Ventos favoráveis a fontes alternativas impulsionam energia eólica no Brasil

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1 32 Dezembro/2009 EWEA/Winter Ventos favoráveis a fontes alternativas impulsionam energia eólica no Brasil Denise Marson, da redação O primeiro leilão de projetos para geração de energia a partir dos ventos, marcado para a primeira quinzena de dezembro, traz perspectivas animadoras a todos os envolvidos no setor. Com um potencial equivalente a mais de 20 Itaipus juntas, a energia eólica proporcionará trabalho a empresas prestadoras de serviços de usinagem na produção de hubs, anéis, flanges e caixas multiplicadoras, por exemplo, para os próximos 20 anos. O pré-requisito é ter máquinas de grandes dimensões, adequadas a cada peça, e encarar o trabalho com seriedade. Potencial eólico brasileiro supera 300 GW M ais de 400 projetos foram cadastrados para participar do primeiro leilão de energia eólica agendado pelo governo federal para o dia 14 de dezembro. Com a iniciativa para fomentar a geração da chamada "energia limpa", muitas empresas enxergam mais alternativas além das pequenas centrais hidrelétricas (PCHs). "Há muitos potenciais investidores que apostam em subsídios estatais para a construção de novos parques", diz Paulo Toledo, sócio diretor da operadora Ecom Energia. Como mais uma prova de que haverá continuidade no processo de aquisição de energia eólica, recentemente o ministro de Minas e Energia Edison Lobão afirmou que os leilões deverão ser anuais. De qualquer maneira, independentemente deste incremento, a energia eólica no Brasil vem apresentando crescimentos sucessivos desde Segundo a Associação Brasileira de _1.pmd 32

2 Dezembro/ Setor eólico retoma curva de crescimento no mundo Energia Eólica (Abeeólica), o valor gerado em 2009 (previsto para chegar aos 797 MW até o final do ano) representa um crescimento de quase 130% em relação a Até a conclusão do Proinfa no segmento eólico, prevista para o ano que vem, esse valor deverá quase dobrar, chegando a MW. Essa energia tem garantia de contratação por 20 anos pela Eletrobrás (tabela 1) e, no caso do Proinfa, há a exigência de 60% de nacionalização dos equipamentos. Já com relação aos projetos enviados para o leilão, o Ministério de Minas e Energia estima que de 50% a 60% dos equipamentos sejam nacionais. s potenciais Segundo dados da Emerging Energy Research (EER), são investidos anualmente mais de US$ 30 bilhões em energia eólica no mundo. A curva de crescimento aponta para investimentos acima de US$ 55 bilhões em 2015 (figura 1). A força motriz para o crescimento da energia eólica vem principamente da China, que irá quase dobrar a quantidade adquirida, passando de 6,3 mil MW em 2008 para 12 mil MW em A previsão já para 2010 é de níveis de crescimento mais elevados do que os de 2008, no caso dos Estados Unidos, e da implantação do tipo offshore na Europa Ocidental (figura 2). A seu favor, o Brasil tem muitos ventos a serem explorados. O potencial eólico brasileiro foi mapeado inicialmente em 2001, quando foi realizado o primeiro atlas éolico. Na ocasião, a medição realizada a 50 m de altura mostrou que o poten- Tabela 1 Resultados do Proinfa para energia eólica PERÍODO ENERGIA CRESCIMENTO GERADA (MW) (%)* , (até outubro) (previsão até o final do ano) *Em relação à energia gerada no ano anterior Fonte: Abeeólica Investimentos voltam a subir na Europa _1.pmd 33

