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ENERGIA EÓLICA - INTRODUÇÃO

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ENERGIA EÓLICA

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ENERGIA EÓLICA

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ENERGIA EÓLICA - INTRODUÇÃO

O vento é visto atualmente como uma fonte alternativa de energia, segura, com significativo crescimento no mundo nos últimos anos, notadamente na Europa, na China e nos Estados Unidos, e que se presta como fonte complementar a outras fontes com maior impacto ambiental, principalmente a energia nuclear.

Em diversos países, o potencial eólico aliado as condições geográficas e aos programas de financiamento existentes tem tornado esta forma de energia extremamente competitiva.

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ANTECEDENTES

• O aproveitamento da energia do vento já era realizado há milhares de anos.

• O rei Hamurabi utilizava essa energia para irrigar os campos da Mesopotâmia.

• Também na China e Pérsia a energia eólica foi muito utilizada na Antigüidade, inclusive para impulsionar embarcações ao longo dos rios.

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ANTECEDENTES

• Foi somente durante a Idade Média que os moinhos de vento surgiram na Itália, França, Espanha e Portugal, sendo que alguns autores atribuem às cruzadas a introdução destes moinhos na Europa.

• Os Holandeses passaram a utiliza-los a partir de 1350 para bombeamento de água.

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ANTECEDENTES

• Os aeromotores lentos apareceram mais tarde, e assim, encontramos em 1724, um projeto de LEUPOLD JACOB, na Alemanha, de um aeromotor de oito pás e que acionava uma bomba a pistão.

• Foi entretanto na América do Norte, a partir da segunda metade do século 19, que os aeromotores se popularizaram, sendo muito utilizados para o bombeamento de água em poços, viabilizando a colonização no meio-oeste americano. Estes cata-ventos atingiram a cifra de milhões de unidades instaladas por todo o território dos EUA. Até a década de 1930, os cata-ventos eram muito populares entre os agricultores norte-americanos, essencialmente para o bombeamento de água. Em 1975, ainda restavam 150.000.

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Moinhos de vento

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ANTECEDENTES

• No passado os “MOINHOS DE VENTO era um sistema muito difundido. O país dos moinhos de vento sempre foi a Holanda.

Cerca de 20.000 moinhos de vento, cada um com uma capacidade aproximada de 20 KW, lá estavam em funcionamento ao fim do século XVIII, a maioria deles para secagem dos

"PÔLDERES". Os que restam hoje são atrações turísticas, alguns porém, nos Países Baixos, na Alemanha e outros países, há séculos continuam ativos na produção de farinha.

• Ao fim do século XIX, 10.000 moinhos de vento estavam instalados, respectivamente, na Alemanha e Grã-Bretanha.

Também na Dinamarca havia numerosos moinhos de vento.

Entre as duas guerras, 20.000 máquinas estavam em funcionamento.

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ANTECEDENTES

• O Japão foi chamado, por alguns, de Holanda do Oriente. Na década de 50, 10.000 sistema de modelo aperfeiçoado, cada um fornecendo de 100 a 300 KW lá foram instalados.

• Também a Argentina e o Uruguai, com um parque total de cerca de 300 MW, estavam ao final da década de 70 entre os países onde os moinhos de vento eram populares.

• No começo do século 20, apareceram na França os primeiros aerogeradores rápidos. Para a produção de eletricidade, a gama dos “aerogeradores” se estende de uma centena de Watts a cerca de 5 MW por unidade.

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ANTECEDENTES

• Um projeto muito ambicioso foi empreendido por Honnef, na Alemanha, antes da II Guerra Mundial. A altura da torre, sobre a qual deveriam ser fixadas 5 rodas , era de 300 metros (as torres elevadas apresentam vantagens, pois a velocidade do vento cresce bastante com a altura). O diâmetro previsto para cada roda era de 160 metros. As rodas eram concebidas para uma velocidade útil máxima do vento de 15 m/s. A velocidades mais elevadas, uma unidade de três rodas se voltaria na horizontal.

Uma torre de 3 rodas deveria fornecer 75 MW. Os modelos em escala reduzida funcionaram bem, e rodas de 50 m de diâmetro foram construídas.

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ANTECEDENTES

• Depois da segunda guerra, os maiores aerogeradores estavam instalados na França.

