Fundamentos da Geração Eólica - tecnologias e inovações

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A A UtilizaçãoUtilização dada EnergiaEnergia
Eólica Eólica e o e o DesenvolvimentoDesenvolvimento
Energético da SociedadeEnergético da Sociedade
Rio de Janeiro, 2 de outubro de 2002
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•Substituição da força motriz
humana e animal nas atividades
agrícolas
China
2000 A.C.
Imp. Babilônico
1500 A.C. Pérsia
200A.C.
A Evolução Histórica
Utilização da Energia Eólica (A.C.)
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Utilização da Energia Eólica (A.C.)
Pérsia - 200A.C.W
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•Substituição da força motriz humana e anima nas atividades agrícolas
•Bombeamento de água e diversificação no uso de moinhos de vento
Desenvolvimento
dos moinhos de vento
após as Cruzadas
Utilização dos moinhos para
bombeamento na Holanda e
diversificação do seu uso
em toda a Europa
Utilização da Energia Eólica (D.C.)
Século XI XVII XIX XX
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Tipos de Moinhos de Vento
Post Mill
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Tipos de Moinhos de Vento
Tower MillW
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Utilização Utilização dos dos Moinhos ParaMoinhos Para::
•Moagem de grãos;
•Serrarias;
•Bombeamento de água
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Século XI XVII XIX XX
Revolução Industrial
Máquina a Vapor
Declínio dos Moinhos
de Vento
Utilização da Energia Eólica (D.C.)
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• Aerogeradores de Pequeno Porte (expansão territorial e sist. isolados)
• Aerogeradores de Grande Porte (pesquisas e desenv. industrial)
Utilização da Energia Eólica no Século XX
Participação de vários países em pesquisa
de aerogeradores de grande porte Uso intesivo
de combustíveis
fósseis
II Guerra 1970 1980 1990 20001900
Desenv.e utilização de turbinas eólicas de pequeno porte
para suprimento de energia em comunidades isoladas Acidente de
Chernobyl
Desenv. da Ind.
Alemã
Choque do
Petróleo
Novos Invest.
em pesquisa em
energia eólica
·Usinas Eólicas
Offshore
·Turbinas eólicas de
1.5 a 2.0 MW
Novo Novo ParadigmaParadigma - - UtilizaçãoUtilização do do vento para geração vento para geração de de energia elétricaenergia elétrica
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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 25 kW pela Dinamarca
•Utilização do modelo Jacobs no
meio rural entre as décadas de 30 e
60.
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Aerogeradores de grande porte (Século XX)
Turbina Eólica de Brush
(1888 - 1908)
•Potência de 12 kW
•Rotor com 17 m de diâmetro
•Torre de 18m e 144 pás.
•Acionamento de lâmpadas
incandescentes
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Aerogeradores de grande porte (Século XX)
Turbina Eólica Balaclava
(1931 - 1934)
•Potência de 100 kW
•Torre de 30m e 2 pás.
•Interligação com a rede
•Posicionamento via trilhos
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Aerogeradores de grande porte (Século XX)
Turbina Eólica Smith-
Putnam (1941 - 1945)
•Potência de 1.25 MW
•Rotor com 53.3 m de diâmetro
•Torre de 33.3m e 2 pás.