3 36 Dezembro/2009 Kennametal Segmento da torre: além dos furos, as flanges das emendas também são usinadas cial é de 143 GW. Mais recentemente, entretanto, em uma medição realizada a 100 m, foi constatado que o nível supera 300 GW, principalmente considerando-se a costa dos Estados do Maranhão, Piauí, Ceará e Rio Grande do Norte. Outro destaque é o Estado do Rio Grande do Sul que, na primeira medição, havia alcançado a marca de 11 GW e, na segunda, chegou a 110 GW. O vasto potencial, aliado às iniciativas governamentais, levou algumas empresas do exterior a trazer seus negócios para cá. O caso mais recente é o da estadunidense General Electric (GE) que, recentemente, anunciou investimento de R$ 145 milhões para adaptação de sua fábrica de Campinas (SP), com o objetivo de atender localmente encomendas de aerogeradores. A empresa é considerada a segunda maior fabricante de componentes para este mercado no mundo, atrás apenas da dinamarquesa Vestas. De acordo com Marcelo Prado, diretor de marketing da GE Energy para a América Latina, o aerogerador produzido por eles no Brasil já tem mais de 60% de componentes nacionais. Com a reformulação da fábrica, os serviços de usinagem deverão ser feitos internamente. "O hub feito em ferro fundido nodular é o principal componente usinado", diz, sem detalhar a quantidade que deverá ser produzida localmente pela empresa. Cenário nacional Quando foi criada há 10 anos, a Abeeólica era composta por 10 membros. Hoje, 47 empresas integram o seu quadro, entre elas cinco fabricantes de aerogeradores. Nesse quadro, incluemse a argentina Impsa Wind e a alemã Wobben (subsidiária da Enercon). E pelo menos outras duas analisam propostas para a instalação de fábricas no Nordeste a alemã Furhländer e a indiana Suzlon. Apenas considerando as empresas filiadas à Abeeólica, mais de 80 subfornecedores diretos e indiretos podem ser envolvidos nos projetos. Entre eles, os prestadores de serviços de usinagem que, ainda segundo a entidade, formam um grupo de 28 empresas com capacitação para fornecer serviços de usinagem média e pesada para a fabricação de componentes eólicos. Quatorze delas encontram-se no Estado de São Paulo, oito em Minas Gerais, quatro no Rio Grande do Sul e duas no Paraná. Entre as associadas também incluem-se duas empresas que fabricam as torres nas quais são instalados os aerogeradores. Esses componentes costumam ser feitos de chapas metálicas ou de concreto e, em alguns casos, utilizam anéis forjados e usinados em suas emendas. Para se ter uma ideia da quantidade produzida, uma torre de 100 m de altura tem quatro pontos que necessitam de segmentos de flanges usinadas. Pedro Perrelli, diretor executivo da Abeeólica, explica que cada conjunto gerador de energia tem a sua complexidade intrínseca à capacidade de geração, um vetor que afeta a configuração dos componentes. As flanges para montagem da torre, por exemplo, geralmente são adquiridas forjadas e usinadas por processo de torneamento vertical, uma operação que demanda mais de 30 horas de usinagem por peça, e com os furos de junção. Segundo Perrelli, esta é a operação de usinagem mais demorada para a montagem: exige mais de 80 horas/peça. Na fabricante de torres Máquinas Piratininga, de Jaboatão dos Guararapes (PE), os flanges são recebidos tanto de _1.pmd 36

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5 38 Dezembro/2009 fornecedores nacionais quanto dos estrangeiros, já forjados, usinados e furados. Ano passado, a empresa investiu R$ 3,5 milhões para criar uma divisão com 50 funcionários especializados em produção de torres. Atualmente, investe cerca de R$ 27 milhões em nova fábrica na área do Porto de Suape (PE), para aumentar a capacidade e atender também o mercado internacional, principalmente a Europa. A nova fábrica terá capacidade para produzir cerca de 150 torres por ano. Quando começou a produzir, em 2005, atendeu a uma encomenda de 100 torres de 10 m de altura. Atualmente, é capaz de chegar a 80 m de altura. Hub: principal componente usinado é feito em ferro fundido e exige desbaste por interpolação helicoidal Oportunidades para a usinagem pesada Kennametal As cerca de 30 empresas que prestam serviços de usinagem para o setor eólico são especializadas em usinagem média e pesada. Estão equipadas com máquinas para peças de grandes dimensões, como mandriladoras floor-type com eixo-árvore de 150 mm de diâmetro ou mais, tornos verticais para diâmetros de até mm, tornos para diâmetros de até mm e centros de usinagem com área usinável de mm ou mais. Também máquinas como fresadoras do tipo portal e retificadoras cilíndricas encontram espaço no chão de fábrica dessas empresas. Para os candidatos a entrar nesse mercado, é interessante saber que a usinagem é realizada, basicamente, nas peças estruturais do gerador eólico, tais como hub e carcaça da caixa de engrenagens (ambos em ferro fundido) e também em peças dinâmicas, a exem- _1.pmd 38

