Definições Básicas Energia eólica obtida através dos ventos

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2 Definições Básicas Energia eólica obtida através dos ventos
Utiliza-se a massa de ar para mover aerogeradores. Esse movimento através de um gerador, converte em energia elétrica.  Precisam agrupar em parques eólicos para o projeto ser rentável.  Podem ser usados isoladamente, para alimentar comunidades distantes da rede de transmissão

3 Sua escala de desenvolvimento dependerá principalmente no modelo de turbina escolhido e na região ao ser instalada.  As usinas variam desde pequenas turbinas para produzir potência em KW, utilizadas principalmente em áreas rurais. Até usinas de grande porte, da ordem de MW que em geral são interconetadas a rede elétrica.

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5 Tabela: Relação de tamanho e potência instalada
Pequeno 1 a 10KW Médio 10 a 250 KW Grande >250 KW

6 Fatores de Interferência
A disponibilidade desta energia não é constante e varia com os aspectos climáticos.  Melhores condições são no litoral e no mar;  os lugares montanhosos são um viável meio para usinas onshore  Planícies são lugares de baixo nível de incidência dos ventos

7 Vantagens Social:  Inesgotável  Não emite poluentes
 Diminui a emissão dos gases do efeito estufa. Comunidade Local  Podem ser utilizados para agricultura e pecuária.  Criação de emprego  Geração de investimento em zonas desfavorecidas

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9 Governo  Reduz a dependência energética em combustíveis fósseis  Obter créditos pela diminuição de CO2 conforme o protocolo de Kioto  Diminuição de atividades que gerem penalizações (ambiental).  Oferecer lucratividade e rentabilidade Manutenção  Os aerogeradores não necessitam de abastecimento de combustível Alta vida útil

10 Desvantagens  Intermitência pelo fato da massa de ar não atingir velocidade constante  Impacto visual considerável  Impacto Sonoro  Afetam a migração das aves no local

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12  Instalação de uma Torre Eólica  Instalação de Uma Torre Eólica OFFSHORE

13 Usina Offshore

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15 Motivação Cada vez mais difícil encontrar áreas terrestres com alta velocidade do vento A velocidade do vento nos oceanos é maior, pois não há obstáculos. Em média a produção elétrica é 20% maior que em terra

16 Vantagens da Instalação Offshore
Ideal para países que carecem de matrizes energéticas e possui alta demanda  Nas áreas costeiras, haveria pouca perda de eletricidade  Como está no mar, não oferece aos cidadãos perturbação sonora ou visual

17 Desvantagens Corrosão da Torre (Maresia  Oxirredução)
 Alta profundidade para instalação  Impacto ambiental (Fauna Marinha).  Dificuldade em distribuir a energia elétrica (Tubo de rede elétrica)  Muito caro!

18 Distribuição da Energia

19 Maresia A maresia acelera o processo de corrosão dos materiais, em razão das presenças dos íons no mar

20 ONSHORE X OFFSHORE As principais diferenças são principalmente ao nível de materiais empregues. Sistema de conversão offshore: Proteção contra a corrosão  Sistemas de apoio a desumidificação  Reforços ao nível de revestimento do metal na carcaça da máquina (menos manutenção).

21 Parque Eólico Onshore e Offshore (Diferenças)
1-Construção: A maioria são montadas em terra e depois transportadas e montadas no local. Quando os componentes são transportados as fundações deverá estar completamente construídas. 2- Manutenção: As manutenção offshore são menores que a onshore, são projetadas a serem inspecionadas duas vezes ao ano. 3- Instalação  Onshores: grandes estruturas de fundações em betão  Offshore: depende da profundidade e caracterísitica do fundo do mar. Necessitam de materiais resistentes a corrosão.

22 Redução do custo das usinas offshore futuramente
Com o aumento da construção dos parques eólicos offshore, os custos de investimento tendem a diminuir, devido aos avanços na tecnologia e à experiência adquirida em projetos anteriores.

23 Tecnologia pro futuro... Versão Dilma

24 A entrevista Dilma cita a respeito da energia eólica e diz que não há ainda um método de estocagem de vento, comparando com a energia hídrica.  Essa entrevista repercutiu mundialmente, e esse vídeo obteve milhões de visualizações.  Vídeo da entrevista

25 Dilma está errada por querer “estocar vento”
Dilma está errada por querer “estocar vento”? Para cientistas britânicos, não Já possuem projetos sobre a estocagem de ar líquido para estocar energia. Como é feito:  Setecentos e dez litros de ar, resfriados a menos 196 graus Celsius, dão origem a um litro de ar líquido. Esse ar líquido pode ser estocado e, posteriormente, quando entra em contato com uma fonte térmica, volta a se expandir. A expansão do ar é utilizada, então, para movimentar uma turbina, convertendo a energia mecânica em energia elétrica Site divulgado sobre esse projeto:

26 Vídeos Engraçados sobre o Tema
Dilma Versão Remix: Dilma x Paulo Coelho: Dilma Versão Star Trek <

27 Tecnologia Para o Futuro
Turbinas sem hélices Utiliza a agitação da própria torre para gerar energia elétrica.  O fluxo de vento em contato com o objeto produz pequenos vórtices, suficientes para uma estrutura fixa oscilar e através desse movimento é capaz de gerar eletricidade  Vantagens: econômico, sustentavel, pouco efeito sonoro e visual( já que possui um formato de bastão).  Problema: O fluxo de ar em contato com esse objeto pode causar desestabilizações na constução.

