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Geração Centralizada e Descentralizada de Energia Eólica: Vantagens e Desvantagens Silva G. P. Aguiar Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás - Campus Goiânia. Rua 75, Nr. 46 - St. Central, Goiânia/GO, Brasil, 74055-110
[email protected] Coordenação do Programa de Mestrado em Tecnologia de Processos Sustentáveis
Resumo – Este trabalho apresenta por meio de revisão bibliográfica as vantagens e desvantagens das redes centralizadas e descentralizadas de
tecnológicas industriais e a experiência operativa desses tipos de fonte acumulada nos últimos anos em todo o mundo [1].
distribuição de energia eólica, principalmente no que se refere aos
A energia eólica é uma energia considerada limpa e
aspectos socioeconômicos, ambientais e tecnológicos.
sustentável pelo fato de fazer uso de fonte renovável para a geração.
I. INTRODUÇÃO De acordo com Edna Elias Xavier et al (2014) da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) o Brasil possui um perfil energético com potencial técnico promissor para adoção de estratégias voltadas para a utilização de fontes renováveis não tradicionais. Notadamente, as centrais eólicas, a energia solar, as centrais hidrelétricas de pequeno porte (PCHs) e a bioeletricidade, [...] são cada vez mais relevantes para o suprimento
das
demandas
energéticas.
Essas
fontes
contribuem com a diversificação da matriz elétrica, além de estarem
usualmente
relacionadas
a
projetos
menos
Observa-se que principalmente em decorrência do recente desenvolvimento tecnológico e de políticas públicas de incentivo, há um gradual incremento da participação dessas fontes na matriz energética nacional. Além disso, observa-se que a questão ambiental certamente é um dos argumentos mais importantes para a expansão da utilização dessas fontes
eletricidade já que agrega numerosas vantagens frente às energias tradicionais e mesmo em comparação a outras renováveis. Dentre as características mais atrativas em termos de planejamento energético, pode-se citar a implantação rápida e, em geral, o impacto reduzido na ocasião da construção dos parques eólicos [2]. Porém, a energia gerada nas grandes centrais eólicas também necessita ser transportada para as regiões de
Neste panorama, as centrais eólicas e a energia solar assumem papéis de destaque no cenário energético nacional. Em especial porque geralmente tais projetos estão associados socioambientais
Ao transportar-se energia eólica de grandes centrais de geração, valendo-se de grandes empresas, para diversas localidades por meio de linhas de transmissão aéreas ou subterrâneas, tem-se o processo de distribuição centralizada. Conforme
o
Conselho
Empresarial
para
o
Desenvolvimento Sustentável de Portugal (2009) a produção descentralizada de energia ou microgeração, refere-se à
nos últimos anos.
impactos
eólica tem assumido um importante papel como fonte de
demanda.
impactantes.
a
Ainda segundo Edna Elias Xavier et al (2014) a energia
menos
expressivos
se
comparados aos de outras fontes convencionais. A essa vantagem somam-se o desenvolvimento de suas bases
possibilidade de o consumidor, particular ou empresa, poder produzir a sua própria energia, recorrendo para tal a equipamentos de pequena escala, como, por exemplo, painéis solares, microturbinas, microeólicas ou mini-hídricas. A energia produzida pode ser aproveitada para [...] a produção
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de energia eléctrica, que pode ser vendida à rede de
forma centralizada como descentralizada, de modo a
distribuição nacional [3].
minimizar os possíveis impactos resultantes da grande
Assim, o processo de distribuição descentralizado eólico
demanda energética.
refere-se a micro-centrais de geração de energia eólica que III. ENERGIA EÓLICA
abastecem a pequenas regiões de demanda menor de energia. De posse à revisão bibliográfica, este artigo apresentará
Conforme apresentado no Balanço Energético Nacional de
processos
2015 da EPE, em 2014 a participação de renováveis na
centralizados e descentralizados de distribuição de energia
Matriz Energética Brasileira manteve-se entre as mais
elétrica eólica no tocante aos aspectos socioeconômicos,
elevadas do mundo, mas caiu para 74,6% devido às
ambientais e tecnológicos.
condições hidrológicas desfavoráveis e ao aumento da
vantagens
e
desvantagens
presentes
nos
Com este artigo espera-se contribuir e subsidiar novas
geração térmica [4].
pesquisas em energia de fontes renováveis. II. CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL Acessou-se ao site da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) e tomou-se nota do consumo de energia elétrica na rede das cinco regiões Brasileiras, o que tornou possível a criação do seguinte gráfico e tabela:
Fig. 2 – Participação de renováveis na Matriz Energética Fonte: Agência Internacional de Energia. Elaboração: EPE
A partir do gráfico apresentado, percebe-se o avanço brasileiro em relação a outros países ao investir em fontes renováveis. O gráfico abaixo também apresentado no Balanço Energético Nacional de 2015 da EPE ilustra a evolução da Fig. 1 – Consumo de Energia Elétrica na Rede (MWh). Janeiro de 2015. Fonte: Adaptado de Empresa de Pesquisa Energética (2015).
geração eólica brasileira.
