A geração acumulada de energia eólica no Brasil, em MWmed, por mês entre 2014 e 2017 é ilustrada na Figura 11. A partir da análise deste gráfico, confirmando o estudo de Pinto, Martins e Pereira (2017), é observado o crescimento significativo na utilização da fonte eólica no Brasil, que passou de aproximadamente 600 MWmed em janeiro de 2014 a quase 4000 MWmed em janeiro de 2017. Esta ampliação da participação eólica é confirmada também em todos os gráficos referentes aos dados de geração incluídos neste estudo. Adicionalmente, a sazonalidade dos ventos é representada na mesma Figura, porém de forma sutil, uma vez que este gráfico inclui usinas em todo o país e o regime e incidência de ventos variar de região para região (AMARANTE et al., 2001).
Figura 11 – Geração Acumulada de Energia Eólica (em MWmed) por mês, entre 2014 e 2017, em todo o Brasil.
Fonte: ONS (2018).
A geração média de cada parque eólico em todos os meses estudados, cujos valores se encontram na Tabela 4, está representada na Figura 12. A partir da análise deste gráfico, é observado que a implementação de tecnologia de aerogeradores avançou consideravelmente entre 2014 e 2017. Este gráfico demonstra também que
a sazonalidade dos ventos esteve constante em todos os anos estudados, o que impacta diretamente na geração de eletricidade.
Os valores referentes à média dos fatores de capacidade verificados nas usinas durante o período de estudo estão dispostos na Tabela 4 e representados graficamente na Figura 13. Neste cenário, vale destacar que o valor médio de fator de capacidade dos parques eólicos em 2017 encontrado foi de 42,97%. Comparando com os outros anos, este resultado demonstra a consolidação da fonte que, mesmo contemplando todos os parques eólicos do Brasil, inclusive os de tecnologia mais antiga, mantem um desempenho ímpar. Deste modo, a transição de um fator de capacidade de 40% em 2014 para 43% em 2017 indica a melhora na tecnologia implementada e no aproveitamento energético nos novos parques eólicos.
A Figura 13 reflete ainda a sazonalidade dos ventos no Brasil, a partir do fator de capacidade. Conforme pode ser observado, os primeiros meses do ano, principalmente fevereiro, março e abril, apresentam ventos mais fracos, enquanto os últimos meses, com destaque para setembro, há maior potencial eólico. Vale acrescentar também que nos dados levantados foram observados valores de fator de capacidade superiores a 70% e até 80%, principalmente em 2017, que podem ser explicados pela implementação de uma tecnologia melhor e mais eficiente ao capturar o potencial eólico, ao aplicar turbinas maiores e mais altas, conforme mencionado por Dutra (2008).
Tabela 4 – Valores referentes à média de geração de energia (MWmed) e de fator de capacidade (%) por mês, entre 2014 e 2017.
Fonte: Elaboração própria.
Geração Média (MWmed) Fator de Capacidade Médio (%) Geração Média (MWmed) Fator de Capacidade Médio (%) Geração Média (MWmed) Fator de Capacidade Médio (%) Geração Média (MWmed) Fator de Capacidade Médio (%) Jan 14,60 37,21 21,30 41,56 17,26 22,03 30,49 37,30 Fev 13,58 35,62 18,45 31,38 25,02 31,45 26,03 31,13 Mar 11,32 30,27 15,30 25,17 24,91 31,48 22,36 25,04 Abr 8,82 24,82 13,77 22,43 29,67 36,00 34,62 33,99 Mai 8,34 22,66 20,24 35,02 28,08 34,02 42,85 36,19 Jun 14,35 39,85 21,77 36,72 32,70 39,90 52,57 44,15 Jul 16,28 45,81 24,44 41,52 37,99 46,70 62,02 51,68 Ago 18,61 52,07 32,64 55,14 38,68 47,58 64,76 52,43 Set 18,85 52,58 29,37 51,22 41,66 52,72 74,78 60,77 Out 19,76 55,47 32,47 52,29 40,49 52,55 70,30 55,89 Nov 16,63 46,27 27,93 43,06 37,77 48,21 57,80 46,22 Dez 15,94 46,06 29,29 41,83 32,71 40,70 51,59 40,87 Média 14,76 40,72 23,92 39,78 32,25 40,28 49,18 42,97 2014 2015 2016 2017
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Figura 12 – Geração média dos parques eólicos no SIN entre 2014 e 2017, em MWmed. Fonte: Elaboração própria.
Figura 13 – Fator de Capacidade médio dos parques eólicos do SIN (em %), ente 2014 e 2017. Fonte: Elaboração própria.
Os resultados obtidos referentes à potência nominal, garantia física e geração média anual durante o período de estudo, estão dispostos nas Figuras 14 a 17. Observa-se que, de um modo geral, a garantia física é atendida de forma satisfatória nos parques eólicos em todo o país. Apesar da ocorrência de eventos em que a geração média anual se encontrou abaixo da garantia física, vale destacar também que, em todos os anos estudados, houve produção de energia acima da garantia física, o que indica uma boa performance das usinas eólicas.
