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Foto: Vestas

Turbinas eólicas inteligentes buscam gerar mais energia por giro

As fabricantes de turbinas eólicas gigantes têm esperanças de que técnicas de aprendizado de máquina possam recuperar parte do encanto do setor.

Apesar de os desenvolvedores terem investido US$ 1,1 trilhão em novos parques eólicos nos últimos 12 anos — ajudando a transformar o panorama global da energia com a energia renovável –, atualmente é destinada uma parcela maior de capital a novos sistemas solares. Além disso, os governos estão eliminando subsídios gradualmente, o que inclui programas dos EUA que ofereceram US$ 22 bilhões em incentivos fiscais para projetos de turbinas nos últimos 15 anos.

Para continuar sendo uma opção atrativa e de baixo custo para as empresas de serviços públicos, companhias como a Vestas Wind Systems e a Invenergy estão investindo em tecnologias para extrair mais eletricidade de cada rotação das hélices. A tarefa não é fácil. As turbinas modernas, com pás que se esticam por 137 metros pelo ar, já são capazes de girar mais rapidamente ou mais devagar para se ajustarem às constantes mudanças dos ventos. E estão cobertas de sensores e sistemas de controle para possibilitar ajustes rápidos.

Mas muitas delas ainda não são capazes de explorar plenamente os dados climáticos e operacionais em tempo real. Por exemplo, em parques eólicos com centenas de turbinas, a parede frontal das hélices cria o chamado efeito esteira, que reduz a eficiência das que estão atrás. A integração maior de cada unidade com o restante poderia ampliar a produção em até 15 por cento, segundo a WindWISDEM, uma startup de softwares para o setor eólico financiada pela firma de capital de risco YStrategies.

Máquinas ’aprendem’

“Uma máquina — em vez de depender apenas dos sensores de velocidade e da direção do vento em sua própria nacelle — poderia aprender a velocidade e a direção do vento que o atingirá em breve por meio das outras máquinas”, disse Paul Veers, engenheiro-chefe do Centro Nacional de Tecnologia Eólica do governo dos EUA, no Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL, na sigla em inglês). A maior parte da pesquisa do setor é focada “basicamente no mesmo tema”, disse Veers, “em olhar o parque como um todo em vez de permitir que cada máquina opere da melhor maneira possível”.

Serão necessárias inovações para a próxima fase de crescimento em energia eólica, que respondeu por um recorde de 6,3 por cento da eletricidade produzida nos EUA no ano passado. As empresas de serviços públicos estão exigindo que as fontes de energia renovável entreguem fluxos mais confiáveis às redes de transmissão. Assim, o setor tenta usar a análise de dados para diminuir a falta de eficiência dos sistemas existentes e prever melhor a quantidade de energia que podem fornecer aos consumidores antes que seja realmente necessário.

“A rede gosta de certeza”, disse Julia Attwood, analista da Bloomberg New Energy Finance. “Se as energias renováveis puderem ter mais certeza a respeito de sua produção, poderão fornecer mais energia, porque o operador da rede poderá incluir esse volume em sua programação para o dia.

Fonte: Bloomberg | Jim Efstathiou Jr. e Brian K. Sullivan.

Foto: jornalggn.com.br

Tecnologia conhecida como “meia onda” pode reduzir custos de linhões de transmissão

A aplicação de uma tecnologia conhecida como “meia onda” pode ser a solução para reduzir os custos de implantação de grandes linhas de transmissão no país. Os testes que vão subsidiar uma futura inclusão dessa alternativa tecnológica no planejamento de expansão do sistema foram realizados dentro de um projeto estratégico de pesquisa e desenvolvimento concluído pela Eletronorte, em parceria com a Chesf e a Empresa Norte de Transmissão de Energia Elétrica. O resultado dos estudos foi encaminhado à Empresa de Pesquisa Energética.

A solução destinada ao transporte de grandes blocos de energia tem custo cerca de 25% menor que o da tecnologia em corrente contínua para uma mesma capacidade de transmissão, afirma o gerente de projetos da Eletronorte, Camilo Machado Junior. A meia onda é um sistema em corrente alternada que transporta energia ponta a ponta em níveis de tensão elevados – de 800 a 1.000 kV -, sem a necessidade de instalação de subestações intermediárias a cada 400 ou 500 km. As subestações representam entre 20% e 30% do custo de implantação dos projetos de transmissão no país.

