias automotivas.
O INVERSOR – O inversor funciona como um filtro que
compatibilizará a energia disponibilizada nas baterias (DC) com a energia de sua
residência (AC). Existem basicamente dois tipos de inversor: Onda Senoidal
modificada – São em geral mais baratos e possuem certas restrições em aparelhos
eletrônicos mais sensíveis. Onda Senoidal Perfeita – Tem qualidade muitas vezes
superior a energia disponibilizada pela rede pública e não tem restrições de uso. São
utilizados em sistemas disponibilizados por programas governamentais.
UTILIZAÇÃO
• Utilização náutica em pequenos veleiro.
• Antenas de telecomunicações.
• Programas universalização de energia.
• Bombeamento de água.
• Residências s/ energia ou com rede deficiente.
VENTO
Como não poderia deixar de ser, se não há vento, não há geração de
energia. Devido ao alto custo para a realização de um estudo do potencial eólico de
cada local onde se pretenda instalar um aerogerador, em todo o mundo a decisão de
aquisição dos aerogeradores de pequeno porte, são tomadas baseadas em
informações macro, como a verificação do potencial eólico da região como um todo,
através da consulta de um mapa eólico e a análise visual do local identificando
locais onde não haja grandes barreiras para o vento. O Brasil já possui um Atlas
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eólico que dá uma visão geral dos locais com bons potenciais de vento, que poderá
ser visto a seguir.
g. REGRAS GERAIS DE ENERGIA EÓLICA
Existe uma regra que dá a potência gerada pelos cata-ventos e
turbinas de vento. É importante ressaltar que esta regra é teórica e na prática, não
conseguimos converter toda essa potência (teórica) em potência útil. A taxa de
conversão é de aproximadamente de 59% , quando o sistema funciona de maneira
otimizada.Tentaremos apresentar de uma forma sucinta a demonstração desta
fórmula:
Potência é igual ao trabalho (Energia) dividido pelo tempo:
, mas o trabalho
realizado pelo vento - que neste caso é igual a sua energia cinética - é:
, então:
, mas como
,
temos:
onde  é a densidade do ar, V é a velocidade do vento e A é a área varrida pelas
hélices do rotor. Talvez seja esta a fórmula mais importante para se conhecer o
aproveitamento da energia eólica.
Como exemplo gostaria de ilustrar que se um vento passa de
10km/hora para 11 km/hora (aumento de 10% ) a potência se eleva em 33%, o que
mostra como é importante a escolha de um lugar com vento mais velozes para o
melhor aproveitamento da energia eólica. Outro exemplo é sobre a área varrida pelo
18
rotor. Com um hélice de 3 m de diâmetro e um vento de 32 km/hora teríamos uma
potência de 1000 W; se dobrarmos o diâmetro da hélice para 6 m e mantivermos o
vento em 32 km/hora a potência irá para 4000 W. Isto ocorre pois a área varia com o
quadrado do raio, ou seja, dobrando-se a área do rotor aumentamos a potência em
quatro vezes.
Fonte: portal São Francisco, www.portalsaofrancisco.com.br
III.
LOCALIZAÇÃO
A escolha do local para instalação é um fator determinante para o
resultado que será obtido com a sua operação. Em primeiro lugar uma questão
óbvia mas que o entusiasmo do processo pode fazer esquecer. É preciso ter vento.
Não basta ventar. O regime de ventos precisa ter qualidade apropriada para a
geração eólica. Ventar muito pode não ser propriamente uma qualidade. O
importante é a constância do vento. O ideal seria uma velocidade média elevada
(mais de 5 m/s) com uma distribuição estatística de pouca dispersão. Outra questão
importante é comportamento das turbulências locais. Ao contrário das maiores
altitudes onde o vento segue um padrão de intensidade e direção mais ou menos
constantes em baixas altitudes os obstáculos provocam movimentos desordenados
que se agravam a medida que aumenta a velocidade. Esse efeito é tão intenso que
19
não raro a direção do vento muda radicalmente de direção em apenas poucos
metros.
