Aplicações da Energia Eólica

O mercado da Energia Eólica pode ser classificado baseado no uso final dessa tecnologia. Não diferente da energia solar é dividido em off-grid e on-grid, se você já tem conhecimento de como funciona na energia solar, verá que é basicamente o mesmo princípio. Os projetos de energia eólica são mais comuns para aplicações em off-grid, porém o potencial maior é encontrado em aplicações on-grid e nesse post você vai entender os motivos e outros tipos de aplicações.

Off-grid

Historicamente, a energia eólica era mais competitiva em locais remotos, locais que estavam muito distante da rede elétrica e precisavam de um quantidade relativamente baixa de energia, normalmente menos que 10 kW. Nos casos off-grid a energia obtida é armazenada em baterias, assim como funciona na energia solar. 

Leia mais sobre a história da energia eólica:

Outra utilização para o off-grid é o bombeamento de água que, apesar de não necessariamente produzir energia, armazena água para uso futuro, algo muito utilizado nos primórdios da descoberta dos moinhos de vento, principalmente na agricultura. 

Figura 1: Turbina Eólica de 10 kW off-grid no México. 

On-grid

Nas aplicações on-grid a energia produzida pela turbina alimenta a rede. Dois tipos de aplicações podem ser distinguidas da seguinte maneira:

1. Isolados on-grid: os off-grid também são conhecidos como isolados, porém também existe on-grid isolados e sua capacidade é de gerar aproximadamente 10 kW a 200 kW.
2. Central: ou os parques eólicos, tem capacidade de gerar aproximadamente 200 kw a 2MW.

Os isolados on-grid são comuns em áreas remotas, onde o transporte da energia pode ter um custo mais elevado, essa opção faz com que haja a produção local de energia pelas turbinas e abasteça a baixa energia que já está na rede. Esse tipo de projeto é geralmente conhecido como sistemas híbridos, sendo o vento utilizado para reduzir o uso do diesel, por exemplo, sendo o combustível uma maneira de complementar o que a rede exige.

Figura 2: Turbina isolada de 50 kW localizada no Ártico.

Os projetos central estão se tornando mais comuns. Em áreas de vento, grandes escalas de turbinas estão agrupados juntos, criando o que chamamos de parque eólico, com capacidade de muitos megawatts. 

Um parque eólico, como mostrado na Figura 3, consiste em várias turbinas eólicas (que são normalmente instaladas em fileiras perpendiculares à direção do vento), estradas de acesso, interconexões elétricas e uma subestação, um sistema de monitoramento e controle e um prédio de manutenção para as fazendas maiores. No desenvolvimento de um projeto como esse inclui a aquisição de todas as autorizações e permissões, especificação das normas civis, infra-estrutura mecânica e elétrica, o layout das turbinas eólicas, a compra do equipamento, a construção e o comissionamento da instalação. A construção envolve a preparação do local, classificação de estradas, construção de fundações de turbinas, instalação de linhas e transformadores de coleta elétrica, montagem de turbinas e construção da subestação.

Figura 3: Parque eólico de Osório.

A avaliação e aprovação de recursos eólicos para um parque são geralmente as mais longas atividades no desenvolvimento do projeto de energia eólica. Estes podem levar até 4 anos no caso de um grande parque eólico que exija uma proteção ambiental abrangente assim como um estudo de impacto. A construção em si normalmente pode ser concluída dentro de um ano. Geralmente é recomendável que se desenvolva um projeto onde se faça pelo menos um ano inteiro de medições de vento no local onde o projeto de energia eólica será instalado. A Figura 4 mostra a instalação de um mastro meteorológico de 40 m de altura no CANMET Energy Technology Center – Varennes, no Canadá.

Figura 4: Instalação de um mastro de 40 metros para aferições meteorológicas.

Para projetos de escala muito pequena (por exemplo, carregamento de bateria fora da rede e bombeamento de água), o custo do monitoramento do vento pode ser maior do que o custo da compra e instalação da turbina eólica. 

Referências