6 40 Dezembro/2009 Ceramtec Desenho mostra localização do hub e da caixa de engrenagens dentro do aerogerador plo do eixo de rotação principal e seu mancal, assim como anéis forjados para as emendas das torres. Esses componentes têm tolerâncias dimensionais IT7 e IT9, a fim de garantir repetibilidade e intercambialidade. Os eixos normalmente recebem usinagem de desbaste, de acabamento e pesada, independentemente da diferença do design ou da dimensão. Conceitualmente, podem ser montados como peça única ou até tripartidos. Ainda de acordo com Perrelli, se forem fornecidos já com os furos podem demandar até 180 horas de usinagem por eixo. Nos hubs, são feitas operações de desbaste no topo e nos furos, com interpolação helicoidal. As carcaças das caixas de engrenagens também requerem mandrilamento de precisão em uma turbina de 5 MW, por exemplo, um furo de mm de diâmetro deve ser usinado com tolerância H7. Os segmentos das torres, que são feitas em aço forjado (42CrMo4), também passam por operações de furação. Além disso, há necessidade de tornear os eixos principais um dos componentes com maior carga de usinagem feitos em aço forjado (34CrNiMo6CV ou 42CrMo4). De acordo com Ricardo Dutra, pesquisador do Centro de Pesquisas de Energia Eólica (Cepel) do Ministério de Minas e Energia, a fabricação de aerogeradores segue a norma da comissão eletrotécnica internacional IEC No Brasil, há um grupo trabalhando na tradução do que será a ABNT NBR IEC , que são os requisitos de projetos de aerogeradores. O estado da arte do processo é usado em pás de até 60 m de comprimento e tor- _1.pmd 40

7 42 Dezembro/2009 res de até 135 m de altura. A empresa alemã Enercon, por exemplo, já está fazendo aerogeradores para 6 MW, e a estadunidense Clipper desenvolveu uma para 7,5 MW, para utilização offshore quando o aproveitamento da energia é maior, mas o investimento é cerca de 50% mais alto. Segundo Juarez Castrillon, assistente da diretoria de Estutos Econômico-Energéticos e Ambientais da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), não será permitido aos projetos vencedores do leilão a utilização de equipamentos usados. "O mais importante é desenvolver a indústria eólica no Brasil, pois ela está gerando muitos empregos", diz. Um aerogerador de qualidade tem vida útil de cerca de 20 anos, ele esclarece. Quem está usinando Apoiada na perspectiva de crescimento do setor eólico pós-leilão, a fabricante de aerogeradores argentina Impsa Wind anunciou investimento de R$ 220 milhões nos próximos três anos. Segundo o presidente da empresa, Luis Pescarmona, o montante será usado para ampliar a fábrica existente, também localizada em Porto de Suape (PE), e para implantar outras novas, que poderão se situar no Ceará, no Rio Grande do Norte, em Santa Catarina ou em Minas Gerais. Atualmente, a empresa monta no Brasil equipamentos para a geração de algo entre 450 e 600 MW por ano. Na matriz da Argentina, localizada em Mendoza, a Impsa faz o gerador completo, as torres e o conversor de frequência. No Brasil, é feita a usinagem do eixo principal, mas, com a ampliação prevista, poderá usinar o miolo do gerador. Nesta primeira etapa, foram adquiridas duas mandriladoras/fresadoras de grande porte, uma mesa giratória, dois tornos verticais e um centro de usinagem. "Na Argentina, nosso maior centro de usinagem tem capacidade para peças de até 500 t em sua mesa de 10 m de diâmetro. Fora de centro, pode usinar até 18 m de diâmetro em peças com altura de até 6 m". Especializada em geradores de 1,5 e 2,1 MW, a Impsa conta no Brasil com funcionários na fábrica inaugurada em Seus aerogeradores possuem tecnologia própria, denominada Direct Drive Permanent Magnet Generators (DDPM), que inclui um _1.pmd 42

