Esta apresentação foi feita pela Dra. Laura Porto, Diretora de Energias Renováveis do MME, durante um evento em Brasília.

Nota:

Esta apresentação foi feita pela Dra. Laura Porto, Diretora de Energias Renováveis do MME, durante um evento em Brasília. Sua elaboração contou com as contribuições dos engenheiros Antônio Leite de Sá (CEPEL), Patricia Castro Silva (CRESESB) e Eduardo Pavinatto (CENPES).

Sistemas de Geração de

Energia Aplicados em

Comunidades Isoladas

I Seminário sobre o Atendimento Energético de Comunidades Extrativistas Brasília, 17 de junho de 2004

Evolução Histórica

Substituição da força motriz humana e de animal nas atividades agrícolas China 2000 A.C. Imp. Babilônico 1500 A.C. _Pérsia 200 A.C.

Utilização da Energia Eólica (A.C.)

Substituição da força motriz humana e de animal nas atividades agrícolas Bombeamento de água e diversificação no uso de moinhos de vento

Desenvolvimento dos moinhos de vento

após as Cruzadas

Utilização dos moinhos para bombeamento de água na Holanda e diversificação do

seu uso em toda a Europa

Século XI XVII XIX XX

Revolução Industrial Máquina a Vapor

Declínio dos Moinhos de Vento

Tipos de Moinhos de Vento

Utilização

Utilização

dos

dos

Moinhos

Moinhos

• Serrarias

• Moagem de grãos

Aerogeradores de Pequeno Porte (expansão territorial e sistemas isolados) Aerogeradores de Grande Porte (pesquisas e desenvolvimento industrial)

Participação de vários países em pesquisa

de aerogeradores de grande porte Uso intesivo

de combustíveis fósseis

II Guerra 1970 1980 1990 2000 1900

Desenvolvimento e utilização de turbinas eólicas de pequeno

porte para suprimento de energia em comunidades isoladas Acidente de Chernobyl Desenvolvimento da indústria alemã Choque do Petróleo Novos investimentos em pesquisa em energia eólica Usinas Eólicas Offshore Turbinas eólicas de 1,5 a 2,0 MW

Utilização da Energia Eólica no Século XX

Aerogeradores de pequeno porte (Século XX)

territorial dos Estados Unidos e Rússia; Desenvolvimento de modelos entre 5 e 25kW pela Dinamarca;

Utilização do modelo Jacobs no meio rural entre as décadas de 30 e 60.

Aerogeradores de grande porte (Século XX)

Iniciativa de vários países tais como França, Dinamarca, Estados Unidos, Rússia, Alemanha e Inglaterra em pesquisas de grandes aerogeradores;

Retomada de investimentos em energia eólica após os choques do petróleo na década de 70 na diversificação da geração de energia; O Programa Federal de Energia Eólica (1971), adotado pelos Estados Unidos, promoveu o levantamento do potencial eólico em várias regiões americanas além de pesquisas de várias concepções e materiais

Aerogeradores de grande porte (Século XX)

Turbina Eólica de Gedser Dinamarca - 1977

200kW

Turbina MOD-5B Estados Unidos - 1987

3,5 MW

Turbina Eixo Vertical Estados Unidos (1984-1987)

Aerogeradores Offshore

Vista geral da fazenda eólica offshore de Vindby - DK

Catavento –

Bombeamento d’água

• Residências • Fazendas

Pequeno Porte

(

≤

10 kW)

Médio Porte

(10-250 kW)

Grande Porte (250 kW -

≥

2MW)

Aplicações da Energia Eólica

Configurações dos Sistemas Eólicos

Sistemas Isolados - em geral, utilizam alguma forma de armazenamento de energia (através de baterias ou na forma de energia potencial gravitacional), exceto no caso dos sistemas para irrigação onde toda a água bombeada é diretamente consumida;

Sistemas Híbridos - apresentam mais de uma fonte de energia como turbinas eólicas, geradores Diesel, módulos fotovoltaicos. Por isso, são mais complexos e exigem um controle de todas as fontes para que haja máxima eficiência e otimização dos fluxos energéticos na entrega da energia para o usuário. Em geral, são empregados em sistemas de médio porte destinados a atender um número maior de usuários;

Sistemas Interligados à Rede - não necessitam de sistemas de armazenamento de energia pois toda a geração é entregue diretamente à rede elétrica. Estes sistemas representam uma fonte complementar ao sistema elétrico de grande porte ao qual estão interligados.