“Quando você transmite de um ponto A para um ponto B, onde a distância entre dois pontos atinge da ordem de meio comprimento de onda, no caso da nossa frequência de 60 hertz, dá 2.500 km. O que significa isso? Se você parte de um nível de voltagem de tensão numa subestação e caminha nessa ordem de 2.500 km, o mesmo nível de tensão vai aparecer na outra ponta. Significa que você não precisa de subestação no meio do caminho”, explica o engenheiro. No sistema usado atualmente no Brasil as subestações são necessárias para controlar o nível de tensão, por meio de equipamentos de controle de reativos.

O custo da meia onda é reduzido porque a transmissão usa apenas subestações terminais. Mesmo em linhões com distâncias menores que 2500 km  (entre 1700 km e 1800 km, por exemplo) é possível usar a tecnologia, com a instalação de equipamentos que aumentem eletricamente o comprimento da linha. “Eventualmente, você pode precisar de um equipamento chamado transformador defasador. Mas são autotransformadores, e o custo é muito mais barato que, por exemplo, o de uma subestação retificadora ou conversora, como você tem na corrente continua”, completa Machado. Há outra vantagens, segundo o coordenador, como a possibilidade de atendimento a comunidades no meio do caminho e o uso de equipamentos convencionais fabricados no Brasil. Já os desafios estão relacionados aos sistemas de proteção.

O projeto teve como principal entidade executora a Universidade de Campinas, que trabalhou em colaboração com pesquisadores da Universidade Federal da Bahia e da Universidade Estadual de Feira de Santana.  Diante da impossibilidade de fazer testes de campo, porque eles resultariam em desligamentos que poderiam afetar o sistema, a solução foi realizar os ensaios em um simulador RTDS (Real Time Digital Simulator) na Unicamp. Machado Júnior garante que essas simulações foram suficientes para validar os resultados, que poderão ser reproduzidos em uma situação real.

O gerente da área de planejamento da Eletronorte, Jader Fernandes de Jesus, acredita que a tecnologia  possa ser usada de imediato em empreendimentos ofertados em futuros leilões de transmissão. “Uma vez que outros estudos já foram feitos, a gente coloca essa proposta como alternativa para a transmissão”, destaca o engenheiro, lembrando que o resultado do projeto poderá ser avaliado pela EPE no planejamento de expansão.

O sistema é pesquisado em países com grande extensão territorial como a China, Rússia e Índia. O primeiro teste com a tecnologia meia onda teria sido feito em um trecho de 3 mil km de linha na extinta União Soviética, com capacidade de escoamento de 1 mil MW. No Brasil, havia várias pesquisas na Unicamp sobre o assunto, antes mesmo da chamada pública lançada pela Agência Nacional de Energia Elétrica que resultou no projeto de P&D da Eletronorte.

O projeto da estatal foi consolidado em um livro que homenageia o professor da universidade Carlos Portela, morto recentemente. Pioneiro da tecnologia no Brasil, Portela sugeriu a  implantação do sistema no linhão de Belo Monte, mas a Aneel considerou mais prudente consolidar o assunto em um projeto de pesquisa, para oferecê-lo como opção sempre que houver necessidade de infraestrutura para o escoamento de grandes quantidades de energia.

Fonte: Sueli Montenegro, da Agência CanalEnergia, de Brasília, PeD e Tecnologia

Fonte: www.empresariosinteligentes.com.br

Com mais tecnologia, energias renováveis competirão com o petróleo

A forte queda do preço do petróleo em mercados internacionais, observada no último ano e meio, tem trazido dúvidas sobre o futuro das energias renováveis. Desde meados de 2014, o valor do barril de petróleo caiu de US$ 100 para US$ 30. E pode cair mais. Nesse cenário, muitos se perguntam se fontes como a solar e a eólica manterão sua competitividade e o impressionante ritmo de expansão observado em anos recentes.

Juntas, as fontes solar e eólica viram sua capacidade instalada crescer cerca 1.000% no mundo ao longo da última década. Felizmente, há plenas condições para esse ciclo virtuoso continuar, e diversas razões para isso podem ser destacadas.

Na maioria dos países, as novas energias renováveis ainda crescem sem competir tão diretamente com o petróleo. Enquanto mais de metade do petróleo produzido no mundo é consumido como combustível para os transportes e outra grande fatia vai para atividades industriais, as novas renováveis ganham espaço com mais força na geração de eletricidade –na qual a competição central é com carvão, gás natural e energia nuclear. O preço de petróleo pode até exercer alguma influência, mas não é determinante.