TABELA I – CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NA REDE Consumo de energia elétrica na rede (MWh). S istema S imples: 2015 JAN
FEV
MAR
ABR
MAI
JUN
40.662.282
40.571.730
39.778.732
39.559.594
38.196.235
37.169.938
Norte
2.695.502
2.545.415
2.684.971
2.616.020
2.676.285
2.706.982
Nordeste
6.960.505
6.765.093
6.886.401
6.713.622
6.705.760
6.481.420
Sudeste
20.858.677
20.774.377
20.148.003
20.094.075
19.242.836
18.641.554
Sul
7.346.758
7.691.772
7.302.161
7.263.926
6.736.957
6.595.795
Centro-Oeste
2.800.840
2.795.073
2.757.196
2.871.951
2.834.397
2.744.186
TOTAL
No gráfico apresentado percebe-se que o consumo de
Fig. 3 – evolução da geração eólica. Fonte: EPE.
energia na região sudeste é maior, o que ocasiona maior
A produção de eletricidade a partir da fonte renovável
pressão sobre os recursos ambientais disponíveis para esta
eólica alcançou 12.210 GWh em 2014, equivalente a um
região. Mostra-se imprescindível a inclusão de fontes
aumento de 85,6% em relação ao ano anterior, quando se
renováveis de energia no sistema de distribuição, tanto de
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atingiu 6.578 GWh. Em 2014, a potência instalada para geração eólica no país expandiu 122,0% [5].
De Acordo com Calabró (2013) a qualidade do fornecimento de energia elétrica da GD, por dispensar o
Percebe-se um avanço representativo e contínuo na
transporte por longas distâncias [...] é superior à geração
geração de energia eólica brasileira. Neste sentido pesquisas
convencional. A geração próxima às cargas torna o sistema
em geração de energia eólica se fazem relevantes.
mais estável e confiável [8], é o que ilustra a Fig. 4. Ainda segundo Calabró (2013) a GD é capaz de aliviar a
A. Geração Centralizada De acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica (2005) as centrais de grande porte têm potencial para atender uma significativa parcela do Sistema Interligado Nacional (SIN) com importantes ganhos: contribuindo para a redução da emissão, pelas usinas térmicas, de poluentes atmosféricos; diminuindo a necessidade da construção de grandes reservatórios; e reduzindo o risco gerado pela sazonalidade hidrológica,
à
luz
da
complementaridade
citada
anteriormente. [...]
sobrecarga e o congestionamento do sistema de transmissão e de manter a tensão em níveis adequados, especialmente quando posicionada ao longo de redes de grande extensão, proporcionando maior confiabilidade ao sistema ao reduzir o número de quedas de energia e blackouts. A GD ocorre nas cercanias do centro consumidor. O primeiro resultado positivo de sua implantação é diminuir perdas
decorrentes
do
transporte
da
energia,
com
correspondente aumento da eficiência energética [9].
Os impactos visuais são decorrentes do agrupamento de torres e aerogeradores, principalmente no caso de centrais eólicas com um número considerável de turbinas, também conhecidas como fazendas eólicas. Os impactos variam muito de acordo com o local das instalações, o arranjo das torres e as especificações das turbinas. Apesar de efeitos negativos, como alterações na paisagem natural, esses impactos tendem a atrair turistas, gerando renda, emprego, arrecadações e promovendo o desenvolvimento regional. Outro impacto negativo das centrais eólicas é a possibilidade de interferências eletromagnéticas, que podem causar perturbações nos sistemas de comunicação e transmissão de dados (rádio, televisão etc.) apud (TAYLOR, 1996). De acordo com este autor, essas interferências variam muito, segundo o local de instalação da usina e suas especificações técnicas, particularmente o material utilizado na fabricação das pás. Também a possível interferência nas rotas de aves deve ser devidamente considerada nos estudos e relatórios de impactos ambientais (EIA/RIMA) [6]. B. Geração Descentralizada (GD) Ainda segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (2005) as pequenas centrais podem suprir pequenas localidades distantes da rede, contribuindo para o processo de universalização do atendimento [7].
Fig. 4 – Antes e depois do blackout de 2003 em Nova York. Fonte: Associação da Indústria de Cogeração de Energia 2013.
