DESAFIOS DA TECNOLOGIA EÓLICA

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André Borba Graça
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1 DESAFIOS DA TECNOLOGIA EÓLICA ALEXANDRE PEREIRA RENEWABLES BRASIL UL 2011 Underwriters Laboratories Inc.

2 UL atua em mais de 143+ países 55+ Anos de experiência combinada em energias renováveis Engenharia independente para 450+ eólicos e solares desde 2012 Consultores para 90% dos principais desenvolvedores e proprietários de projetos eólicos e solares 500+ Especialistas em energia eólica e solar 200,000+ MW Megawatts (MW) totais avaliados Fornecedor de previsões de curto prazo para 60+ GW de projetos de energia eólica e solar

3 Seleção do aerogerador adequado Parâmetros chaves para escolha de um aerogerador: Produção CAPEX OPEX Bancabilidade Termos e condições financeiras Adequação ao local (Site Suitability) Prazo de fornecimento Certificação Segurança Atendimento às normas Duas dimensões do risco Mercado altamente competitivo (Leilões) Grande peso da tecnologia (LCOE) Novos fabricantes Integridade estrutural Produção (Eficiência)

potência nominal, quanto maior o diâmetro do rotor maior a produção de energia quanto maior o diâmetro do

4 Produção vs Integridade P.elect ROTORA ROTORB Rotor_B > Rotor_A AEP_B >> AEP_A 500 V Para uma mesma potência nominal, quanto maior o diâmetro do rotor maior a produção de energia quanto maior o diâmetro do rotor maior o nível de esforços atuantes na estrutura e maior o custo de implantação (transporte, fundação, guindastes) Existe um compromisso entre produção de energia e integridade estrutural.

5 Integridade Estrutural INCERTEZA DA VIDA ÚTIL DOS NOVOS PROJETOS Para atender a demanda por maiores fatores de capacidade Projetos em terrenos e climas complexos Rotores e torres maiores Utilização de aerogeradores sem certificação ou classificação IEC adequada Para atender os volumes e prazos de entrega... Protótipos sem testes e certificações adequados Uso de tecnologia imatura Pouca experiência com aerogeneradores de 3-5MW (menos 10 anos) Diametro de rotor (metros) Altura (metros) Potencia (MW) Fator de capacidade (%)

6 Desafios para Transporte

7 Desafios para Instalação Guindastes específicos com disponibilidade limitada Operações de montagem críticas anteriormente realizadas nas fábricas Alto nível de supervisão necessário Maiores tempos para montagem e manutenção

A certificação de tipo não é mandatória mas é imprescindível para reducir riscos da tecnologia.

8 Certificação de Aerogeradores Uma Certificação de Tipo é um atestado de que o aerogerador foi projetado, construido e validado segundo normas internacionais específicas para aerogeradores para durar 20 anos ou mais. A certificação de tipo não é mandatória mas é imprescindível para reducir riscos da tecnologia. A certificação é realizada por um ógão certificador (ex.: UL) para o fabricante do aerogerador. Avaliação do projeto Avaliação da Fabricação Testes em Prototipos

9 Classe S ou Projeto Específico IEC Classe de aerogeradores I II III S Vref (m/s) 50 42,5 37,5 A Iref (-) 0,16 B Iref (-) 0,14 C Iref (-) 0,12 Valores especificados pelo projetista A classificação IEC utiliza modelos de vento e condições atmosféricas muito específicas da região em que foi elaborada (Dinamarca e norte da Alemanha). Quase todos os locais no Brasil são classificados como IEC S. A tendência atual é projetar/calcular o aerogerador levando em conta as características do local de implantação ao invés de utilizar um modelo pré-calculado com classificação IEC I, II ou III. 9

Gerenciamento do Consumo de Vida Vida útil estimada no modelo financeiro = Vida

? Avaliação da vida útil ou vida remanescente de um parque eólico (Life Time

principais componentes (turbulência efetiva, perfil do vento, inclinação do

10 Gerenciamento do Consumo de Vida Vida útil estimada no modelo financeiro = Vida útil real?? Avaliação da vida útil ou vida remanescente de um parque eólico (Life Time Evaluation) Revisão das condições eólicas com impacto no consumo de vida dos principais componentes (turbulência efetiva, perfil do vento, inclinação do vento, variações rápidas de direção) Cálculo de cargas para determinar a DEL (Damage Equivalent Loads) com uso de modelo aeroelástico do aerogerador e técnicas estatísticas

11 Avaliação de Cargas Estruturais Vento Modelo Cargas DLCs Modelo aeroelástico Resultados

12 Avaliaçãodo Aerogeradorpara CondiçõesEspecíficas Site Specific Design Assessment- SSDA Condições do Local do Projeto Avaliação Das Cargas Integridade Estrutural

Soluções UL para Mitigação de Riscos Integridade Estrutural Integridade Estrutural

Eficiência / Curva de Potência Eficiência / Curva de Potência Produtos: Calibração do

Revisão tecnológica Transporte / Instalação Transporte / Instalação Produtos:

13 Soluções UL para Mitigação de Riscos Integridade Estrutural Integridade Estrutural Produtos: Certificação SSDA LTE Revisão tecnológica Inspeções independentes Eficiência / Curva de Potência Eficiência / Curva de Potência Produtos: Calibração do Local Teste de Curva de Potência Rastreabilidade da versão do sistema de controle Revisão tecnológica Transporte / Instalação Transporte / Instalação Produtos: Auditorias Inspeção da Fabricação Inspeção do transporte Inspeção de montagem Inspeção do comissionamento 13

14 DESAFIOS DA TECNOLOGIA EÓLICA ALEXANDRE PEREIRA RENEWABLES BRASIL UL 2011 Underwriters Laboratories Inc.

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