Com o avanço das tecnologias, é esperado que as novas renováveis passem a competir mais diretamente com o petróleo. Os veículos elétricos, que ainda não ganharam grande escala mas devem fazê-lo em alguns anos, são um exemplo. Contudo, a redução de preços das fontes mais modernas de energia também tem sido notável: desde a década de 1980, o custo de painéis solares vem caindo cerca de 10% ao ano. E deve seguir nessa tendência, segundo estudo de pesquisadores da Universidade de Oxford publicado neste ano.

É importante ressaltar que, enquanto os preços das renováveis só tendem a cair, a história nos mostra que o preço do petróleo é oscilante, sendo muito difícil dizer em qual patamar estará daqui a poucos anos ou até mesmo meses. Investir em petróleo, portanto, é um negócio arriscado. Mas apostar nas novas renováveis é uma estratégia cada vez mais segura, especialmente no longo prazo, que é para onde governos e empresas do setor geralmente olham.

Outra razão para manter o otimismo com relação às novas renováveis é a consolidação do setor. Seu crescimento na última década superou as expectativas mais otimistas. Uma das principais barreiras à popularização das energias solar e eólica, o armazenamento de energia em baterias compactas para momentos em que o sol não brilha ou o vento não sopra, já está sendo superada por produtos lançados recentemente.

Além disso, a previsibilidade dessas fontes de energia vem sendo estudada e equacionada há muito tempo, e é uma área de conhecimento avançada. Para citar um exemplo, em 2014, temia-se o risco de um eclipse desestabilizar a rede elétrica da Alemanha, que conta com participação significativa de energia solar. O impacto, no entanto, foi mínimo e pontual, reforçando a confiança na matriz.

Fim da era do petróleo

Para além de aspectos econômicos e técnicos, as esferas política e socioambiental da discussão também apontam cada vez mais na direção de energias como a solar e a eólica. A nível global, as renováveis são a principal saída para o desafio das mudanças climáticas, causadas principalmente pela queima de combustíveis fósseis como o petróleo.

No final do ano passado, governos de 195 países assinaram o importante Acordo de Paris, assumindo os compromissos de evitar um aquecimento global superior a 1,5°C e, na segunda metade do século, neutralizar emissões de gases de efeito estufa. Em termos práticos, a única forma realista de atingir esses objetivos é zerando o consumo de combustíveis fósseis até 2050. Ou seja, o mundo já assinou o fim da era do petróleo.

Existe ainda espaço para governos aproveitarem os baixos preços do petróleo e removerem subsídios ao seu consumo. Com a drástica queda dos preços, esses subsídios simplesmente perdem sentido. Diversos países como Índia, Indonésia e Malásia já fizeram isso, e muitos outros podem seguir o exemplo.

Os recursos que iriam para as grandes empresas petrolíferas podem, então, ser direcionados justamente para as novas renováveis, acelerando a transição para uma matriz energética mais moderna e limpa. E se os preços do petróleo voltarem a subir, o mercado já estará operando sob novas condições. E se reequilibrará, sem contar com um apoio que custa caro à sociedade e perpetua o grave problema das mudanças climáticas.

Em resumo, o cenário continua notavelmente favorável às renováveis, e cada vez mais desfavorável para o petróleo. Não à toa o investimento em renováveis quebrou um novo recorde em 2015, chegando a US$ 329 bilhões, com China e Estados Unidos na liderança. Enquanto isso, cresce exponencialmente um movimento internacional de retirada de investimentos em petróleo, que já conta com o apoio de organizações como o Rockefeller Brothers Fund, a Universidade de Glasgow e o Conselho Mundial de Igrejas.

O Brasil tem tudo para se tornar um dos protagonistas dessa revolução energética. Poucos países contam com condições tão favoráveis às energias solar e eólica. Alguns de nossos governantes já começam a perceber isso. Um deles é José Fortunati, prefeito de Porto Alegre, que há menos de um mês assumiu o compromisso de ter 100% dos prédios municipais gerando ou consumindo energias limpas e renováveis até 2050.

Ainda assim o governo federal continua olhando para o passado. E destinará aos combustíveis fósseis cerca de 70% dos investimentos públicos em energia previstos para a próxima década. Outro exemplo dos equívocos cometidos é o fato da presidente Dilma ter vetado uma séria de medidas favoráveis às energias renováveis no Plano Plurianual para 2016-2019, sancionado há poucas semanas.

Está totalmente ao alcance de Dilma e sua equipe mudar de postura e investir de fato no futuro. Basta abrir os olhos para os enormes benefícios econômicos, sociais e ambientais oferecidos pelas renováveis.

Fonte: Pedro Telles | Uol