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29 CONTEXTO Desenvolvimento e inserção de tecnologias de energias renováveis na matriz elétrica dos países. Procura pela segurança e independência energético - Crise do petróleo 1970

30 Busca de alternativas mais limpas de produção de energia.
De onde vem a energia eólica

31 História da utilização da fonte eólica e desenvolvimento de aerogeradores
O primeiro registro histórico da utilização da energia eólica

32 O início da adaptação dos cata-ventos para geração de energia elétrica .

33 Os primeiros passos para o desenvolvimento de turbinas eólicas de grande porte para aplicações elétricas

34 A Segunda Guerra Mundial (1939-1945) e sua contribuição para o desenvolvimento dos aerogeradores
Os Estados Unidos desenvolveram um projeto de construção do maior aerogerador até então projetado. O aerogerador Smith-Putnam.

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36 Entre 1955 e 1968, a Alemanha construiu e operou o aerogerador mais tecnológico e inovador da época.

37 TIPOS DE AEROGERADOR O que é um aerogerador
Aerogerador de eixo vertical X eixo horizontal

38 Aerogeradores de eixo vertical

39 Aerogeradores de eixo horizontal

40 Aplicações de acordo com o porte da turbina
Turbinas de pequeno porte Turbinas de médio porte Turbinas de grande porte

41 Padrão dominante do aerogerador de eixo horizontal

42 CRESCIMENTO MUNDIAL DA ENERGIA EÓLICA
1980 a Alternância na liderança em potencia instalada

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44 ENERGIA EÓLICA NO BRASIL
Os primeiros investimentos brasileiros em energia eólica - Crise energética dos anos 1970 A PROEÓLICA

45 O Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA)
Breve normalização da oferta do petróleo e após, vulnerabilidade energética

46 O Brasil foi pioneiro na América Latina a instalar um aerogerador

47 A falta de atualização na mensuração e análise do potencial eólico do Brasil
Este potencial, entretanto, foi estimado levando em conta a tecnologia comercialmente utilizada à época, com medições da velocidade do vento a alturas de 50 metros.

48 Recente aumento do numero de usinas eólicas brasileiras e consequentemente, da produção de energia
A capacidade instalada e a geração nos seis primeiros meses de 2015

49 Ranking dos estados com maiores capacidades instaladas e maiores gerações

50 De janeiro a julho de 2015, entraram em operação cerca de 1
De janeiro a julho de 2015, entraram em operação cerca de MW de usinas eólicas.

51 POTENCIAL PARA CONTINUAR CRESCENDO
Potencial eólico extremamente elevado do Brasil. Perspectivas para 2016 e 2017

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54 Fluxo de Vento ao atravessar a pá de uma Torre eólica

55 Tamanho de uma pá

56 Condições Iniciais 1°: Fluxo permanente e razoavelmente forte de vento. 2°: A velocidade do vento ideal, está na faixa de 12 a 15 m/s.

57 Equação da Potência: Análise
Uma coluna de ar se desloca com velocidade constante e uniforme. Essa massa de ar, atravessa a área de um rotor da turbina Deslocando uma massa pAu (kg/s) em que p é uma constante (p=1,225 kg/m³ em condições Normais de T e P)

58 Fórmula da Potência

59 Análise A potência depende fortemente da velocidade do vento.
 Quando u duplica, a potência aumenta oito vezes.  Quando A duplica, o aumento é de duas vezes  Se u desce pela metade, a potência reduz oito vezes

60 Gráfico: Velocidade do vento x Densidade de potência

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62 Observação A potência não é 100% utilizada no veio da turbina, uma vez que o ar deverá sair com velocidade não nula

63 Rendimento da conversão de uma Turbina Eólica
Pm é a potência disponível no veio da Turbina

64 Conclusão As turbinas eólicas são projetadas para gerarem a máxima potência a uma determinada velocidade do vento O valor da velocidade está habitualmente entre 12 a 15 m/s

65 POR QUÊ? A figura posterior mostra um exemplo de característica do gerador. Relacionando a potência gerada e a velocidade de incidência dos ventos nas pás.

66 “Potência elétrica – Velocidade do vento”

67 Análise por meio ao gráfico e a fórmula da potência
Para velocidades por volta de 5 m/s não é interessante extrair energia Para valores superiores a faixa “ideal” não é econômico, pois teria que robustecer a construção, para garantir o potencial.  Se a velocidade está entre (25~30 m/s) a turbina é desligada por motivos de segurança.