Em ventos de elevada turbulência o aerogerador tem prejudicada a
sua geração de energia, sendo comum recomendarse a instalação do captador
eólico no mínimo 7 metros acima de qualquer obstáculo situado em um raio de 100
metros. Exceção feita a propriedades rurais essa é uma condição desejável é difícil
de ser atendida. Na prática as condições locais devem ser examinadas levando em
consideração ventos dominantes e a economicidade da construção de torres de
grande altura.
A localização deve levar em consideração, também, a distância entre
a torre, o controlador de carga e os consumidores. Em sistemas de baixa tensão o
omprimento de condutores deve ser reduzido ao mínimo. Isso é crítico, em
particular, entre a torre e o controlador de carga.
1. UTILIZAÇÃO MUNDIAL
No final de 1994 a capacidade instalada global de turbinas ligadas à
rede era de 3700 MW dos quais 1700 MW nos EUA e 1650 MW na Europa.
A capacidade mundial de produção eólica cresceu rapidamente:
passando de um crescimento anual de 541 MW em 1993 para 742 MW em 1994,
dos quais aproximadamente 450 MW correspondem ao crescimento anual Europeu.
Prevê-se que o crescimento de potência instalada de origem eólica em 1995 atinja
1200 MW. Com um custo aproximado de 192 mil milhares de escudos por MW
instalado. O mercado mundial para 1995 é de 230 000 milhões de milhares de
escudos.
Programas activos de instalação suportados pelos governos de longa
data na Europa e nos EUA estendendo-se actualmente a outros países tais como
China, Índia, Canadá, etc.
20
Organizações, indústria e empresas de serviços assumem, cada vez
mais, o seu interesse na energia eólica como um bom investimento e como solução
para os problemas energéticos do futuro. No entanto a viabilidade económica dos
investimentos é muito diferente de país para país e de região para região
dependendo essencialmente da distribuição geográfica do potencial eólico.
A produção mundial de pequenos sistemas eólicos, com sistema de
armazenamento de energia em baterias, é aproximadamente de 30 a 50 mil
unidades por ano das quais 90% têm um limite máximo de potência inferior a 100 W.
Os principais mercados são o Reino Unido (marinha e caravanas) e China
(populações semi-nómadas na região da Mongólia).
Esse crescimento de mercado fez com que a Associação Européia
de Energia Eólica estabelecesse novas metas, indicando que, até 2020, a energia
eólica poderá suprir 10% de toda a energia elétrica requerida no mundo. De fato, em
alguns países e regiões, a energia eólica já representa uma parcela considerável da
eletricidade produzida. Na Dinamarca, por exemplo, a energia eólica representa 18%
de toda a eletricidade gerada e a meta é aumentar essa parcela para 50% até 2030.
Na região de Schleswig- Holstein, na Alemanha, cerca de 25% do parque de energia
elétrica instalado é de origem eólica. Na região de Navarra, na Espanha, essa
parcela é de 23%. Em termos de capacidade instalada, estima-se que, até 2020, a
Europa já terá 100.000 MW (WIND FORCE, 2003).
A principal aplicação para sistemas de bombagem mecânicos é o
abastecimento de água potável às populações. Os mercados principais são os EUA,
Argentina, África e Nova Zelândia. O actual mercado para sistemas eólicos de
bombagem é aproximadamente de 5 a 10 mil unidades por ano originárias de 50
fabricantes diferentes.A seguinte tabela dá uma estimativa da potência eólica
instalada nos anos de 1994 e 2000 dando também uma ideia do acréscimo de
potência instalada para 1994 e 1995.
21
Fonte: WINDPOWER MONTHLY NEWS MAGAZINE.[Knebel], v. 19, 2003.
