O QUE ABORDAREMOS... PANORAMA EÓLICO Um pouco de... Geração de Energia Eólica no Mundo Jorge A. Villar Alé CE-EÓLICA villar@pucrs.br Energia Eólica no Brasil Aspectos tecnológicos 198 milhões de habitantes Superfície 95% da População 1º VENEZUELA SURINAME GUIANA GUIANA COLÔMBIA FRANCESA Área 8,5 milhões de km 2 Litoral: 8500 km 5º População Superfície Produção GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EQUADOR PERU BRASIL 3 º BOLÍVIA PARAGUAI CHILE ARGENTINA URUGUAI Maior mercado mundial de energias renováveis (PNUMA 2009) 10 º 25 º Consumo Capacidade Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios divulgada há pouco pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). 86% OFERTA DE ENERGIA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 45% 55% 70% 80% 14% 18% 17%
CAPACIDADE INSTALADA (2009) 4800 GW (Excluindo grandes Hidrelétricas) 305 GW 6,3% Energias Renovaveis no Mundo - Capacidade Instalada: 280 GW (2008) Fonte: Renewables Status Report - 2009 www.ren.21.net 305 GW (2009) Termoelétrica 26,4% Brasil 2010 Capacidade Instalada: 116 GW Eólica 0,8% BRASIL 116 mil MW Fonte : ANEEL - ABRIL 2010 Biomassa 18% Solar Geotermica Maremotriz 4% Solar termica Fotovoltaico 0% 0% 4,6% Energia Eólica 43% Nuclear 1,8% Hidrelétrica 71,0% PCHs 30% Fonte: ANEEL Abril 2011 5,1% Excluindo hidrelétricas RENOVÁVEIS: Solar Térmica/Fotovoltaica/ Eólica/Ondas/Biomassa/Geotermica/Outras (Waste) POTÊNCIA EQUIVALENTE A 15 VEZES A CAPACIDADE ELÉTRICA INSTALADA DO MUNDO PANORNAMA ENERGIA EÓLICA MUNDO Energia solar 1 % Energia Eólica 100 % Potencial Aproveitável 6% POTÊNCIA EQUIVALENTE A 15 VEZES A CAPACIDADE ELÉTRICA INSTALADA DO MUNDO Atual utilizado 0,3% Capacidade Eólica Instalada 2010 Capacidade Instalada 4800 GW 200 GW 3,3% Latinoamerica 1,0% Reg. Pacifico 1,2% Capacidade Eólica no Mundo (2010) Total 200 000 MW Europa 43,8% Europa: 86 GW 20 000 TWh 440 TWh 2,2% Geração de Eletricidade Adicionado (2010): 38 MW Adicionado (2011): 36 MW Asia 31,0% 74% do mercado Mundial USA Alemanha Espanha China Africa 0,5% Norte America 22,4% 56% do mercado da Europa Offshore < 1% da Cap. Eólica Índia
16 0 12 0 8 0 4 0 0 Previsao da Capacidade Acumulada (GW) 2005-2010 59.1 7 2.2 86.3 1 01 1 17 13 4.8 20 05 200 6 200 7 2 00 8 200 9 2 010 44733 TOP 10 CAPACIDADE ACUMULADA 2010 Total 200 000 MW 40180 27214 Top 10 - Capacidade 2010 (MW) China: 50% da Cap. adicionada (2010) 49,5% TOP 10 CAPACIDADE ADICIONADA 2010 Em Top 200810 foram - Capacidade adicionados Adicionada 27 056 em MW 2010 (33GW) Mundo (38 GW) 86% da capacidade adicionada 20676 13065 13,4% 5797 5660 5204 4009 3752 5,6% 4,0% 3,9% 2,8% 2,5% 2,5% 1,8% 1,6% China USA Alemanha Espanha India Italia França Reino Unido Canada Dinamarca China USA India Espanha Alemanha França Reino Unido Italia Canada Suecia Fonte: GWEC Abril 2011 Fonte: GWEC Abril 2011 Top 10 - FABRICANTES America Latina 2000 MW (1% Mundo) Brasil 47% do mercado de América Latina Top 10 Fabricantes (%) - 2010 (83% do mercado global) 17,5% AMERICA LATINA E CARIBE Capacidade Total: 2000 MW 931 14,8% 11,1% 9,6% 9,5% 519 7,2% 6,9% 6,7% 6,6% 5,9% 4,2% 96 60 99 123 172 Vestas Sinovel GE Wind Goldwind Enercon Suzlon Dongfang Gamesa Siemens United Power Outros http://en.wikipedia.org/wiki/list_of_wind_turbine_manufacturers Outros Argentina Caribe Costa Rica Chile Mexico Brasil Fonte: GWEC Abril 2011 ASPECTOS RELEVANTES 3% da Capacidade Mundial Uso em mais de 50 países. Taxa media anual de crescimento 25% (em 2010 24,1%) 74% da capacidade instalada concentrada em 5 paises Europa concentra 45% do mercado se destaca Europa: eólica aporta 5,4% na geração elétrica. Mercado de SWTG China e Índia se destacam na capacidade e fabricação Nos últimos 5 anos os custos foram reduzidos 20% 2010: Mercado movimentou 95 bilhões de dólares A industria eólica emprega mais de 400.000 pessoas Projeção (GWEC) 2030: 573 GW
