Este documento fornece um resumo dos principais pontos sobre análise de projetos de energia eólica: 1) Discute fundamentos de sistemas de energia eólica e fatores importantes a serem considerados em análises de projeto. 2) Apresenta o modelo de projeto de energia eólica RETScreen. 3) Explica como sistemas de energia eólica podem fornecer eletricidade para redes centrais, isoladas ou individuais.

1. AAnnáálliissee ddee PPrroojjeettooss ddee EEnneerrggiiaa
EEóólliiccaa
Foto cedida por: Nordex AG
© Ministro de Recursos Naturais Canada 2001 – 2006.
Curso Análise de Projeto ddee EEnneerrggiiaa LLiimmppaa
Turbina para Distribuidora

2. © Ministro de Recursos Naturais Canada 2001 – 2006.
OObbjjeettiivvooss
• RReevviissaarr ffuunnddaammeennttooss ddooss
SSiisstteemmaass ddee EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa
• IIlluussttrraarr ccoonnssiiddeerraaççõõeess iimmppoorrttaanntteess
ppaarraa aa aannáálliissee ddee pprroojjeettooss ddee EEnneerrggiiaa
EEóólliiccaa
• AApprreesseennttaarr oo MMooddeelloo ddee PPrroojjeettoo ddee EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa
RREETTSSccrreeeenn®

3. OO qquuee ppooddee sseerr ffoorrnneecciiddoo ppeellooss
ssiisstteemmaass ddee eenneerrggiiaa eeóólliiccaa??
Fazenda Eólica San Gorgino, Palm Springs, California, EUA
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• EElleettrriicciiddaaddee ppaarraa
 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
Foto cedida por : Warren Gretz/ NREL Pix

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

5. Fora da rede, Turbina10 kW, Mexico
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Utilização ddaa EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa
• FFoorraa ddaa RReeddee
 Pequenas turbinas (50 W a 10 kW)
 Carregamento de Baterias
 Bombeamento de água
• RReeddeess IIssoollaaddaass
 Turbinas típicas de 10 a 200 kW
 Reduz custo de geração em áreas
remotas: sistemas híbridos diesel-eólicos
 Penetração alta ou baixa
• RReeddeess IInntteerrlliiggaaddaass ((CCeennttrraall))
 Turbinas típicas 200 kW a 2 MW
 Fazendas eólicas de múltiplas turbinas Foto cedida por: Charles Newcomber/ NREL Pix

6. Elementos de Projetos ddee EEnneerrggiiaa
EEóólliiccaa
Instalação Mastro Meteorológico de 40-m, Quebec, Canada
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• AAvvaalliiaaççããoo ddooss
rreeccuurrssooss eeóólliiccooss
• AAvvaalliiaaççããoo aammbbiieennttaall
• AApprroovvaaççããoo lleeggaall
• PPrroojjeettoo
• CCoonnssttrruuççããoo
 Estradas
 Linha de transmissão
 Subestações
Foto cedida por: GPCo Inc.
Subestação, California, EUA
Foto cedida por: Warren Gretz/NREL Pix

7. © Ministro de Recursos Naturais Canada 2001 – 2006.
RReeccuurrssoo EEóólliiccoo
• Alta velocidade mmééddiiaa ddooss vveennttooss éé
eesssseenncciiaall
 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
• BBoomm rreeccuurrssoo
 Áreas costeiras
 Encostas de grande declividade
 Passagens
 Terrenos abertos
 Vales que canalizem os ventos
• TTiippiiccaammeennttee mmaaiiss vveennttiillaaddooss
 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
600
400
200
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Velocidade do vento (m/s)
Potência (kW)

8. Custo do SSiisstteemmaa ddee EEnneerrggiiaa
EEóólliiccaa
• FFaazzeennddaass EEóólliiccaass
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 1.500$/kW instalado
 O&M: 0,01$/kWh
 Preço venda: 0,04$-0,10$/kWh
• TTuurrbbiinnaass iinnddiivviidduuaaiiss
&& rreeddeess iissoollaaddaass
 Maiores custos
(depende mais de cada caso)
Estudo viabilidade
Desenvolvimento
Engenharia
Turbinas
Balanço da Planta
 Estudo de Viabilidade, desenvolvimento
& engenharia, representam a maior parte dos custos
• PPrreevveerr uummaa ttrrooccaa ssiiggnniiffiiccaattiivvaa ddee ccoommppoonneenntteess ddaa oorrddeemm ddee 2200 aa
2255%% ddoo ccuussttoo iinniicciiaall
 Lâminas do rotor ou caixa de embreagem
0% 20% 40% 60% 80%
Porção do custo de instalação

