Foto cedida por: Nordex AG

1. Análise de Projetos de Energia Eólica Curso Análise de Projeto de Energia Limpa Turbina para Distribuidora Foto cedida por: Nordex AG © Ministro de Recursos Naturais Canada 2001 – 2006.

2. Objetivos • Revisar fundamentos dos Sistemas de Energia Eólica • Ilustrar considerações importantes para a análise de projetos de Energia Eólica • Apresentar o Modelo de Projeto de Energia Eólica RETScreen®

3. O que pode ser fornecido pelos sistemas de energia eólica? • Eletricidade para • Rede Central • Redes isoladas • Fornecimento remoto de energia • Bombeamento de água …porém também… • Reforço para redes fracas • Exposição reduzida a variações de preço da energia • Perdas reduzidas na transmissão e distribuição Fazenda Eólica San Gorgino, Palm Springs, California, EUA Foto cedida por : Warren Gretz/ NREL Pix

4. Descrição da Turbina Eólica • Componentes • Rotor • Embreagem • Torre • Fundação • Contrôles • Gerador • Tipos • Eixo horizontal • Mais comun • Controles ou desenho movimentam o rotor contra o vento • Eixo vertical • Menos comum Diagrama Esquemático de Turbina com Eixo Horizontal Lâmina do rotor Nascele com embreagem e Gerador Área de giro das lâminas Diâmetro do Rotor Altura do rotor Torre Ligações elétricas subterrâneas (vista frontal) Fundação (vista lateral)

5. Utilização da Energia Eólica • Fora da Rede • Pequenas turbinas (50 W a 10 kW) • Carregamento de Baterias • Bombeamento de água • Redes Isoladas • Turbinas típicas de 10 a 200 kW • Reduz custo de geração em áreas remotas: sistemas híbridos diesel-eólicos • Penetração alta ou baixa • Redes Interligadas (Central) • Turbinas típicas 200 kW a 2 MW • Fazendas eólicas de múltiplas turbinas Fora da rede, Turbina10 kW, Mexico Foto cedida por: Charles Newcomber/ NREL Pix

6. Elementos de Projetos de Energia Eólica • Avaliação dos recursos eólicos • Avaliação ambiental • Aprovação legal • Projeto • Construção • Estradas • Linha de transmissão • Subestações Instalação Mastro Meteorológico de 40-m, Quebec, Canada Foto cedida por: GPCo Inc. Subestação, California, EUA Foto cedida por: Warren Gretz/NREL Pix

7. Recurso Eólico • Alta velocidade média dos ventos é essencial • Média anual de 4 m/s é o mínimo • Pessoas tendem a superestimar o vento • A velocidade do vento tende a aumentar com a altura • Bom recurso • Áreas costeiras • Encostas de grande declividade • Passagens • Terrenos abertos • Vales que canalizem os ventos • Tipicamente mais ventilados • No inverno do que no verão • Durante o dia do que durante a noite 1 MW Curva de Potência da Turbina 1.200 1.000 800 Potência (kW) 600 400 200 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Velocidade do vento (m/s)

8. Custo do Sistema de Energia Eólica • Fazendas Eólicas • 1.500$/kW instalado • O&M: 0,01$/kWh • Preço venda: 0,04$-0,10$/kWh • Turbinas individuais& redes isoladas • Maiores custos(depende mais de cada caso) • Estudo de Viabilidade, desenvolvimento & engenharia, representam a maior parte dos custos • Prever uma troca significativa de componentes da ordem de 20 a 25% do custo inicial • Lâminas do rotor ou caixa de embreagem Estudo viabilidade Desenvolvimento Engenharia Turbinas Balanço da Planta 0% 20% 40% 60% 80% Porção do custo de instalação

9. Considerações sobre Projeto de Energia Eólica • Bons recursos eólicos reduzem drasticamente custo de produção • Boa avaliação deste recurso é um investimento de valor • Outras fontes de receita • Créditos de produção da distribuidora/governo ou receitas de energia “verde” • Venda de certificados de redução de emissões (CERs) • Limitações e critérios • Aceitação ambiental • Aceitação da população local • Capacidade de transmissão e interconexão à Rede • Financiamento, taxas de juros, taxas cambiais Turbina da Fazenda Eólica Le Nordais, Quebec, Canada

