Energia Eólica Aula 1

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Energia Eólica 
Histórico 
Prof. Herminio Miguel de Oliveira Filho, Dr. 
 
 
Campus dos Palmares 
Instituto de Engenharia e Desenvolvimento Sustentável 
Engenharia de Energias 
Programa da disciplina 
 Recurso Eólico; 
 
 Gerador Eólico; 
 
 Sistemas Eólicos Autônomos; 
 
 Sistemas Eólicos Interligados à Rede Elétrica; 
 
 Aspectos Econômicos de Projetos Eólicos; 
 
 
 
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 Apresentar uma evolução histórica do uso da 
energia eólica; 
 
 Contextualizar o uso da energia eólica; 
 
 Apresentar e utilizar dados gerais sobre a 
energia eólica; 
 
 
 
 
 
 
 
Objetivos 
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Histórico 
 
 
 Utilização da energia dos ventos como fonte energética 
primária pelo homem: Grandes Navegações; 
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Histórico 
 As origens dos moinhos de vento: 
 
 Primeiras menções: Egito, próximo a Alexandria (há 3000 anos); 
 
 Primeira informação confiável: moinhos de vento na Pérsia (200 
a.C.) usados na moagem de grãos e bombeamento d’água 
 
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Histórico 
 As origens dos moinhos de vento: 
 
 Possível origem: China, porém não há registros. 
 
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Histórico 
 As origens dos moinhos de vento: 
 
 Primeiras referências documentadas na Europa: 1105 na França 
e 1180 na Inglaterra; 
 Aplicados no bombeamento de água e irrigação 
 
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Histórico 
 O desenvolvimento dos moinhos de vento: 
 Séculos XVII e XVIII: Uso da física e matemática para 
sistematização da tecnologia dos moinhos de vento; 
 Desenvolvimento tecnológico de pás, sistema de controle, 
dentre outros. 
 
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Histórico 
 O desenvolvimento dos moinhos de vento: 
 
 Holanda: moagem de grãos e drenagem de terras; 
 
 Holanda: Introdução das torres; 
 
 Holanda: Aplicação também em serrarias para processar 
madeira e fabricação de papel; 
 
 Estimativas para o séc. 19: Holanda – 9.000 moinhos, Alemanha 
– 20.000 moinhos e Europa – 200.000 moinhos. 
 
 
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Histórico 
 O desenvolvimento dos moinhos de vento: 
 
 
 
 
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Histórico 
 O declínio dos moinhos de vento: 
 
 Revolução industrial e a máquina a vapor 
 
 Estimativas no final do séc. 19/ início do séc. 20: Holanda – 
2.500 moinhos e Europa – 30.000 moinhos. 
 
 Estimativas atuais: Holanda – 1.000 moinhos, Alemenha – 400 
moinhos e Bélgica – 160 moinhos. 
 
 
 
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Histórico 
 O declínio dos moinhos de vento: 
 EUA: presenciou expansão devido sua utilização por colonos 
em regiões desérticas. 
 
 
 
 
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Máquina Halladay: Primeiro 
moinho comercial americano 
Pioneira dos cata-ventos 
(moinho americano) 
 O declínio dos moinhos de vento: 
 EUA: presenciou expansão devido sua utilização por colonos 
em regiões desérticas. 
 
 
 
 
Histórico 
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Máquina Halladay – Modelo Multipás 
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Histórico 
 O declínio dos moinhos de vento: 
 EUA: presenciou expansão devido sua utilização por colonos 
em regiões desérticas. 
 
 EUA: Em 1930, já tinham sido fabricados mais de 6 milhões de 
moinhos; 
 
 EUA: Declínio com a eletrificação rural; 
 
 EUA: Estimativa atual de 150 mil unidades. 
 
 
 
 
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Histórico 
 Primeiros geradores eólicos: 
 Escócia: Máquina de Blyth; 
 Eixo vertical, com 10m de altura, utilizada para carregar baterias 
e iluminar a casa do inventor. 
 
 
 
 
 
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Histórico 
 Primeiros geradores eólicos: 
 Marco inicial das modernas turbinas eólicas: Dinamarca com 
Poul La Cour. 
 Turbina eólica acoplada a um gerador CC; 
 
 
 
 
 
 
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Histórico 
 Primeiros geradores eólicos: 
 
 Marco inicial das modernas turbinas eólicas: Dinamarca com 
Poul La Cour. 
 Turbina eólica acoplada a um gerador CC; 
 Aplicado na eletrólise e no armazenamento do gás hidrogênio 
produzido, utilizado em lâmpadas; 
 La Cour produziu turbinas com potências entre 10 e 35kW e 
rotores de quatro pás de até 20 metros de diâmetro; 
 Primeiro aerogerador com rotor de três pás: F.L. Smidth 
(Dinamarca). 
 