Figura 14 – Potência, Garantia Física e Geração Médias dos parques eólicos em 2014, em MW. Fonte: Elaboração própria.
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Figura 15 – Potência, Garantia Física e Geração Médias dos parques eólicos em 2015, em MW. Fonte: Elaboração própria.
Figura 16 – Potência, Garantia Física e Geração Médias dos parques eólicos em 2016, em MW. Fonte: Elaboração própria.
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Figura 17 – Potência, Garantia Física e Geração Médias dos parques eólicos em 2016, em MW. Fonte: Elaboração própria
O gráfico da Figura 18 representa a geração acumulada de energia a partir das fontes hidrelétrica, térmica e eólica em todos os subsistemas brasileiros, visando facilitar a comparação entre elas. Um ponto observado é a liderança da geração de energia das usinas hidrelétricas. Mesmo em períodos secos, e apesar de sua sazonalidade, a energia hidráulica supera todas as outras fontes energéticas, de forma geral, no Brasil.
Figura 18 – Geração Acumulada de Energia Eólica, Hidrelétrica e Térmica (em MWmed) entre 2014 e 2017 em todo o Brasil.
Fonte: ONS (2018).
No caso particular do Nordeste, conforme representado no gráfico da Figura 19, é possível constatar a expressiva contribuição da geração de energia eólica nos últimos anos, confirmando o potencial desta região, apresentado no Atlas do Potencial Eólico Brasileiro (CEPEL, 2017). O gráfico coloca em evidência, não só o declínio na geração hidrelétrica nos últimos anos, devido à crise hídrica, como também o incremento na fonte eólica que, apesar de sua sazonalidade, tem colaborado com a segurança energética da região, comprovando o afirmado por Pinto, Martins e Pereira (2017). Neste mesmo gráfico vale destacar também, de forma geral, o declínio na participação da geração térmica em contraposição, mais uma vez, a Gonçalves et al. (2018).
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Figura 19 – Geração de Energia Eólica, Hidrelétrica e Térmica (em MWmed) entre 2014 e 2017 no Nordeste.
Fonte: ONS (2018).
Em termos comparativos, o gráfico da Figura 20 ilustra a contribuição das energias hidrelétrica, térmica e eólica na região Sul entre 2014 e 2017. Neste subsistema, é possível observar o leve decréscimo da geração térmica, a marcante sazonalidade da geração hidrelétrica e o crescimento evidente da geração eólica. Entretanto, os parques eólicos ainda não superam as usinas térmicas em termos de geração de energia, apesar do potencial eólico existente, principalmente no estado do Rio Grande do Sul, conforme mencionado anteriormente.
Figura 20 – Geração de Energia Eólica, Hidrelétrica e Térmica (em MWmed) durante o periodo de estudo no Subsistema Sul.
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5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
A ampliação do número de parques eólicos em todo o Brasil foi constatada, e a relevância deste crescimento na matriz energética brasileira foi evidente. Houve um crescimento não só quantitativo como também qualitativo, representado no avanço em tecnologia de produção, histórico de ventos e em dimensão dos aerogeradores, haja vista a geração média anual que passou de 14,8 MWmed em 2014 para 49,2 MWmed em 2017. Este melhor aproveitamento eólico foi observado também a partir do incremento no fator de capacidade dos parques ao longo dos anos estudados, que sofreu uma transição de 40% para 43%.
Uma característica importante da fonte eólica verificada é sua imprevisível intermitência, o que resulta em questões relacionadas à confiabilidade no suprimento energético desta fonte. As variações sazonais da fonte eólica, evidentes nos gráficos apresentados, poderiam ser solucionadas através das complementariedades existentes entre esta e outras fontes energéticas. A complementariedade sazonal entre energia natural afluente hidráulica e eólica, por exemplo, é fator a ser aproveitado. Neste cenário, vale destacar a contribuição da energia eólica no subsistema Nordeste.
Vale mencionar, ainda, a redução na emissão de Gases do Efeito Estufa (GEE) proporcionada pela maior utilização de fontes eólicas na matriz energética brasileira. A energia eólica, nesse sentido, promove o desenvolvimento sustentável e a economia de baixo carbono.
Em vista disso, é perceptível a contribuição da fonte eólica no Brasil. Com base na geração energética atual, a ampliação significativa da participação desta fonte renovável na oferta de energia, portanto, apesar de apresentar desafios, é entendida como possível e favorável no cenário nacional.
Visando aprofundar algumas das discussões expostas neste trabalho, é válida a sugestão de estudos futuros. Nesse sentido, seria interessante elaborar uma simulação, através de modelagem numérica, do cenário de expansão da fonte eólica no Brasil, considerando a sua evolução até os dias atuais. Ademais, recomenda-se o estudo da complementariedade energética existente entre usinas eólicas e outras fontes renováveis, discutindo a aplicabilidade destas combinações em cada subsistema brasileiro.