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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Energia eólica no exterior. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa As usinas eólicas (WPP) já atingiram o nível de maturidade comercial e em locais com velocidades de vento médias anuais superiores a 5 m/s competem com sucesso com fontes tradicionais de eletricidade.
A conversão da energia eólica em energia mecânica, elétrica ou térmica é realizada em aerogeradores com disposição horizontal ou vertical do eixo do aerogerador. As turbinas eólicas mais utilizadas com um eixo horizontal do rotor, operando no princípio de um moinho de vento. Turbinas com eixo horizontal e alto coeficiente de velocidade têm o maior valor do coeficiente de aproveitamento da energia eólica (0,46-0,48). Turbinas eólicas de eixo vertical são menos eficientes (0,45), mas têm a vantagem de não precisarem ser sintonizadas com a direção do vento. A Tabela 2.2.1 mostra dados sobre a participação de mercado de vários tipos de turbinas eólicas nos antigos estados da Alemanha. Tabela. 2.2.1
As turbinas eólicas com capacidade unitária de 100 a 500 kW são as mais difundidas entre as instalações de rede atualmente. O custo específico das turbinas eólicas com capacidade de 500 kW é agora de cerca de US$ 1200/kW e tende a diminuir. A Tabela 2.2.2 mostra a estrutura de energia das turbinas eólicas nos antigos estados da Alemanha. Tabela. 2.2.2
Turbinas eólicas da classe dos megawatts foram construídas em vários países (Figura 2.2.1) e estão atualmente em fase de pesquisa experimental ou operação experimental.
Figura 2.2.2. Turbinas experimentais da classe Megawatt Em muitos países desenvolvidos, existem programas estatais para o desenvolvimento de fontes renováveis de energia, incluindo a energia eólica. Graças a esses programas, tarefas científicas, técnicas, energéticas, ambientais, sociais e educacionais são resolvidas. Os geradores de projetos de energia renovável na Europa são centros de pesquisa (Riso, SERI (atualmente NREL), Sandia, ECN, TNO, NLR, FFA, D(FV)LR, CIEMAT, etc.), universidades e empresas interessadas. Em 1994, em Madrid, na conferência "Plano Director para o Desenvolvimento das Fontes de Energia Renováveis na Europa", foi adoptada uma declaração pelos países da União Europeia. A "Declaração de Madri" estabeleceu metas para alcançar um nível de 15% de energia renovável no consumo total de energia nos países da União Européia até 2010. Em 1994, a capacidade instalada de painéis solares, mini centrais hidrelétricas e turbinas eólicas no países da União Europeia foi de 5.3 GW, até 2010 está prevista a instalação de equipamentos com capacidade instalada de 55 GW. Os objetivos estabelecidos são alcançados resolvendo problemas no campo da política, legislação tributária preferencial, apoio financeiro do estado por meio de programas científicos e técnicos, empréstimos preferenciais, criação de uma rede de informações, sistema educacional, estágios, promoção de alta tecnologia, criação de empregos em indústrias e preparar a opinião pública. Na fig. 2.2.3 mostra dois cenários para o uso de fontes de energia renováveis na Europa. Porcentagem da oferta mundial de energia
Condições favoráveis para o desenvolvimento do setor energético permitirão aumentar em 2020% o consumo de energia elétrica até 30 incluindo à custa de fontes de energia renováveis em 15%. Tabela 2.2.3. as taxas de geração de eletricidade por várias fontes de energia renováveis nos países europeus são dadas de acordo com previsões otimistas e pessimistas até 2020. A previsão baseia-se na análise das taxas de crescimento da capacidade instalada de vários tipos de fontes renováveis de energia nos países da União Europeia. A participação da energia eólica será de 15% de acordo com uma estimativa pessimista, 16% de acordo com uma estimativa otimista. Tabela. 2.2.3
Em 1994, a capacidade instalada de parques eólicos em todo o mundo era de 3200 MW, 1400 MW na Europa. A Tabela 2.2.4 mostra os dados da capacidade instalada total dos parques eólicos por país. Tabela. 2.2.4
Anualmente na Europa, a capacidade instalada de turbinas eólicas é de 200 MW, sob condições favoráveis, o aumento da capacidade instalada pode chegar a 800 MW. Os programas mais eficazes para aumentar a capacidade instalada de parques eólicos são os programas dos países da Europa, China, Índia, EUA e Canadá. O volume de negócios anual devido à venda de turbinas eólicas nos países europeus é de 400 milhões de ecus. Mais de 10 maiores bancos da Europa estão investindo na indústria de energia eólica. Mais de 20 grandes investidores privados europeus financiam a energia eólica. O custo da energia eólica depende principalmente dos seguintes 6 parâmetros:
Tabela. 2.2.5
Nas últimas três décadas, a tecnologia de energia eólica tem se concentrado na criação de turbinas eólicas em rede WECS. Progressos significativos foram feitos nessa direção. Muitos milhares de instalações WECS modernas provaram ser totalmente competitivas com fontes de energia convencionais. As redes elétricas existentes realizam o transporte da eletricidade gerada pelos parques eólicos para diversas regiões. Nos últimos anos, as tecnologias para aproveitamento da energia eólica em redes isoladas têm sido intensamente desenvolvidas. Em redes de transmissão isoladas, o inevitável custo por unidade de energia produzida é muitas vezes maior do que em redes de transmissão centralizadas. As usinas de geração de energia são geralmente baseadas em pequenos motores de combustão interna que usam combustíveis caros, onde o custo de transporte do combustível sozinho muitas vezes eleva o custo por unidade de energia produzida em dezenas de vezes o custo da energia nas melhores redes centrais de transmissão. Em redes de transmissão menores, as instalações de fornecimento de energia são muito mais flexíveis: um moderno conjunto de geradores movidos a diesel pode ser iniciado, sincronizado e conectado a uma rede isolada em menos de dois segundos. A conversão de energia eólica é uma fonte alternativa de energia renovável para substituir o combustível caro. Novos estudos de viabilidade para projetos que utilizam turbinas eólicas em conjunto com geradores a diesel em redes isoladas mostram que o potencial global para sistemas WECS independentes é ainda maior do que para sistemas WECS conectados a redes elétricas convencionais. A Tabela 2.2.6 mostra os parâmetros dos sistemas eólico-diesel existentes. Esses sistemas foram construídos em 1985-1990. Sua operação revelou a necessidade de melhorar os sistemas, criar um controle automatizado. Tabela. 2.2.6
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