• Em 1958 uma central eólica de 132 KW com uma turbina de 3 pás e diâmetro de 21 m estava instalada em St. Remy des Landes;

• uma segunda de 800 KW, também de 3 pás e diâmetro de 30 m foi instalada em 1958 em Nogent-le-Roi;

• a última foi uma turbina de 1 MW, também de 3 pás e diâmetro de 35 m, que funcionou em 1963 em Landes.

• Estas experiências não foram abandonadas por razões técnicas, mas econômicas.

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ANTECEDENTES

• A partir de 1973, este domínio sofreu uma renovação, muitas máquinas de 200 KW foram instaladas nos Estados Unidos;

• uma outra de 2 MW, foi instalada em 1979 em Boone na Carolina do Norte.

• Na Europa uma máquina de 2 MW foi instalada em 1978 na Dinamarca . Neste país, também foi recondicionado o moinho de vento de Gedser, com 200 KW de potência, de 1967, sendo seu funcionamento interrompido 10 anos depois.

• A Dinamarca também construiu dois novos aerogeradores de 630 KW.

• Na Alemanha e na França, novos aerogeradores foram construídos nos anos 70.

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ANTECEDENTES

• Com o choque do petróleo nos anos 70 e o crescente interesse na preservação do meio ambiente, a energia eólica passa a ter um papel diferente do desempenhado nas décadas e séculos anteriores, quando era usada para trabalhos mecânicos especialmente de bombeamento de água e irrigação.

• Começam a ser instaladas aerogeradores em diversos países, os Estados Unidos introduz incentivos fiscais na década de 80, com um salto na instalação destes equipamento, apenas na Califórnia mais de 1.600 MW foram instalados.

• Apesar da grande evolução, os incentivos originaram muitos projetos falhos, os inúmeros defeitos que apareceram, forçaram uma retomada nas pesquisas e um redirecionamento nos programas de geração eólica.

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ANTECEDENTES

• A continuidade das pesquisas, permitiu uma evolução

marcante nos aerogeradores, tendo estes adquirido a

escala de milhares de megawatts instalados na década

de 90 e custos extremamente competitivos das

instalações (entre 800 e 2.000 US$/KW instalado).

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Características do vento

O vento origina-se na circulação de massas de ar causadas pela diferença de temperatura e pressão da camada superficial da Terra, ao ser aquecida pelo sol e outras causas.

A radiação solar provoca um movimento convectivo das massas de ar.

O ar quente sobe e o vapor de água contido nesta corrente ascendente se condensa ao baixar a temperatura, ocasionando as precipitações pluviométricas.

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Características do vento

Como o calor especifico do solo é menor que o da água, aquele se aquece mais rapidamente sob o efeito da radiação solar e criam-se movimentos de convexão. Assim, durante o dia há uma brisa do mar para a terra e a noite o fenômeno se inverte. Estes efeitos são sentidos até a 50 Km da costa.

Existem cartas que indicam a velocidade média do vento na superfície da Terra, para cada mês, sendo muito úteis para a navegação a vela.

A velocidade média sobre os oceanos é maior que aquela sobre a superfície terrestre. Isto é facilmente explicado pelo relevo e a vegetação encontrados na superfície terrestre.

A intensidade e a direção do vento mudam a cada instante podemos entretanto estabelecer uma média horária, diurna, semanal e etc.

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Características do vento

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Características do vento

Para todo projeto que envolve energia eólica é necessário ter um conhecimento completo do comportamento do vento no local escolhido e, para tanto, os estudos estatísticos são muito importantes.

Para um anteprojeto é indispensável conhecer as curvas

de velocidade do vento em função da duração em dias e

da freqüência dos mesmos.

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O potencial eólico

A avaliação e o uso da energia eólica se inicia com a determinação da potência do vento Pv, que pode ser obtida da fórmula a seguir:

Pv = ½ .  . v3 . A (W)

Sendo:

- Densidade do ar ( aproxim. 1,22 Kg/m3 ao nível do mar);

v - Velocidade do vento;

A - Área de captação;

(20)

O potencial eólico

Verifica-se que das componente da fórmula somente a área de captação pode ser controlada pelo homem, sendo que a densidade e a velocidade dos ventos depende exclusivamente da natureza. A densidade decresce cerca de 10% a cada 1000 metros de altitude e tem influencia reduzida se comparada à velocidade.