Diagrama Típico de Sistemas Isolados

Sistema Híbrido de Joanes - PA

•

•

•

AEROGERADORES DE

PEQUENO PORTE

Existe uma dúzia de fabricantes no mundo produzindo aerogeradores de pequeno porte, com potência na faixa de 0,5kW – 10 kW;

Em geral, essas máquinas iniciam a produção de energia com velocidades de ventos a partir de 3,5 m/s.

Curva típica de um

Modelos Potência _Média Tensão _(cc) Fabricação Preços _(R$)

Gerar1000 - Modelo Marinizado.

Incluindo controlador externo e acessórios para torre de 14m (sem os tubos de 3"). Conjunto completo.

1.000 W 24 V Enersud 7.215,00 Air Wind 403 - Modelo Naval.

Controlador de cargas interno 400 W 12/24/48 V Southwest 3.950,00 Air-X Wind - Modelo Naval.

Controlador de Carga interno. 400 W 12/24/48 V Southwest 4.784,00 Air-X Wind - Modelo Rural.

Controlador de Carga interno. 400 W 12/24/48 V Southwest 3.551,00 Whisper H40 - Modelo Rural.

Incluindo controlador externo de cargas EZ-Wire. 900 W 24/48 V Southwest 8.154,00 Whisper H40 - Modelo Marinizada.

Incluindo controlador externo de cargas EZ-Wire. 900 W 24/48 V Southwest 9.245,00 Whisper H80 - Modelo Rural.

Incluindo controlador externo de cargas EZ-Wire. 1.000 W 24/48 V Southwest 10.880,00 Whisper H80 - Modelo Marinizada.

Incluindo controlador externo de cargas EZ-Wire. 1.000 W 24/48 V Southwest 11.971,00 Whisper 175 - Modelo Rural.

Incluindo estais para 23 m, SEM os tubos. Controlador de cargas externo: EZ-Wire, com possibilidade de arranjo misto com painéis solares.

3.200 W 48 V Southwest 29.742,00

Alguns Modelos Disponíveis no Mercado

REGIÕES PROMISSORAS PARA O

APROVEITAMENTO DO POTENCIAL

Atlas do Potencial Eólico

Brasileiro

Região nordeste de Roraima

Região costeira do Amapá ao Pará

Sistemas Fotovoltaicos

Utilizados em regiões onde não existe potencial

eólico suficiente para o seu aproveitamento

Autônomos - alimentam cargas elétricas exclusivamente a partir de energia solar fotovoltaica; são normalmente empregados em locais remotos não atendidos pela rede elétrica e/ou para eletrificação rural.

Sem Armazenamento - alimentam cargas somente diurnas (ex:

sistemas de bombeamento d'água para consumo humano);

Com Armazenamento - atendem a cargas que necessitam de

alimentação contínua (ex: escolas, postos de saúde, etc.), sendo o armazenamento de energia feito a partir de baterias.

Tecnologia Fotovoltaica

Sistema de bombeamento da comunidade de Boa Sorte Município de Dianópolis - TO Projeto Ribeirinhas - AM

Aplicações de Sistemas Fotovoltaicos

Isolados

Laura Porto

Diretora de Energias Renováveis e-mail: lporto@mme.gov.br

Carlos Henrique Brasil de Carvalho

Coordenador Geral

e-mail: carloscarvalho@mme.gov.br

Augusto Cesar Machado

Assistente

e-mail: augusto.carvalho@mme.gov.br

Samira Fernandes de Souza

Assistente

Tel.: (0XX61) 319-5012

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