9. Considerações ssoobbrree PPrroojjeettoo ddee
EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa
• BBoonnss rreeccuurrssooss eeóólliiccooss rreedduuzzeemm ddrraassttiiccaammeennttee ccuussttoo ddee
pprroodduuççããoo
 Créditos de produção da distribuidora/governo ou receitas de energia “verde”
 Venda de certificados de redução de emissões (CERs)
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 Boa avaliação deste recurso é um investimento de valor
• OOuuttrraass ffoonntteess ddee rreecceeiittaa
• LLiimmiittaaççõõeess ee ccrriittéérriiooss
 Aceitação ambiental
 Aceitação da população local
 Capacidade de transmissão e
interconexão à Rede
• FFiinnaanncciiaammeennttoo,, ttaaxxaass ddee jjuurrooss,,
ttaaxxaass ccaammbbiiaaiiss
Turbina da Fazenda Eólica Le Nordais, Quebec, Canada

10. EExxeemmppllooss:: EEuurrooppaa ee EEUUAA
SSiisstteemmaass ddee EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa nnaa RReeddee
CCeennttrraall
• GGeerraaççããoo iinntteerrmmiitteennttee nnããoo éé pprroobblleemmaa::
Fazenda eólica costeira, Dinamarca
Foto cedida por: Danmarks Tekniske Universitet
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1177%% ddaa eelleettrriicciiddaaddee ddaa DDiinnaammaarrccaa
pprroovveemm ddee eeóólliiccaa sseemm ggeerraaççããoo rreesseerrvvaa
• PPrroojjeettooss ddee iimmppllaannttaaççããoo rrááppiiddaa ((22 aa 44
aannooss)) qquuee ppooddeemm ccrreesscceerr ppaarraa aatteennddeerr
ddeemmaannddaa
Fazenda Eólica em Palm Springs, California,EUA
Foto cedida por: Warren Gretz/ NREL Pix
• TTeerrrraa ppooddee sseerr uuttiilliizzaaddaa ppaarraa oouuttrrooss
pprrooppóóssiittooss,, ccoommoo aaggrriiccuullttuurraa
• IInnddiivvíídduuooss,, eemmpprreessaass ee ccooooppeerraattiivvaass,,
aass vveezzeess ppoossssuueemm ee ooppeerraamm uummaa
ttuurrbbiinnaa iinnddiivviidduuaall

11. EExxeemmppllooss:: ÍÍnnddiiaa ee CCaannaaddáá
SSiisstteemmaass ddee EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa eemm RReeddee
IIssoollaaddaa
• GGeerraaççããoo ddee eelleettrriicciiddaaddee éé ccaarraa eemm ffuunnççããoo ddoo ccuussttoo ddoo
ttrraannssppoorrttee ddoo ddiieesseell ppaarraa áárreeaass rreemmoottaass
Turbina 50-kW, Nunavut, Canadá
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 Turbinas eólicas reduzem o consumo de diesel
• CCoonnffiiaabbiilliiddaaddee && mmaannuutteennççããoo ssããoo iimmppoorrttaanntteess
Instalação Turbina 50-kW , West Bengal, Índia
Foto cedida por: Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada Foto cedida por: Phil Owens/ Nunavut Power Corp.

12. EExxeemmppllooss:: EEUUAA,, BBrraassiill ee CChhiillee
SSiisstteemmaass ddee EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa FFoorraa ddaa
RReeddee
• EElleettrriicciiddaaddee ppaarraa ppeeqquueennaass ccaarrggaass eemm aarreeaass ffoorraa ddaa rreeddee,, ccoomm vveennttooss
• BBaatteerriiaass iinnddeeppeennddeenntteess ffoorrnneecceemm eelleettrriicciiddaaddee eemm ppeerrííooddooss ddee
ccaallmmaarriiaa
• BBoommbbeeaammeennttoo ddee áágguuaa:: ooss rreesseerrvvaattóórriiooss ffuunncciioonnaamm ccoommoo ppuullmmõõeess
• PPooddeemm sseerr uussaaddooss eemm ccoommbbiinnaaççããoo ccoomm ggrruuppooss ggeerraaddoorreess aa
ccoommbbuussttiivveell ffóóssssiill ee//oouu ccoomm ssiisstteemmaass ffoottoovvoollttááiiccooss eemm ssiisstteemmaass
““hhííbbrriiddooss””
Foto cedida por: Foto cedida por : Roger Taylor/ NREL Pix Foto cedida por : Arturo Kunstmann/ NREL Pix
Southwest Windpower/ NREL Pix
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Energia para Torre de
Telecomunicações, Arizona, EUA
Energia para uma vila
remota, Brasil Sistema híbrido Energia Eólica, Chile