Já a velocidade do vento tem grande influencia na potência final, sua variação altera a potência numa proporção cúbica. Supondo que em um local, repentinamente a velocidade dobre de valor, a potência do vento será elevado oito vezes. Como exemplo, a velocidade do vento variando de 5 m/s para 6 m/s eleva a potência em cerca de 70%.

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O potencial eólico

Um fator que influencia fortemente a velocidade do vento é o relevo, como veremos adiante, assim sendo, para um mesmo local, a velocidade do vento aumenta com a altura em relação ao solo.

A formula a seguir determina a variação de velocidade para diferentes alturas em um mesmo local. O coeficiente 1/7 é especifico para regiões planas, sendo que em terrenos mais acidentados este pode ser bem maior.

V2 = V1 . (h2 / h1)1/7

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O potencial eólico

Um aumento no comprimento das pás aumenta a área de captação de vento pelo rotor (área circular) e, consequentemente a potência eólica em um fator 4.

Por outro lado isso também aumentara os esforços estáticos e dinâmicos a serem considerados no cálculos estruturais das pás.

O fluxo do vento na atmosfera é também influenciado por alguns outros parâmetros.

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Lugares para energia eólica

As seguintes diretrizes podem ser úteis (todos os valores são para uma altura de 20 m, o que parece ser um mínimo razoável):

os melhores lugares para a energia eólica são encontrados no mar e no litoral. A 1 km da praia, a velocidade do vento cai, e a 5 km as condições são as mesmas que para as planícies do interior. Um valor médio para o litoral é de 2.400 kWh/m2 por ano. Nos istmos expostos, 4000 unidades/m2 ou mais podem ser encontradas;

os seguintes melhores lugares são as montanhas. Um valor médio típico é de 1600 kWh/m2 por ano. Na França, a maior energia eólica conhecida é encontrada nos Pireneus (7000 kWh/m2) a uma altitude de 490 m;

o nível mais baixo de energia eólica é encontrado em planícies, onde os valores são geralmente três ou quatro vezes mais baixos que na costa. Uma média típica é 750 kWh/m2 por ano.

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Energia eólica e o clima

Quanto aos climas, outros critérios interagem com aqueles até aqui discutidos:

- na região equatorial úmida, virtualmente não há energia eólica, quer no mar, no litoral, ou nas montanhas;

- a quantidade de energia eólica conversível é boa ou razoável em climas quentes ou secos, bem como nos climas frios e temperados;

- em alguns países quentes e ventosos, a energia eólica pode não ser utilizável por causa da freqüência de ciclones.

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Energia eólica em diferentes localizações geográficas

Energia máxima do Topografia Localização ou região vento (kWh/m2 por ano)

Ilhas ou Grande Canária 7000

Litoral Ilhas largo de New Brunswick, Canada 7000

Sul da Espanha 6300

Gales e Cornualha, Reino Unido > 4000

África Ocidental 3600

Madagascar 2300

Martinica 1800

Dinamarca 1500

Montanhas Pireneus > 7000

Camarões 20

Planície Groenlândia (2900 m de altura) 3400

Madri 900

Deserto do Saara 600 - 1000

Londres 600

Senegal 10

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Constituição de uma turbina eólica

(27)

Nacele

(28)

Nacele

(29)

Classificação das turbinas eólicas

É comum a classificação das turbinas eólicas de acordo com seu tamanho, potência ou uso, conforme segue:

Tamanho Uso

Pequeno Consumo próprio com fornecimento do eventual excedente para a rede

Médio Consumo próprio com fornecimento do excedente para a rede ou só fornecimento

Grande Fornecimento de energia para a rede

(30)

Classificação das turbinas eólicas

Outra classificação por tamanho considera o diâmetro ou a área:

Tamanho Diâmetro (m) Área (m2)

Pequeno Até 16 Até 200

Médio De 16 a 45 De 200 a 1600

Grande Maior que 45 Maior que 1600

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Classificação das turbinas eólicas

Quanto ao porte:

• Pequenas turbinas (até 30kW);

• Grandes turbinas (entre 30 kW e 1 MW);

• Turbinas Multimegawatts (acima 1 MW).

