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

Transcrição

1 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).

2 Sistemas de Geração de Energia Aplicados em Comunidades Isoladas I Seminário sobre o Atendimento Energético de Comunidades Extrativistas Brasília, 17 de junho de 2004

3 Energia Eólica (A.C.) Evolução Histórica

4 Utilização da Energia Eólica (A.C.) Substituição da força motriz humana e de animal nas atividades agrícolas China 2000 A.C. Imp. Babilônico 1500 A.C. Pérsia 200 A.C.

5 Utilização da Energia Eólica (A.C.) Pérsia 200 A.C.

6 Utilização da Energia Eólica (D.C.) Substituição da força motriz humana e de animal nas atividades agrícolas Bombeamento de água e diversificação no uso de moinhos de vento Século XI XVII XIX XX 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 Revolução Industrial Máquina a Vapor Declínio dos Moinhos de Vento

7 Tipos de Moinhos de Vento Post Mill

8 Utilização dos Moinhos Serrarias Moagem de grãos Bombeamento de água

9 Utilização da Energia Eólica no Século XX Aerogeradores de Pequeno Porte (expansão territorial e sistemas isolados) Aerogeradores de Grande Porte (pesquisas e desenvolvimento industrial) Desenvolvimento e utilização de turbinas eólicas de pequeno porte para suprimento de energia em comunidades isoladas Acidente de Chernobyl 1900 II Guerra Participação de vários países em pesquisa de aerogeradores de grande porte Uso intesivo de combustíveis fósseis Choque do Petróleo Usinas Eólicas Offshore Turbinas eólicas de 1,5 a 2,0 MW Novos investimentos em pesquisa em energia eólica Desenvolvimento da indústria alemã

10 Aerogeradores de pequeno porte (Século XX) Desenvolvimento de pequenos modelos para abastecimento de energia elétrica em regiões isoladas durante a expansão 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.

11 Aerogeradores de grande porte (Século XX) Desenvolvimento de pesquisas em energia eólica de grande porte após a 2 a Guerra Mundial; 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 utilizados nas máquinas eólicas.

12 Aerogeradores de grande porte (Século XX) Turbina Eólica de Gedser Dinamarca kW Turbina MOD-5B Estados Unidos ,5 MW Turbina Eixo Vertical Estados Unidos ( ) 625 kw

13 Aerogeradores Offshore Vista geral da fazenda eólica offshore de Vindby - DK Detalhe da montagem de uma das turbinas da fazenda eólica de Tunø Knob - DK

14 Evolução Comercial dos Aerogeradores

15 Aplicações da Energia Eólica Catavento Bombeamento d água Residências Fazendas

16 Aplicações da Energia Eólica Pequeno Porte ( 10 kw) Residências Fazendas Aplicações Remotas Médio Porte ( kw) Sistemas Híbridos Geração Distribuída Grande Porte (250 kw - 2MW) Fazendas Eólicas Geração Distribuída

17 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.

18 Diagrama Típico de Sistemas Isolados Exemplo Inversor CC / CA

19 Sistemas Híbridos

20 Sistema Híbrido de Joanes - PA Ilha de Marajó (PA), Município de Salvaterra; Fotovoltaico/Eólico Convênio CEPEL/ NREL/ CELPA 10kWp FV; 40kW eólico Operando desde maio/98

21 AEROGERADORES DE PEQUENO PORTE

22 Fabricantes Existentes 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 aerogerador de 1200 W

23 Alguns Modelos Disponíveis no Mercado Modelos Gerar Modelo Marinizado. Incluindo controlador externo e acessórios para torre de 14m (sem os tubos de 3"). Conjunto completo. Air Wind Modelo Naval. Controlador de cargas interno Air-X Wind - Modelo Naval. Controlador de Carga interno. Air-X Wind - Modelo Rural. Controlador de Carga interno. Whisper H40 - Modelo Rural. Incluindo controlador externo de cargas EZ-Wire. Whisper H40 - Modelo Marinizada. Incluindo controlador externo de cargas EZ-Wire. Whisper H80 - Modelo Rural. Incluindo controlador externo de cargas EZ-Wire. Whisper H80 - Modelo Marinizada. Incluindo controlador externo de cargas EZ-Wire. Whisper Modelo Rural. Incluindo estais para 23 m, SEM os tubos. Controlador de cargas externo: EZ-Wire, com possibilidade de arranjo misto com painéis solares. Potência Média Fonte: (Referência: 08/04/04) Tensão (cc) Fabricação Preços (R$) W 24 V Enersud 7.215, W 12/24/48 V Southwest 3.950, W 12/24/48 V Southwest 4.784, W 12/24/48 V Southwest 3.551, W 24/48 V Southwest 8.154, W 24/48 V Southwest 9.245, W 24/48 V Southwest , W 24/48 V Southwest , W 48 V Southwest ,00

24 REGIÕES PROMISSORAS PARA O APROVEITAMENTO DO POTENCIAL EÓLICO DA REGIÃO NORTE

25 Atlas do Potencial Eólico Brasileiro

26

27 M inistério de M inas e Energia Promissoras

28 Regiões Promissoras na Região Norte Região nordeste de Roraima Região costeira do Amapá ao Pará

29 Sistemas Fotovoltaicos Utilizados em regiões onde não existe potencial eólico suficiente para o seu aproveitamento

30 Tecnologia Fotovoltaica Tipos de Sistemas 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.

31 Diagrama Típico de Sistemas Isolados

32 Atlas Solarimétrico do Brasil

33 Aplicações de Sistemas Fotovoltaicos Isolados Projeto Ribeirinhas - AM Sistema de bombeamento da comunidade de Boa Sorte Município de Dianópolis - TO

34 Contatos - MME Laura Porto Diretora de Energias Renováveis lporto@mme.gov.br Carlos Henrique Brasil de Carvalho Coordenador Geral carloscarvalho@mme.gov.br Augusto Cesar Machado Assistente augusto.carvalho@mme.gov.br Samira Fernandes de Souza Assistente Tel.: (0XX61)