8 Dezembro/ gerador multipolo síncrono de velocidade variável e dispensa caixa multiplicadora. A empresa está desenvolvendo aqui o projeto do seu próximo modelo de aerogerador, chamado Unipower 4+ MW. Assim como seu nome sugere, ele será capaz de gerar 4 MW em aplicação onshore ou offshore. De acordo com a própria Impsa, o objetivo é atender o mercado nacional, inclusive com o uso de materiais e componentes de fabricantes locais. Na área de usinagem, recentemente estruturada, a empresa produz os estatores e a casca dos geradores. Adicionalmente, conta com 350 fornecedores brasileiros, a maior parte de São Paulo. "Acreditamos que a demanda irá aumentar muito", espera Pescarmona, que está usando 60% da capacidade instalada da empresa com a produção de quatro geradores por semana. Para ele, os serviços de usinagem deverão ser ainda mais requisitados, uma vez que haverá mais montadores com necessidade de comprar partes e componentes nacionais para atender às exigências do governo. Outra experiente no ramo, a Wobben Windpower, subsidiária da alemã Enercon, tem 15 anos só de Brasil, onde fabrica componentes e aerogeradores para o mercado interno e para exportação, e também produz energia elétrica de fonte eólica por meio de quatro usinas próprias em operação. Aqui, atua basicamente como uma montadora, uma vez que os componentes eletrônicos vêm da sua matriz. Com fábricas em Sorocaba (SP) e no Complexo Industrial e Portuário do Pecém (CE) e colaboradores, a empresa monta aqui os aerogeradores Enercon E-44 de 0,9 MW, E-48 de 0,8 MW e E-70 de 2,3 MW. A _1.pmd 43

9 44 Dezembro/2009 CAPACIDADE DE GERAÇÃO DE ENERGIA DO BRASIL De acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o Brasil possui empreendimentos em operação que geram mais de GW de potência. Desse total, apenas 0,57% tem origem eólica. No entanto, essa porcentagem poderá chegar a mais de 10% quando entrarem em operação os 45 projetos outorgados. Os dados constantes nas tabelas e mês de outubro e foram consultados gráficos a seguir são referentes ao último no dia 10 de novembro. As siglas usadas referem-se a: CGH: central geradora hidrelétrica SOL: central geradora solar fotovoltaica CGU: central geradora undielétrica UHE: usina hidrelétrica de energia EOL: central geradora eolielétrica UTE: usina termelétrica de energia PCH: pequena central hidrelétrica UTN: usina termonuclear Tabela 1 Empreendimentos em operação TIPO QUANTIDADE POTÊNCIA OUTORGADA (kw) POTÊNCIA FISCALIZADA (kw) % CGH ,16 EOL ,57 PCH ,73 SOL UHE ,06 UTE ,58 UTN ,90 Total Os valores de porcentagem são referentes à potência fiscalizada. A potência outorgada é igual à considerada no ato de outorga. A potência fiscalizada é igual à considerada a partir da operação comercial da primeira unidade geradora. Tabela 2 Empreendimentos em construção Fonte: Aneel TIPO QUANTIDADE POTÊNCIA OUTORGADA (kw) % CGH EOL ,38 PCH ,56 UHE ,63 UTE ,42 Total Tabela 3 Empreendimentos outorgados entre 1998 e 2009 (não iniciaram sua construção) Fonte: Aneel TIPO QUANTIDADE POTÊNCIA OUTORGADA (kw) % CGH ,24 CGU EOL ,92 PCH ,96 SOL ,03 UHE ,17 UTE ,69 Total Fonte: Aneel _1.pmd 44

10 46 Dezembro/2009 Impsa Wind Linha de montagem do hub na fábrica da Impsa, onde podem ser vistos também os rolamentos das pás. Na peça fundida são feitas operações de desbaste com interpolação helicoidal. partir de 2010, planeja produzir também o modelo E-82 para 2 MW. De acordo com o gerente administrativo Fernando Scapol, nenhuma usinagem é feita internamente. "Os componentes mecânicos de ferro fundido são comprados já usinados pelos nossos fornecedores", explica. No geral, a empresa trabalha com um rol de mais de fornecedores nacionais, fazendo com que seu produto tenha um índice de nacionalização acima de 70%. No caso dos fundidos, uma das fornecedoras é a Romi fabricante de máquinas-ferramenta que também fornece peças brutas ou usinadas de ferro fundido cinzento, nodular e vermicular. De acordo com Silvestre Andrade, do Departamento de Vendas dos Serviços da Fundição, a Romi usina atualmente peças fundidas de menores dimensões, tais como tampas, flanges e carcaças de até mm de diâmetro. Para isso, utiliza suas próprias máquinas. "Ano que vem, deveremos começar a usinar peças com até mm de diâmetro e peso de até 2 t", antecipa. Na área de aerogeradores, a Romi tem apenas a Wobben como cliente no mercado interno, mas também fornece fundidos para a Winergy e a Clipper dos EUA. "Esse mercado também sofreu o impacto da crise, mas esperamos a retomada mais rápida e fortemente nos próximos anos", observa Andrade, que começou a oferecer serviços para o setor em Para os ser- _1.pmd 46