13. RREETTSSccrreeeenn® MMooddeelloo ddee PPrroojjeettoo
ddee EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa
• AAnnáálliissee mmuunnddiiaall ddaa pprroodduuççããoo ddee eenneerrggiiaa,, ccuussttoo ddoo cciicclloo ddee
vviiddaa ee rreedduuççããoo ddaass eemmiissssõõeess ddooss ggaasseess ddee eeffeeiittoo eessttuuffaa
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 Rede central, rede isolada e fora
darede
 Turbinas individuais ou fazendas
eólicas
 Rayleigh, Weibull, ou distribuição
do vento definida por usuário
• AAppeennaass 11 ppoonnttoo ddee ddaaddoo ppaarraa
RREETTSSccrreeeenn® vvss.. 88..776600 ppaarraa
mmooddeellooss ddee ssiimmuullaaççããoo hhoorráárriiaa
• AAttuuaallmmeennttee nnããoo iinncclluuiiddoo::

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

15. Exemplo de Validação ddee MMooddeelloo ddee
PPrroojjeettoo
ddee EEnneerrggiiaa EEóólliiccaa RREETTSSccrreeeenn®
• RREETTSSccrreeeenn® ccoommppaarraaddoo ccoomm oo ssiimmuullaaddoorr hhoorráárriioo HHOOMMEERR
 10 turbinas de 50 kW cada instaladas em Kotzebue, Alaska
 Estimativa anual de produção de energia RETScreen divergiu 1,1% do HOMER
• RREETTSSccrreeeenn® ccoommppaarraaddoo aa ddaaddooss mmoonniittoorraaddooss ddoo mmeessmmoo
ssiisstteemmaa::
EEnneerrggiiaa DDiiffeerreennççaa
MMoonniittoorraaddaa
((MMWWhh))
11999988 225500 227711 --88%%
((33 ttuurrbbiinnaass))
11999999--22000000 11..005577 11..117700 --1100%%
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RREETTSSccrreeeenn
EEnneerrggiiaa
((MMWWhh))
PPeerrííooddoo

16. © Ministro de Recursos Naturais Canada 2001 – 2006.
CCoonncclluussõõeess
• TTuurrbbiinnaass eeóólliiccaass ffoorrnneecceemm eelleettrriicciiddaaddee iinntteerrlliiggaaddaass oouu nnããoo
ààss rreeddeess,, eemm qquuaallqquueerr lluuggaarr ddoo mmuunnddoo
• UUmmaa bbooaa ddiissppoonniibbiilliiddaaddee ddee vveennttoo éé uumm ffaattoorr iimmppoorrttaannttee
ppaarraa uumm pprroojjeettoo bbeemm ssuucceeddiiddoo
• DDiissppoonniibbiilliiddaaddee ddee ccrrééddiittooss ddee pprroodduuççããoo oouu ttaarriiffaass ddee
““eenneerrggiiaa vveerrddee”” ssããoo iimmppoorrttaanntteess ppaarraa pprroojjeettooss iinntteerrlliiggaaddooss
àà rreeddee
• RREETTSSccrreeeenn® ccaallccuullaa aa pprroodduuççããoo ddee eenneerrggiiaa uussaannddoo ddaaddooss
aannuuaaiiss,, ccoomm pprreecciissããoo ccoommppaarráávveell ààss ssiimmuullaaççõõeess hhoorráárriiaass
• RREETTSSccrreeeenn® ppooddee ggeerraarr eeccoonnoommiiaa ssiiggnniiffiiccaattiivvaa nnoo ccuussttoo ddoo
eessttuuddoo ddee vviiaabbiilliiddaaddee

17. Para informações adicionais consultar a página Web do RETScreen em
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PPeerrgguunnttaass??
Módulo de Análise de Projeto de Energia Eólica
RETScreen® International Curso de Análise de Projeto de Energia Limpa
wwwwww..rreettssccrreeeenn..nneett