Quanto ao eixo de rotação:

• Eixo Vertical

• Eixo Horizontal

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Classificação das turbinas eólicas

Quanto ao número de pás:

• Monópteros;

• Duas pás;

• Três pás;

• Multipás.

Quanto à direção do vento:

• Upwind

• Downwind

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Classificação das turbinas eólicas

Outras classificações:

Quanto ao controle de potência:

• Pela aerodinâmica em pá fixa (“stall control”);

• Pela aerodinâmica em pá móvel ( controle do passo = “pitch control”);

• Pelo leme (“yaw control”).

Quanto à operação:

• Velocidade constante;

• Velocidade variável.

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Tipos de turbinas eólicas

Quanto ao eixo, há dois tipos de turbinas eólicas, as de eixo horizontal e as de eixo vertical.

As primeiras são as mais comuns para a geração de

energia elétrica.

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Turbinas eólicas de eixo horizontal

Estas turbinas podem ter rotores com uma, duas, três ou mais pás.

Para a geração elétrica é desejável o menor número possível de pás devido a que:

- maior velocidade de rotação torna a geração de energia elétrica mais barata, com a diminuição dos custos do gerador e da caixa de multiplicação

- diminuição dos custos de material pelo emprego de menos pás

- adoção de flanges articuladas reduzindo-se esforços mecânicos.

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Turbinas eólicas de eixo horizontal

Rotor de Três Pás

É atualmente a turbina mais empregada,

consegue controlar mais facilmente os

problemas decorrentes dos esforços

dinâmicos, dinâmicos, representando

mais segurança. Tem velocidade de

rotação inferior àquelas com duas ou uma

pá. Para se ter maior velocidades

necessitaríamos de pás mais esbeltas

causando problemas estruturais e

emissão de ruído.

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Turbinas eólicas de eixo horizontal

Rotor de Duas Pás

O rotor de duas pás pode gira a uma velocidade de rotação maior, o que ocasiona gastos menores com a caixa de multiplicação e com o gerador, bem como um menor peso do rotor e uma menor nacele, comparado com o de três pás. Entretanto os problemas aerodinâmicos são maiores, pelo desbalanceamento de massa do rotor em relação à torre durante a rotação, com enormes esforços de adicionais de torção e flexão.

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Turbinas eólicas de eixo horizontal

Rotor de Uma Pá

O rotor de uma pá destaca-se em relação aos demais pela capacidade de alcançar velocidades de rotação bem superiores, reduzindo os gastos com a caixa de multiplicação e o gerador. A massa no topo da torre e da turbina eólica é bem inferior àquelas com maior número de pás. A desvantagem é um desbalanceamento maior e esforços dinâmicos que devem ser limitados através da escolha do tipo de conexão nacele- torre e do tipo de cubo empregado.

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Turbinas eólicas de eixo horizontal

Rotor de Quatro ou mais Pás (rotor multipás ou cata-vento)

Turbinas eólicas com quatro ou mais pás não são relevantes para a geração de energia elétrica, devido a baixa velocidade de rotação.

Este tipo de turbina e empregado para o bombeamento de água.

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Turbinas eólicas de eixo horizontal

Dado que o vento pode soprar de diferentes direções é sumamente importante a posição dos rotores em relação ao vento, nas turbinas de eixo horizontal.

Basicamente o rotor poderá ser posicionado na frente da

torre (entre o vento e a torre), conhecido como rotor a

barlavento, a maioria das turbinas tem este arranjo, outra

opção é o rotor a sotavento, ou seja o rotor é posicionado

atrás ou a jusante da torre.

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Dispositivos de direcionamento

Para maximizar a energia eólica, também é necessário que o

eixo do rotor esteja alinhado em relação à direção do vento,

e isso pode ser obtido com o auxilio de lemes aéreos, ou

com rotores que se auto-direcionam ou ainda com

direcionamento é efetuado por rotores laterais ou motores

auxiliares.

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Turbinas eólicas de eixo vertical

As turbinas de eixo vertical desempenham atualmente um papel secundário, para a geração de energia elétrica, dividem-se principalmente em rotores do tipo Savonius e Darrieus.

Estes últimos ainda são utilizados em geração elétrica.

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Turbinas eólicas de eixo vertical

Rotor Savonius

(44)

Turbinas eólicas de eixo vertical

Rotor Darrieus

O rotor Darrieus tem como vantagem não requer nenhum tipo de direcionamento pois está sempre voltado ao vento.