Energia eólica – capacidade instalada no mundo (MW)
País/região
1997
1998
1999
Alemanha
2080
2874
4445
Estados Unidos
1590
1927
2492
Dinamarca
1116
1450
1742
Espanha
512
834
1530
Brasil
3
7
20
Europa (exceto Alemanha, Dinamarca e Espanha)
1058
1411
1590
Ásia
1116
1194
1287
Continente americano (exceto EUA e Brasil)
52
128
194
Austrália e Pacífico
33
63
116
África e Oriente Médio
24
26
39
Total
7584
9914
13455
Fonte: WINDPOWER MONTHLY NEWS MAGAZINE.[Knebel], v. 19, 2003.
2000
6113
2555
2297
2402
20
2610
1574
223
221
141
18156
2001
8734
4245
2456
3550
20
2760
1920
302
410
147
24544
2002
12001
4645
2889
4830
22
3637
2184
353
524
149
31234
22
2. POTENCIAL EÓLICO DO BRASIL
A avaliação precisa do potencial de vento em uma região é o primeiro
e fundamental passo para o aproveitamento do recurso eólico como fonte de
energia.
Para a avaliação do potencial eólico de uma região faz-se necessária
a coleta de dados de vento com precisão e qualidade. Em geral, os dados de vento
coletados para outros usos (aeroportos, estações meteorológicas, agricultura) são
pouco representativos da energia contida no vento e não podem ser utilizados para
a determinação da energia gerada por uma turbina eólica - que é o objetivo principal
do mapeamento eólico de uma região.
No Brasil, assim como em várias partes do mundo, quase não
existem dados de vento com qualidade para uma avaliação do potencial eólico. Os
primeiros anemógrafos computadorizados e sensores especiais para energia eólica
foram instalados no Ceará e em Fernando de Noronha/Pernambuco apenas no
início dos anos 90. Os bons resultados obtidos com aquelas medições favoreceram
a determinação precisa do potencial eólico daqueles locais e a instalação de
turbinas eólicas.
Vários estados brasileiros seguiram os passos de Ceará e
Pernambuco e iniciaram programas de levantamento de dados de vento. Hoje
existem mais de cem anemógrafos computadorizados espalhados por vários
estados brasileiros.
A análise dos dados de vento de vários locais no Nordeste
confirmaram as características dos ventos comerciais (trade-winds) existentes na
região: velocidades médias de vento altas, pouca variação nas direções do vento e
pouca turbulência durante todo o ano. Além disso foram observados fatores de
forma de Weibull (da distribuição estatística de Weibull), k, maiores que 3 - valores
considerados muito altos quando comparados com os ventos registrados na Europa
e Estados Unidos.
23
Dada a importância da caracterização dos recursos eólicos da região
Nordeste, o Centro Brasileiro de Energia Eólica - CBEE, com o apoio da Agência
Nacional de Energia Elétrica - ANEEL e do Ministério de Ciência e Tecnologia - MCT
lançou, em 1998, a primeira versão do Atlas Eólico do Nordeste do Brasil (WANEB Wind Atlas for the Northeast of Brazil) com o objetivo principal de desenvolver
modelos atmosféricos, analisar dados de ventos e elaborar mapas eólicos confiáveis
para a região. Um mapa de ventos preliminar do Brasil gerado a partir de simulações
computacionais com modelos atmosféricos é mostrado na figura abaixo.
>8,5m/s
7,0 – 8,5m/s
6,0 – 7,0 m/s
5,0 – 6,0m/s
<5,0m/s
Centro Brasileiro de Energia Eólica
(Resultados preliminares - 1998)
Mapa de ventos do Brasil. Resultados preliminares do CBEE.
24
Em 1999, a companhia paranaense de energia, COPEL, publicou o
mapa do potencial eólico do estado do Paraná. Foram utilizados dados de vento de
cerca de vinte estações anemométricas para simulações em modelo atmosférico de
microescala com apresentação gráfica em ferramenta GIS.
