Passo a passo da geração eólica

Composta basicamente por sete itens, a nacele – cubículo fechado no qual estão instalados todos os equipamentos que compõe uma turbina eólica – pode ser comparada ao cérebro do corpo humano. Neste equipamento está localizado o dispositivo inteligente do sistema, que torna possível a transformação da força do vento em energia.

eixo principal (1) – que transmite o movimento de rotação das pás para o multiplicador de velocidade ou diretamente para o gerador elétrico, dependendo do modelo do aerogerador – tem à sua volta um sistema de freio a disco (2), que tem como função auxiliar na frenagem do aerogerador, já que a principal forma de frenagem ocorre aerodinamicamente por meio do embandeiramento das pás. Em seguida, está omultiplicador de velocidade (3), que tem como funções compatibilizar a rotação das pás de acordo com a alternador e interligar o eixo principal ao eixo do gerador (4).

Aproveitando a rotação mecânica do eixo, o gerador (5) produz a energia elétrica. Para monitorar e otimizar todo o processo, o controlador (6) recebe informações doanemômetro (7) – instrumento que mede a direção e a velocidade do vento – e a partir dos dados recebidos ajusta o funcionamento de todo o conjunto da nacele (veja no quadro 'Por dentro de um aerogerador' a localização de cada um dos sete itens).

"A geração eólica de energia elétrica é realizada em baixa tensão e a maioria dos fabricantes utiliza tensão nominal de 690 V", esclarece o engenheiro Tomaz B. Campos. "A elevação da tensão de geração (baixa tensão) para a tensão de distribuição (média tensão) ocorre por meio de subestações elevadoras que podem estar localizadas dentro da nacele, em algum local dentro da torre, ou então, do lado externo ao lado da torre de sustentação", completa.

Erguido em uma área de 500 hectares, parque eólico Gargaú (RJ) conta com cabos Prysmian em seus 17 aerogeradores de 120 metros cada

Após a tensão de geração ser elevada para valores de média tensão, a energia gerada é encaminhada para a subestação de potência por meio de alimentadores primários. Depois, a tensão é novamente elevada e, em seguida, a energia gerada é conduzida por meio de uma linha de transmissão até o ponto de conexão elétrica.


Conexão eficiente

Para que o aerogerador alcance elevado desempenho na geração de energia, é essencial que as pás acompanhem a direção dos ventos. Por isso, o cabo que interliga a nacele à torre de sustentação deve apresentar características específicas, como alta resistência a torção.

A Prysmian, que dispõe de ampla gama de cabos para todos os tipos de geração de energia, também oferece soluções de alta performance para os parques eólicos. "Para interligar a nacele à parte inferior da torre, são utilizados cabos de baixa tensão ou de média tensão. Esses cabos apresentam condutores de cobre com uma classe especial de encordoamento, que garante a mobilidade do produto durante os ciclos de torção", explicaPaulo Gonzalez, gerente Comercial da Prysmian.

Após a descida na torre, a energia é transmitida por meio de uma linha subterrânea de média tensão para a subestação. Para esta aplicação, a Prysmian desenvolveu cabos com condutores de cobre ou alumínio isolados em XLPE (para ambientes secos) ou EPR (para ambientes úmidos). Além destas tecnologias de isolação, uma blindagem especial é aplicada em todo o cabo de acordo com a potência de cada aerogerador.

Além dos cabos que dispõe para a geração eólica de energia, a Prysmian também produz emendas para a interligação dos cabos, terminais modulares para conectar os cabos à subestação e terminais desconectáveis para conectar os cabos aos transformadores dos aerogeradores.


Energia limpa

São muitos os benefícios do aproveitamento da força dos ventos para a geração de energia elétrica. Segundo o engenheiro Tomaz B. Campos, a energia gerada por sistemas eólicos é considerada uma energia limpa e de fonte renovável – ou seja, produzida por um recurso natural que não acaba: "A construção de um parque eólico é rápida e, por se tratar de uma geração distribuída (localizada próxima aos centros de consumo), são evitadas grandes perdas elétricas".

Outra vantagem é o baixo impacto ambiental deste tipo de geração de energia elétrica se comparado a outros meios de captação, como usinas hidrelétricas, nucleares ou térmicas. De acordo com o engenheiro, a geração eólica de energia é a que menos agride o meio ambiente, pois não emite gases ou partículas tóxicas e, para a sua implantação, não é preciso alagar grandes áreas, remover florestas, animais ou populações no local da implantação (veja mais detalhes no quadro 'Baixo impacto ambiental').