O gerador e os controles encontram-se ao nível do solo e são portanto de fácil acesso e manutenção. Suas pás são de simples construção. Como o rotor fica situado próximo ao solo, a geração de energia é sensivelmente inferior a um gerador de eixo horizontal. O controle desta turbina é difícil e necessitam de um motor de partida.

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Turbinas eólicas de eixo vertical

Rotor H-Darrieus

Diferente do anterior, este rotor tem as pás em forma similar à letra H e a construção destas é simples. Como as pás estão situadas a uma altura similar às de eixo horizontal, poderá também gerar energia em níveis similares. O controle de potência pode ser semelhante ao das turbinas de eixo horizontal.

(46)

TORRES DAS TURBINAS EÓLICAS

As torres das turbinas eólicas podem ser de três tipos: treliçadas, tubulares estaiadas e tubulares livres. Emprega-se o concreto e o aço, sendo que em turbinas pequenas e médias utilizam-se em geral o aço, nas grandes turbinas tem-se usado mais o concreto em torres tubulares livres, entre outros fatores devido a uma maior aceitação por parte da população devido ao seu menor impacto estético.

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CONTROLE DE POTENCIA E ROTAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICAS

As turbinas eólicas são projetadas para atingir a potência nominal com a velocidade de vento que ocorram freqüentemente.

Devem ser previstos dispositivos de limitação da rotação e da potência para se evitar esforços excessivos aos componentes quando de velocidades de vento superiores à nominal (aquela a qual turbina fornece a potência nominal).

Existem dois tipos básicos de controle, o Estol ou descolamento

passivo do escoamento do ar ao longo das pás do rotor, que

causa o aumento das forças de arrasto e a diminuição das de

sustentação.

(48)

CONTROLE DE POTENCIA E ROTAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICAS

O Estol é aplicado em turbinas pequenas e médias que tem pás fixas.

O outro tipo de controle é o “ajuste ativo do angulo de passo da pá” (pitch) que regula a força de sustentação nas pás por meio da alteração do angulo de ataque.

Neste caso o angulo pode ser ajustado continuamente

otimizando a captação de energia, requer porém novas peças

que aumentam o custo da turbina, é aplicado normalmente em

grandes turbinas.

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CAIXA DE MULTIPLICAÇÃO

Por razões de peso e custo, a energia elétrica é gerada em geradores com altas velocidades de rotação.

Como os rotores das turbinas tem limitações mecânicas no giro de 15 rpm (diâmetro > 100 m) e 200 rpm (diâmetro <

8m) , faz-se necessário a instalação de uma caixa de

multiplicação para elevar a rotação do rotor para o

gerador.

(50)

Geradores

São utilizados dois tipos de geradores, os geradores síncronos que tem melhor rendimento e podem ser ligados diretamente à rede, mas que para isso necessitam de equipamentos adicionais para manter o sincronismo com a rede, redundando em maiores custos.

E os geradores assíncronos ou de indução, que são

robustos e requerem pouca manutenção apesar de terem

rendimento inferior.

(51)

Modo de operação

Operação isolada

Requer geradores síncronos ou de corrente contínua. A freqüência da rede é definida pela rotação da turbina, requerendo um controle de rotação para mante-la constante.

A turbina deverá poder operar a meia carga quando a rede

não puder absorver toda a potência e deverá estar

integrada a de outras fontes ou sistemas de geração no

período de ventos insuficientes

.

(52)

Modo de operação

Operação interligada diretamente à rede

Requer velocidade de rotação constante (geradores síncronos) ou próximo disto (geradores assíncronos) e um sistema de controle de potência.

Em redes com predominância a geração eólica deverá ter

um controle para operação a meia carga.

(53)

Modo de operação

Operação interligada diretamente à rede com auxílio de um conversor

Esta operação com um conversor (retificador/inversor) possibilita o uso de turbinas com rotação variável, apresentando pequenas oscilações de potência.

Entretanto este arranjo produz transitórios de alta freqüência que deverão ser corrigidos por filtros com conseqüente aumento dos custos, o conversor também acarretará em um custo adicional e uma perda de rendimento. Por outro lado haverá maior geração de energia e menores esforços do vento na turbina.