Também em 1999, o CBEE passou a utilizar o modelo atmosférico de
mesoescala MM5 para elaborar a segunda versão do Atlas Eólico do Nordeste
(WANEB 2) e realizar o Atlas Eólico Nacional. Este novo projeto envolve a coleta e
processamento de dados de vento de boa qualidade medidos em estações terrenas
e na atmosfera (sondas, satélites), a simulação da climatologia com o modelo MM5
em resoluções de 30km e a elaboração do atlas eólico a partir da combinação dos
mapas de vento (obtidos da simulação) com informações de topografia, uso do solo,
influências locais e outras restrições (ferramenta GIS). Um modelo atmosférico de
microescala será usado em áreas de interesse para aumentar a resolução do Atlas
para espaçamentos de 1km2.
Baseado no WANEB 2 (ainda não publicado) o CBEE estima que o
potencial eólico existente no Nordeste é de 6.000MW.
3. ADEQUAÇÃO NA REGIÃO DOS LAGOS
Baseado nos estudos acima e na posição geográfica e a forma de
relevo da Região dos Lagos – Rio de Janeiro, é importante ressaltar o potencial
eólico que a região possa desfrutar futuramente. Tanto para geração de energia
individual ou coletiva abordado anteriormente. Especialmente no muniicípio de
Araruama levando em consideração o espaço físico não construído e o relevo de
Planície que favorece os ventos uniformes a todo o momento com velocidade de
6m/s. Podendo assim também exercer não só geração de energia, mas também
bombeamento de água para as salinas.
25
4. IMPACTOS SOCIOAMBIENTAIS
A geração de energia elétrica por meio de turbinas eólicas constitui
uma alternativa para diversos níveis de demanda. As pequenas centrais podem
suprir pequenas localidades distantes da rede, contribuindo para o processo de
universalização do atendimento. Quanto às centrais de grande porte, estas têm
potencial para tender uma significativa parcela do Sistema Interligado Nacional
(SIN) com importantes ganhos: contribuindo para a redução da emissão, pelas
usinas térmicas, de poluentes atmosféricos; diminuindo a ecessidade da construção
de grandes reservatórios; e reduzindo o risco gerado pela sazonalidade idrológica,à
luz da complementaridade citada anteriormente.
Impacto negativo das centrais eólicas é a possibilidade de
interferências eletromagnéticas, que podem Causar perturbações nos sistemas de
comunicação e transmissão de dados (rádio, televisão etc.) (TAYLOR, 1996). De
acordo com este autor, essas interferências variam muito, segundo o local de
instalação da usina e suas especificações técnicas, particularmente o material
utilizado na fabricação das pás. Também a possível interferência nas rotas de aves
deve ser devidamente considerada nos estudos e relatórios de impactos ambientais
(EIA/RIMA).
26
IV.
Conclusão
A implantação do uso de energia eólica depende unicamente do
crescimento tecnológico da humanidade com o objetivo de diminuir os custos
relativos à manutenção, diminuir o efeito sonoro e aumentar o rendimento das
turbinas eólicas.
O rendimento, a manutenção e o efeito sonoro de uma turbina são
dependentes do avanço tecnológico de outros setores da indústria. Como no caso
da fabricação de materiais mais leves, baratos e resistentes e na produção de
máquinas com maiores taxas de rendimento e aproveitamento de energia.
Os custos relativos à implantação de fontes de energia eólica estão
em um declínio gradativo, visto que um em curto espaço de tempo podem ser
implantadas em todas populações de pequeno porte, suprindo as necessidades de
condomínios e pequenos lugarejos onde a demanda de energia não seja muito
acessível.
O aproveitamento da energia eólica será de vital importância em um
futuro próximo pois suprirá as necessidades de populações de pequeno porte,
deixando a demanda maior de energia recair sobre as fontes convencionais de
energia, pois como se sabe uma indústria necessita de uma demanda muito maior
de energia que uma população, entretanto espera-se que com o avanço da
tecnologia a implantação de fontes de energia.
A energia eólica ainda é pauta para muitas discurssões positivas e
negativas que vai desde a instalação em uma localidade povoada à poluição visual
dos ambientes naturais encontrados no Brasil. É um assunto que gera muita
polêmica, mas quando tratado com seriedade e competência pode ser um ponto
positivo para o Brasil tanto enegético quanto turístico.
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V.
Bibliografia
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