•Interligação com a rede
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Aerogeradores de grande porte (Século XX)
Desenvolvimento de pesquisas em energia eólica de grande porte
após 2º 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 eólicos em várias regiões
americanas além de pesquisas de várias concepções e materiais
utilizados nas máquinas eólicas.WW
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Aerogeradores de grande porte (Século XX)
Turbina Eólica de Gedser
Dinamarca - 1977
200kW
Turbina MOD-5B
Estados Unidos - 1987
3.5 MW
Turbina Eixo Vertical
Estados Unidos (1984-1987)
625 kWWW
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Avolução comercial das turbinas eólicas
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Turbinas Eólicas offshore
Localização Início deoperação
Potência Instalada
(MW) Fabricante Situação
Nogersund, Baltico
(Suécia) 1991 1 x 0.22 = 0.22 Wind World
Abandonada em
1998
Vindby (Dinamarca) 1991 11 x 0.45 = 4.95 Bonus Em operação
Medemblik, Ijsselmeer
(Países Baixos) 1994 4 x 0.50 = 2.00 NedWind Em operação
Tunø Knob (Dinamarca) 1995 10 x 0.50 = 5.00 Vestas Em operação
Dronten, Ijsselmeer (Países
Baixos)
1996 28 x 0.60 = 16.80 Nordtank Em operação
Bockstigen, Valar, Baltico
(Suécia) 1998 5 x 0.50 = 2.50 Wind World Em operação
Vista geral da fazenda eólica offshore de Vindby - DK
Detalhe da montagem de uma das turbinas da fazenda eólica de Tunø Knob - DK 
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Potência Eólica Instalada no Mundo (GW)
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Turbinas Eólicas Instaladas no Mundo
Total Instalado 1999: 13.000 MW
Total Instalado 2000: 17.500 MW
Total Instalado 2001: 24.600 MW*
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Wind Force 10 – A Blueprint to Achive 10% of
the World’s Electricity from Wind Power by 2020
Greenpeace InternationalGreenpeace International
European Wind Energy AssociationEuropean Wind Energy Association
Forum for Energy and DevelopmentForum for Energy and Development
BTM ConsultBTM Consult
Ano Penetração
Novas Capac.
MW
Capac. Acum.
MW
Produção
Anual
TWh
Demanda
Mundial
TWh
Penetração %
1999 3,120 13,273 29.1 14,919 0.20%
2000 3,744 17,017 37.3 15,381 0.24%
2001 4,493 21,510 47.1 15,858 0.30%
2002 5,391 26,901 58.9 16,350 0.36%
2003
20%
6,470 33,371 73,1 16,857 0.43%
2004 8,411 41,782 91.5 17,379 0.53%
2005 10,934 52,716 115.4 17,918 0.64%
2006 14,214 66,930 146.6 18,474 0.79%
2007 18,478 85,408 187.0 19,046 0.98%
2008 24,021 109,429 268.4 19,937 1.35%
2009 31,228 140,657 345.0 20,245 1.70%
2010
30%
40,596 181,253 444.6 20,873 2.13%
2011 48,715 229,968 561.0 21,445 2.62%
2012 58,458 288,426 707.4 22,033 3.21%
2013 70,150 358,576 879,5 22,636 3.89%
2014 84,180 442,756 1,085.9 23,256 4.67%
2015
20%
101,016 543,772 1,333.7 23,894 5.58%
2016 111,117 654,889 1,606.2 24,548 6.54%
2017 122,229 777,118 1,906.0 25,221 7.56%
2018 134,452 911,570 2,235.8 25,912 8.63%
2019
10%
147,897 1,059,467 2,598.6 26,622 9.76%
2020 150,000 1,509,467 2,966.5 27,351 10.85%
2030 150,000 2,545,232 6,242.7 33,178 18.82%
2040 150,000 3,017,017 7,928.7 38,508 20.59%
Cenário Mundial de 10% de Energia Eólica em 2020
Investimentosaté 2020
US$ 721 bilhões Þ 1.200 GWEólicos 
Custo Médio de Investimento
1999 Þ US$ 975/kW
2020 Þ US$ 556/kW
Potência Total Instalada
1999 Þ 14 GW
2020 Þ 1500 GW
1.7 milhões de empregos até 2020
Redução total de 4757 milhões de t. de CO2
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O Futuro das Fontes Renováveis de Energia
Biomassa Carvão Petróleo e gás Energia Nuclear Renováveis
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A utilização da energia eólica
na matriz energética global
mostra-se como uma das mais
importantes opções para a
geração de energia limpa e
sustentável possibilitando
assim uma melhor qualidade
de vida para as futuras
gerações da sociedade.
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