USA 2011 Capacidade adicionada: 19 MW Vendas: US$ 115 milhões Unidades: 7300 turbinas. Cap. acumulada (1980 até 2011): 200 MW Total de unidades ( de 1980 até 2011): 150.000 USA: Installed cost of a SWT ( 3000 to 6000 US$ per kw) Capacidade (KW) Instalada Acumulada (até 2009): 443 MW USA responde por 40% desta capacidade Unidades Instaladas Instalado (em 2009): 60.000 Unidades Total acumulado (até 2009): 521 000 Unidades China e USA concentram a maior quantidade de unidades Fabricantes 330 Fabricantes (40 países - 2011) USA (58 fab) China(58) Alemanha (27) Canadá (21) Inglaterra(20) Electricity production cost (0,15 to 0,20 US$ per kwh) Potencial Eólico Estimado: Para Veloc. > 7,0m/s a 50m de altura EÓLICA NO BRASIL Norte 12,8 GW 26,4 TWh/ano 6.420 km 2 8,9% Nordeste 75,0 GW 144,3 TWh/año POTENCIAL 53% CAPACIDADE EÓLICA BRASIL 143,5 GW 272,2 TWh/ano 0,8 % Centro-Oeste 3,1 GW 5,4 TWh/ano Sul 22,8 GW 44,1 TWh/ano OFFSHORE 100 GW 2% 16,2% 20,2% Sudeste 29,7 GW 54,9 TWh/ano Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro America Latina AMERICA LATINA E CARIBE Capacidade Total: 2000 MW - 2000 MW Brasil 47% do mercado de America Latina 519 931 LEILÕES EMPRENDIMENTOS PROJETOS EÓLICOS TOTAL: 3847 MW 2000 1500 1000 500 1800 MW Total (MW) 1519 MW Total (MW) N o de Empreendimentos R$/MWh 528 W 172 96 99 123 60 Outros Argentina Caribe Costa Rica Chile Mexico Brasil 0 148 134 123 71 50 20 Dezembro (2009) Agosto (2010) Agosto (2010) LER FA LEN FA LER FA Operação: 2011 Operação: 2013
EMPRENDIMENTOS EÓLICOS NO RS (MW) (2010) EÓLICA 1,8% da Capacidade de Geração do RS EMPRENDIMENTOS EÓLICOS NO RS NOVEMBRO 2012 Capacidade Eólica Rio Grande do Sul (MW) Fonte: Aneel Abril-2010 817 (MW) 499 (MW) 158 160 (MW) (MW) Operaçao (4) Construçao (4) Outorgados (20) Total (28) POTENCIAL 15.000 MW ( V > 7m/s a 50m) 100 PARQUES EÓLICOS!!! COMO O DE OSÓRIO FABRICANTES DE AEROGERADORES NO BRASIL FABRICAÇÃO DE TURBINAS EÓLICAS NO BRASIL Wobben WindPower (1994) E-44 (900kW) E-48 (800 kw) E-70 (2300kW) Fábricas: 1. Sorocaba (SP) 2. Pecém (CE) 2008: 380 MW Instalados 387 Aerogeradores 18 Usinas TECSIS (1995) Fábricas: Sorocaba (SP) Exporta 90% da produção para os maiores fabricantes mundiais. IMPSA WIND (2008) Aerogerador 2 kw Aerogerador 5 kw GERAR 1000W NOTUR 250W e 350W VERNERS 6kW 10kW Modelo Batuíra 500W Complexo Industrial Portuário de Suape (Pernambuco) Capacidade Anual: 200 aerogeradores de 1,5 MW (300 MW/ano)
Cataventos Yvel - Campina Grande/ PB Cataventos Kenya - Encantado/RS Cataventos Fenix - São José do Rio Preto/SP Cataventos RC - São Bernardo do Campo/SP Cataventos do Nordeste - Salvador/BA Hidroventos Bidoia - Umuarama/PR TECNOLOGIA INTEGRACAO TECNOLOGICA Eng. Mecânica Materiais Metálicos Eng. Eletrônica Matérias compostos Eng. Elétrica Aerodinâmica Eng. Controle e Automação Hidráulica Eng. Civil Meteorologia Oceanografia Fibra de vidro reforçada com resina (GRP) Fibra de vidro reforçada com resina epóxica Área barrida Reguladas por Passo Reguladas por Estol Gerador de Assíncrono (Indução) (f=cte) Transmissão 1:50 Gerador Síncrono (imas permanentes) Transmissão direta. (f variável) Altura do cubo Treliçadas de aço Tubulares de aço Tubulares de concreto 1 P( V ) = 2 ρ 3 V AC p η G
Máquinas 1.0MW a 2.0 MW Tendência: 2MW a 5MW FC - Médio Parques: 25% a 35% Disponibilidade: 98% Enercon E-126-6 MW D=126m Vestas V 164 7 MW D=164m ENERCON - E-126 (6MW) EDIFICIO ITALIA 168m 12 rpm ( 5 seg uma volta) Eleven Spanish companies join forces on the Azimut Project to develop a 15- MW offshore wind turbine using 100% Spanish technology (Projeto para 2020) D=126m 1,8MW D=70m A=3848 m 2 4m 2 de área barrida permite suprir o consumo de uma família de 04 pessoas num ano D=120m 5,0 MW FC 35% 15 000 MWh/ano Residência: 180 kwh/mês 2160 kwh/ano 7000 residências 28 000 pessoas 350 000 Residências 1.400.000 Habitantes Consumo médio 290 kwh/mês Para 01 ano: Turbina ( 910 kwh/m 2 ) =910x4,0m 2 = 3640kWh Residência: 290x12 = 3480 kwh 50 aerogeradores de 5,0MW 250 MW
NOVOS CONCEITOS...INTEGRAÇAO EM PREDIOS NOVOS CONCEITOS... Jorge Villar Alé villar@pucrs.br