11 48 Dezembro/2009 viços que não são comportados no seu chão de fábrica, a Romi contrata empresas do interior de São Paulo. Tecnologia avançada Ainda sem clientes do setor eólico em território nacional, a Prensas Schuler passou a se especializar em peças para esse segmento em Localizada em Diadema (SP), a fabricante de prensas de origem alemã, que também presta serviços de usinagem, vem, desde então, produzindo os rolamentos posicionadores do pitch (ângulo da pá) e do yaw (que serve para movimentar a turbina). Para essa linha de fabricação, a empresa adquire anéis forjados no Brasil e no exterior, e posteriormente realiza operações de desbaste, acabamento e abertura dos dentes. Segundo Roland Pinsdorf, gerente de novos negócios da Schuler, toda a produção inicial está indo para o mercado externo. Com o anúncio do leilão, porém, estamos conversando com oito fabricantes, duas delas nacionais, diz. Cada turbina eólica exige quatro rolamentos (três do tipo pitch e um do tipo yaw), de aço forjado, que podem ter até mm de diâmetro. Para o desenvolvimento dessas peças, a Schuler fabricou uma fresadora dedicada. A tecnologia para a usinar esses produtos resulta de uma parceria com a fabricante de rolamentos sueca SKF. Além dos rolamentos, a Schuler também presta serviços de metalização do hub, de usinagem da base da turbina e de soldagem e usinagem do suporte do gerador. Desde que começou suas atividades dentro desse mercado, calcula ter exportado mais de componentes e, hoje, fornece cerca de 40 por semana. A crise deu uma desaquecida no setor, mas parece que tudo está voltando ao normal, confirma Pinsdorf, que revela ter planos de fazer toda a montagem da turbina eólica em sua empresa nos próximos anos. _1.pmd 48

12 Dezembro/ Outra prestadora de serviços de usinagem que teve seus negócios abalados pela repercussão da crise financeira foi a Flender, também de origem alemã, localizada em Contagem (MG). Especializada na usinagem de engrenagens planetárias para o multiplicador das turbinas eólicas, a empresa destinava toda a sua produção para o exterior. "Nos últimos quatro anos, fornecemos cerca de 300 conjuntos de engrenagens, a maior parte para os Estados Unidos", explica Renato Ribeiro Penchel, gerente de tecnologia e aplicação. Para realizar esses serviços, a Flender (que foi comprada pela Siemens em 2005) submeteuse a cerca de quatro meses de teste e protótipos enviados à sua matriz. "Esse tipo de engrenagem envolve bastante precisão, pois trata-se de uma engrenagem helicoidal hiperbólica com correções especiais. Ou seja, o flanco dos dentes tem formato de hipérbole", resume Penchel. Dentro de cada caixa multiplicadora há sete engrenagens, três delas planetárias. As engrenagens são produzidas em aço liga por um processo que envolve uma fresadora de dentes, tratamento térmico por cementação e, posteriormente, retificação. Apesar de não ter nenhum pedido no momento para este setor, a empresa afirma ter sido contatada por duas empresas europeias recentemente uma inglesa e outra holandesa. A necessária mão de obra Ainda com relativamente poucas empresas de grande porte atuando na área, a formação de profissionais especializados na geração de energia eólica é deficitária. No entanto, vislumbrando as possibilidades em um futuro próximo, a Universidade do Ceará (UFC) tomou a iniciativa de lançar o primeiro curso de graduação em Engenharia de Recursos Renováveis, que contempla a energia eólica. Para a primeira turma, que começa em janeiro de 2010, serão oferecidas 40 vagas. A ordem é estar preparado para os bons ventos que poderão soprar daqui por diante. _1.pmd 49