10. Exemplos: Europa e EUASistemas de Energia Eólica na Rede Central • Geração intermitente não é problema: 17% da eletricidade da Dinamarca provem de eólica sem geração reserva • Projetos de implantação rápida (2 a 4 anos) que podem crescer para atender demanda Fazenda eólica costeira, Dinamarca Foto cedida por: Danmarks Tekniske Universitet • Terra pode ser utilizada para outros propósitos, como agricultura • Indivíduos, empresas e cooperativas, as vezes possuem e operam uma turbina individual Fazenda Eólica em Palm Springs, California,EUA Foto cedida por: Warren Gretz/ NREL Pix

11. Exemplos: Índia e CanadáSistemas de Energia Eólica em Rede Isolada • Geração de eletricidade é cara em função do custo do transporte do diesel para áreas remotas • Turbinas eólicas reduzem o consumo de diesel • Confiabilidade & manutenção são importantes Turbina 50-kW, Nunavut, Canadá Instalação Turbina 50-kW , West Bengal, Índia Foto cedida por: Phil Owens/ Nunavut Power Corp. Foto cedida por: Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada

12. Exemplos: EUA, Brasil e ChileSistemas de Energia Eólica Fora da Rede • Eletricidade para pequenas cargas em areas fora da rede, com ventos • Baterias independentes fornecem eletricidade em períodos de calmaria • Bombeamento de água: os reservatórios funcionam como pulmões • Podem ser usados em combinação com grupos geradores a combustivel fóssil e/ou com sistemas fotovoltáicos em sistemas “híbridos” Energia para Torre de Telecomunicações, Arizona, EUA Sistema híbrido Energia Eólica, Chile Energia para uma vila remota, Brasil Foto cedida por : Roger Taylor/ NREL Pix Foto cedida por : Arturo Kunstmann/ NREL Pix Foto cedida por: Southwest Windpower/ NREL Pix

13. RETScreen®Modelo de Projeto de Energia Eólica • Análise mundial da produção de energia, custo do ciclo de vida e redução das emissões dos gases de efeito estufa • Rede central, rede isolada e fora darede • Turbinas individuais ou fazendas eólicas • Rayleigh, Weibull, ou distribuição do vento definida por usuário • Apenas 1 ponto de dado para RETScreen®vs. 8.760 para modelos de simulação horária • Atualmente não incluido: • Sistemas independentes que necessitem de armazenamento

14. RETScreen®Cálculo de Energia Eólica Calcular curva de energia Calcular produção de energia não ajustada Calcular produção bruta de energia Calcular energia renovável coletada Calcular energia renovável despachada Ver e-Manual Análise de Projeto de Energia Limpa: RETScreen® Engenharia e Casos Capitulo de Análise de Projeto de Energia Eólica Calcular outros valores auxiliares

15. Exemplo de Validação de Modelo de Projeto de Energia Eólica RETScreen® • RETScreen® comparado com o simulador horário HOMER • 10 turbinas de 50 kW cada instaladas em Kotzebue, Alaska • Estimativa anual de produção de energia RETScreen divergiu 1,1% do HOMER • RETScreen® comparado a dados monitorados do mesmo sistema: Período RETScreen Energia (MWh) Energia Monitorada (MWh) Diferença 1998 (3 turbinas) 250 271 -8% 1999-2000 1.057 1.170 -10%

16. Conclusões • Turbinas eólicas fornecem eletricidade interligadas ou não às redes, em qualquer lugar do mundo • Uma boa disponibilidade de vento é um fator importante para um projeto bem sucedido • Disponibilidade de créditos de produção ou tarifas de “energia verde” são importantes para projetos interligados à rede • RETScreen® calcula a produção de energia usando dados anuais, com precisão comparável às simulações horárias • RETScreen®pode gerar economia significativa no custo do estudo de viabilidade

17. Perguntas? Módulo de Análise de Projeto de Energia Eólica RETScreen® International Curso de Análise de Projeto de Energia Limpa Para informações adicionais consultar a página Web do RETScreen em www.retscreen.net