Além de fornecer cabos, Prysmian dispõe de emendas, acessórios desconectáveis e terminais modulares para equipar usinas eólicas

Tomaz B. Campos acrescenta que a área em que o parque eólico é implantado ainda pode ser utilizada para outras atividades, desde que estas não prejudiquem o processo de geração de energia. "É possível criar animais, plantar culturas de baixo impacto na rugosidade do sítio eólico, enfim, qualquer atividade que não altere as condições de geração de energia", exemplifica.


Boas perspectivas

As usinas eólicas de Pedra do Sal e Gargaú são dois dos parques eólicos brasileiros que utilizam cabos Prysmian para transmitir a energia produzida pelos aerogeradores para a rede elétrica. Operada pela Tractebel Energia, a usina eólica de Pedra do Sal foi inaugurada em 2009 e está localizada na cidade de Parnaíba, no Piauí. Este parque eólico apresenta 18MW de potência distribuídos em 20 aerogeradores, capazes de suprir o consumo residencial de cerca de 70 mil pessoas.

Outro caso de sucesso é o parque eólico Gargaú, localizado no Rio de Janeiro. Erguido em uma área de 500 hectares, foram instalados 17 aerogeradores de 120 metros cada (80 metros de altura da torre mais 40 metros da pá da hélice). Este empreendimento, construído e operado pela Gargaú Energética, foi inaugurado em 2010 e recebeu investimentos que somam R$ 130 milhões. Para os próximos anos, outros parques que utilizarão cabos Prysmian entrarão em operação: Usina de Tramandaí (RS), Usinas de Mangue Seco I, II, III e IV (RN) e Cochilha Negra V, VI e VII (RS).

Parque Eólico Beberibe (CE) dispõe de 25,6 MW de potência e foi construído pela Econergy Brasil. Engenheiro Tomaz B. Campos foi o gerente de Engenharia responsável pelo projeto, construção e operação deste parque eólico

Perspectivas positivas norteiam o cenário da geração eólica de energia no Brasil. De acordo com projeções do Plano Decenal de Expansão da Energia (PDE) 2010–2019, fontes alternativas irão agregar mais 14,6 mil MW à capacidade instalada no País. Deste total, 5,3 mil MW serão de fontes eólicas.

Soluções Prysmian para a geração eólica

Investindo constantemente em alta tecnologia, a Prysmian dispõe de um mix de produtos especiais para atender o mercado de geração eólica. Confira abaixo cada um destes itens:

♦ Cabos de torção: cabos de baixa tensão (BT) ou média tensão (MT) com condutores de cobre com uma classe especial de encordoamento
♦ Cabos da torre: cabos fixos de BT ou MT
♦ Cabos subterrâneos: Cabos de média tensão com condutores de cobre ou alumínio isolados em XLPE (para ambientes secos) ou EPR (para ambientes úmidos e secos)
♦ Emendas para a interligação dos cabos
♦ Terminais modulares para conectar os cabos à subestação
♦ Terminais desconectáveis para conectar os cabos aos transformadores


Baixo impacto ambiental

Toda vez que uma usina eólica de geração de energia é construída, o entorno sofre inevitavelmente algumas alterações. No entanto, de acordo com o engenheiro elétricistaTomaz B. Campos, da Proenerg – empresa de engenharia especializada em projetos para o segmento elétrico, dentre as várias formas de produção de energia, a geração eólica é a que causa menos impactos socioambientais. Veja quais são os impactos ambientais deste tipo de produção de energia:

♦ Impacto visual: alteração da paisagem e sombreamento causado pelas pás em movimento. Devido ao território brasileiro estar localizado em latitudes próximas a linha do Equador, este efeito é menor do que em países europeus, por exemplo.
♦ Impacto auditivo: ruído das pás cortando o vento. O nível do ruído depende do formato das pás do aerogerador. Atualmente, os aerogeradores dispõem de pás com melhor aerodinâmica, o que minimiza o nível de ruído. Além disso, existem normas sobre este impacto que devem ser respeitadas pela operadora de energia.
♦ Existência de possíveis sítios arqueológicos: para evitar a instalação de parques eólicos sobre sítios arqueológicos, é realizado previamente um estudo de impacto ambiental por profissionais especializados.
♦ Rotas de aves migratórias: um dos principais questionamentos sobre a instalação de parques eólicos é a morte de aves que têm rotas migratórias próximas ao local de instalação dos parques. Uma estatística norteamericana mostrou que os aerogeradores são responsáveis por cerca de 0,0005% de morte de pássaros naquele país. Isso significa que um aerogerador é responsável pela morte de uma ave a cada 10 anos.