Um turbina eólica interligada à rede poderá apresentar oscilações de tensão e potência, harmônicas e sobretensões

(54)

Determinação da potência

O desempenho de uma turbina eólica com relação à geração de energia pode ser determinado a partir da curva de potência ou de geração anual de energia, ambas como funções da velocidade média anual do vento.

Da curva de potência obtém-se a potência gerada

diretamente em função da velocidade. Já para avaliação da

geração anual de energia, deve-se também levar em

consideração as condições do local de instalação da

turbina para a qual a curva de energia foi levantada.

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Determinação da potência

Os compradores de turbina eólica devem sempre observar que a medição de curva de potência e a determinação dos valores de geração anual de energia são específicas para um determinado local , cujas características, tem sempre significado e devem ser sempre informadas.

Existem normas especificas e instituições especializadas na

aferição e certificação das curvas de desempenho de

turbina eólica.

(56)

Aspectos ambientais

A energia eólica é uma forma de energia limpa e renovável que causa poucos impactos ambientais, entre os quais destacamos a emissão de ruídos e a interferência visual na paisagem, causadas por uma turbina eólica.

Deve ser considerado que a geração eólica tem impacto

ambiental pequeno e localizado se comparado com a

geração termelétrica com combustíveis fósseis ou nuclear.

(57)

Aspectos ambientais

A implantação de uma turbina eólica requer uma cuidadosa escolha do local de instalação, na qual as condições de vento tem uma importância fundamental.

Não menos importante nesta escolha são as leis ambientais do local, especialmente quanto ao zoneamento e a emissão de ruído.

Além destes aspectos, existe a preocupação com a possível

matança de pássaros, que está sendo objeto de inúmeros

estudos para se verificar seu real impacto e procedimentos

mitigadores.

(58)

Usina Eólio-Elétricas

A implantação de mais de uma turbina eólica em uma área configura uma usina eólica ou usina eólio-elétrica, podendo ter até milhares de turbinas, como aliás ocorre nas windfarms na Califórnia.

O regime de funcionamento de uma turbina eólica isolada é

distinto das turbinas agrupadas em uma usina. Isto devido a

que com a geração elétrica ocorre uma redução na velocidade

do vento após a passagem pelo rotor da turbina, gerando um

sombreamento para as turbinas subsequentes, conforme a

direção do vento.

(59)

Usina Eólio-Elétricas

A conseqüências do sombreamento são:

- redução da geração de energia pelas turbinas abrangidas pelo sombreamento, ocasionado pela diminuição da velocidade do vento;

- aumento dos esforços mecânicos nas turbinas devido ao

maior nível de turbulência

que ocorre na área de sombreamento.

(60)

Usina Eólio-Elétricas

E os fatores que influenciam nos efeitos do sombreamento são:

- a alocação das turbinas na usina - a direção do vento

- a velocidade do vento

- o tipo de turbina empregado - o nível de turbulência local

Na locação das turbinas é importante considerar a distancia

relativa entre estas, quanto maior, maior será a recuperação do

vento em relação às condições iniciais.

(61)

Brasil - ventos

(62)

Custo da energia eólica

A continuidade das pesquisas e o incremento espetacular de unidades instaladas proporcionou uma acentuada redução nos custos da instalação e da energia gerada, especialmente a partir da década de 90.

Hoje o custo das instalações é extremamente competitivo.

A eletricidade eólica que nas décadas de 70 e 80 atingia valores entre 100 US$/MWh a 350 US$/MWh, caiu para cerca de 50 US$/MWh em 1995 e 40 US$/MWh em 2001.

Atualmente tem-se 30 US$/MWh ou menos.

(63)

Custo da energia eólica

(64)

Crescimento Anual, em %, das Eólicas no Mundo

(65)

ENERGIA EÓLICA

ATUALIDADES

(66)

World’s largest wind turbines may double in size before 2024

The Telegraph

Jillian Ambrose

17 MAY 2017

(67)

Evolução do tamanho e potência das

Turbinas Eólicas

(68)

Sky is the limit ?

articles published in Port of Esbjerg Magazine 1, 2015

Two of MHI Vestas’ new giant 8 MW wind turbines are being installed for final testing in the town Måde south of Esbjerg.

There are rumours of 10 MW turbines making their way to

the market. How much larger can wind turbines grow?