Ainda de acordo com Calabró (2013) são benefícios da GD: a) Econômico 1. Contribui na diversificação da matriz energética e do setor elétrico; 2. Dispersão de impactos ambientais: reduz impactos ambientais decorrentes da construção de reservatórios e de longas LT’s;
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3. Geração de empregos e desenvolvimento econômico:
estabilidade na produção pela indústria nacional;
Diminuição da necessidade da construção de grandes reservatórios;
4. Diversificação de investimentos privados: ampliação do
número de Agentes geradores e participantes no setor
do
risco
gerado
pela
sazonalidade
hidrológica, à luz da complementaridade;
elétrico, distribuídos regionalmente;
Redução
Atração de turistas, gerando renda, emprego,
5. Eficiência no uso das fontes energéticas: valorização das
arrecadações e promovendo o desenvolvimento
fontes de custo variável unitário (CVU) nulo e de baixo
regional.
impacto ambiental.
As vantagens da geração eólica descentralizada se resumem
b) Sistema Elétrico
da seguinte forma:
1. Melhora a confiabilidade e a estabilidade do sistema: diminui
dependência
do
parque
gerador
despachado
contribuindo para o processo de universalização do
centralizadamente, mantendo reservas próximas aos centros de carga;
Suprem pequenas localidades distantes da rede,
atendimento;
A qualidade do fornecimento de energia elétrica é
2. Descentraliza geração de energia: reduz necessidade de
superior por dispensar o transporte por longas
investimentos em redes de transmissão, inclusive para
distâncias;
interligação regional e distribuição para “coletar a energia
Estabilidade e confiança;
produzida”;
Alivio da sobrecarga e o congestionamento do
3. Reduz perdas elétricas no sistema: possibilita ganhos
sistema de transmissão;
compartilhados por todos os consumidores e geradores;
Manutenção da tensão em níveis adequados;
4. Agilidade no atendimento ao crescimento da demanda:
Redução do número de quedas de energia e
menor prazo e menor complexidade no licenciamento e na liberação para a implantação dos projetos [10].
blackouts;
energia, com correspondente aumento da eficiência
IV. CONCLUSÃO Elaborado o presente artigo, percebem-se claramente as vantagens e desvantagens estabelecidas pelas gerações centralizadas e descentralizadas de energia eólica, uma vez que descreve sucintamente os impactos positivos e negativos correspondentes
aos
meios
técnicos,
Diminuição de perdas decorrentes do transporte da
econômicos
e
ambientais. O consumo de energia na região sudeste brasileira é de grande escala, o que ocasiona pressão sobre os recursos do
energética;
Contribui na diversificação da matriz energética e do setor elétrico;
Reduz
impactos
ambientais
decorrentes
da
construção de reservatórios e de longas LT’s;
Geração
de
empregos
e
desenvolvimento
econômico;
Diversificação
de
investimentos
privados
distribuídos regionalmente;
meio, levando o país a investir em fontes renováveis. A fonte eólica se mostra em evolução neste sentido, mostrando-se
Eficiência no uso das fontes energéticas;
relevantes novos incentivos às pesquisas.
Agilidade no atendimento ao crescimento da demanda;
As vantagens da geração eólica centralizada se resumem da seguinte forma:
Redução da emissão, pelas usinas térmicas, de poluentes atmosféricos;
As desvantagens da geração centralizada e descentralizada, em maior e menor proporção respectivamente, são:
Impactos visuais;
Interferências eletromagnéticas;
Interferência nas rotas de aves.
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AGRADECIMENTOS Agradece-se a CAPES e ao Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Goiás – Campus Goiânia por proporcionarem o Mestrado Profissional em Tecnologia de Processos Sustentáveis, contribuindo para uma nação com consciência ambiental. REFERÊNCIAS [1]http://www.epe.gov.br/PDEE/Relat%C3%B3rio%20Final%20do %20PDE%202023.pdf. Em 07/09/2015, 15:30h. [2]http://www.epe.gov.br/PDEE/Relat%C3%B3rio%20Final%20do %20PDE%202023.pdf. Em 07/09/2015, 15:34h. [3] http://www.bcsdportugal.org/wpcontent/uploads/2013/10/News-2009-06-19-Energia.pdf.
Em
07/09/2015, 15:39h. [4]https://ben.epe.gov.br/downloads/S%C3%ADntese%20do%20Re lat%C3%B3rio%20Final_2015_Web.pdf.
Em
07/09/2015,
15:44h. [5]https://ben.epe.gov.br/downloads/S%C3%ADntese%20do%20Re lat%C3%B3rio%20Final_2015_Web.pdf.
Em
07/09/2015,
15:47h. [6] http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06Energia_Eolica(3).pdf. Em 07/09/2015, 15:54h. [7] http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06Energia_Eolica(3).pdf. Em 07/09/2015, 15:54h. [8]http://www.cogen.com.br/workshop/2013/Geracao_Distribuida_ Calabro_22052013.pdf. Em 07/09/2015, 15:57h. [9]http://www.cogen.com.br/workshop/2013/Geracao_Distribuida_ Calabro_22052013.pdf. Em 07/09/2015, 15:57h. [10]http://www.cogen.com.br/workshop/2013/Geracao_Distribuida_ Calabro_22052013.pdf. Em 07/09/2015, 15:57h.