 
 
 
 
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Histórico 
 Primeiros geradores eólicos: 
 
 Alemanha: Principais contribuições com teorias e concepção de 
grandes usinas; 
 
 Alemanha – 1920: Albert Betz determinou a máxima eficiência 
obtida do aproveitamento dos ventos por um disco circular. 
 
 
 
 
 
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Histórico 
 Primeiros geradores eólicos: 
 
 
 
 
 
 
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Histórico 
 Declínio pós-guerra: 
 
 Fatores: 
 Disponibilidade e queda do preço do petróleo e carvão mineral; 
 Falta de reflexão ambiental à respeito de emissão de gases. 
 
 Consequências: 
 Desenvolvimento de turbinas restrito às pesquisas nas técnicas 
aeronáuticas na operação, desenvolvimento das pás e aperfeiçoamento do 
sistema de geração. 
 
 
 
 
 
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Histórico 
 Crise do petróleo e a retomada da energia eólica: 
 
 1973: OPEP aumenta o preço do petróleo e diminui a oferta; 
 
 1974: A Agência Internacional de Energia propões três 
objetivos: 
 Diversificar as fontes de importação do petróleo; 
 Substituir o petróleo por outras fontes de energia; 
 Utilizar a energia com mais racionalidade. 
 
 Consequência: retomada de investimentos em energia eólica; 
 
 Principais países investidores: EUA, Alemanha e Suécia 
 
 
 
 
 
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Histórico 
 Crise do petróleo e a retomada da energia eólica: 
 
 
 
 
 
 
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Energia Eólica no Mundo 
 Evolução do tamanho dos aerogeradores: 
 1985: 50kW – Ø15m 
 2005: 4500kW – Ø112m 
 
http://www.cresesb.cepel.br/index.php?section=com_content&cid=tutorial_eolica 
 Participação de Empresas na Potência Acumulada 
até 2014 ( ): 
 Vestas (11,6%), Siemens (9,5%), Goldwind (9,0%), GE Wind 
(8,7%), Enercon (7,3%), Suzlon (5,5%), Gamesa (4,5%). 
 Evolução da potência eólica instalada no mundo: 
 1990: 2.000MW; 
 2008: 120.000MW; 
 2015: 432.000MW . 
http://www.statista.com/statistics/272813/market-share-of-the-leading-wind-
turbine-manufacturers-worldwide/ 
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Energia Eólica no Mundo 
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Energia Eólica no Mundo 
 Participação de Empresas na Potência Acumulada 
até 2014 ( ): 
 Vestas (11,6%), Siemens (9,5%), Goldwind (9,0%), GE Wind 
(8,7%), Enercon (7,3%), Suzlon (5,5%), Gamesa (4,5%). 
 Evolução da potência eólica instalada no mundo: 
 1990: 2.000MW; 
 2016: 486.749MW . 
http://www.statista.com/statistics/272813/market-share-of-the-leading-wind-
turbine-manufacturers-worldwide/ 
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Energia Eólica no Mundo 
 Capacidade anual instalada por região: 
http://www.statista.com/statistics/272813/market-share-of-the-leading-wind-
turbine-manufacturers-worldwide/ 
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Energia Eólica no Brasil 
 Potencial: Superior a 70000GW (www.mme.gov.br) 
 Capacidade instalada : 
http://www.tecnologiademateriais.com.br/noticias/2011/composites/
setembro/Os_10%20maiores_mercados.html 
143,5GW no Brasil! 
Países GW instalados (2016) 
China 168,73 
EUA 82,18 
Alemanha 50,02 
Índia 28,70 
Espanha 23,07 
Reino Unido 14,54 
França 12,07 
Canadá 11,90 
Brasil 10,74 
Itália 9,26 
GWEC 
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Potencial Brasileiro 
 Velocidade média do vento de 7 m/s e altura de 50m. 
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Capacidade Instalada 
 No Brasil em 01/2018: 12,76GW - 504 parques 
(ABEEólica);Bibliografia Básica 
 FADIGAS, E. A. F. A. Energia Eólica. 
Editora Manole, 2011. 
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 PINTO, M. d. O. Fundamentos de 
Energia Eólica. Editora: LTC. 1ª Edição, 
2013.