(69)

MHI Vestas V164-9.5MW

(70)

MHI Vestas V164-9.5MW

Power rating: 9.5MW Rotor diameter: 164m 220 metre-tall MHI Vestas continues to lead the way in turbine capacity that is commercially available, now in its fifth year, has indicated the V164 platform, originally announced as a 7MW model in 2011, could still evolve further.

Its 8-8.8MW version of the turbine is set to be installed at several UK, Dutch, Danish and German projects, with a combined total of 2.24GW.

MHI Vestas suffered a small setback when the 9.5MW test

turbine in Denmark was destroyed in a fire in 2017, the

cause of which was blamed on a faulty component damaged

during installation.

(71)

MHI Vestas V174-9.5MW

(72)

MHI Vestas V174-9.5MW

New variant to the 9 MW Platform.

The new turbine variant, the V174-9.5 MW™, boasts the industry’s largest commercially proven rotor size and most powerful output.

9.5 MW rated power, with an optimal rotor to generator ratio

Rotor diameter of 174 metres

85 m blades with an optimised, load minimising design profile

Each blade weighs 35 tonnes, same as the V164-9.5 MW blade

Swept area of 23,779 m2, more than double of the London Eye

The nacelle is 21 m long, 9 m wide and 9 m high

The nacelle weighs approximately 390 tonnes

Approximate hub height of 110 m

Approximate tip height of 197 m

One turbine can power 9,000 UK homes

(73)

MHI Vestas V164-10.0MW

The V164-10.0 MW™ incorporates a stronger gearbox, some minor mechanical upgrades, and a small design change to enhance air flow and increase cooling in the converter. The upgrades ensure that this giant can run at full power, with wind speeds of 10 metres per second, for 25 years.

o Flanged connected drive train with easy-access key-component o Main bearings, coupling, gearbox and generator is possible to

lift out separately for service o Permanent magnet generator

o Full scale converter 50/60 Hz at 66 kV nominal voltage o Nacelle dimensions: 9.3 m x 20.7 m x 8.8 m (H x L x W) o Rotor diameter: 164 m

o Swept area: 21,124 m2

o Ready for installation from 2021

(74)

Maior turbina eólica do mundo faz Estátua da Liberdade parecer minúscula

Roterdã, na Holanda, terá o primeiro protótipo da maior turbina de energia eólica do mundo: a Haliade-X 12 MW.

Projetada pela GE Renewable Energy, está sendo fabricada na França, com capacidade de 12 MW (67 GWh por ano — 45% mais que qualquer outra turbina em funcionamento atualmente.

Altura: 260 metros Rotor: 220 metros

Hélices: 107 metros (cada)

Inicio a partir de 2021

(75)

Maior turbina eólica do mundo faz Estátua da

Liberdade parecer minúscula

(76)

Capacidades de energia eólica

instalada por ano

(77)

Crescimento da capacidade instalada

de energia eólica

(78)

Evolução dos custos da energia Eólica

2010 a 2018

(79)

Dong Energy wind farms interests

(80)

ENERGIA EÓLICA

OUTROS DADOS

(81)

10 países com as maiores capacidades

instaladas de energia eólica

(82)

10 países que mais instalaram

energia eólica em 2017

(83)

Previsão da evolução do mercado de

energia eólica até 2022

(84)

Previsão da evolução do mercado de

energia eólica de até 2020

(85)

Capacidades de energia eólica

instalada por ano

(86)

Crescimento da capacidade instalada

de energia eólica

(87)

Capacidade Anual Instalada de Eólicas por região

(88)

OFFSHORE

(89)
(90)

Capacidade acumulada offshore instalada

de Eólicas em 2011 - 2017

(91)

Capacidade acumulada offshore instalada

de Eólicas – por país

(92)

Energia eólica perspectivas

- instalação de 50 GW ano (anterior 40)

- off shore 8% do mercado – 3,5% da capacidade - preço continuam caindo

- Canada (Alberta) abaixo de €0.025/kWh - Mexico below €0.015/kWh

- Transformação de mercado com subsídios em comercial

- plantas hibridas eolica/solar

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Capacidade tas turbinas eólicas on-shore

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Energia eólica

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Energia eólica

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Energia eólica offshore

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FIM

Referências

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