A energia eólica vem experimentando forte expansão em todo o mundo, com grande número de novas fazendas eólicas. As turbinas nessas fazendas usualmente são instaladas com capacidade de geração cerca de três vezes a energia média produzida. A Rønland, na Dinamarca, é uma exceção!
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Ao longo dos últimos anos vem ocorrendo uma crescente exploração da energia eólica, através de um número crescente de turbinas cada vez maiores e mais altas. A produtividade dessas fazendas depende em grande parte do perfil de ventos do local onde estiverem operando. A fazenda eólica Rønland, no oeste da Dinamarca, opera em um local que permite uma produtividade bastante elevada.
O emprego crescente da energia eólica é uma consequência do crescimento natural da demanda por energia elétrica, principalmente em locais onde já não existem mais tantos recursos energéticos ainda disponíveis para implementação de novos aproveitamentos energéticos, mas também em locais com demanda latente por suprimentos de energia em maior quantidade e com maior qualidade.
Os ventos consistem em movimentações das massas de ar, como consequência de diferenças de temperatura das superfícies dos continentes e dos oceanos, entre alguns outros fatores. Os ventos podem apresentar variações intensas de velocidade em intervalos curtos de tempo, mesmo em locais com ventos aproximadamente constantes e que viabilizam sua exploração comercial para geração de energia elétrica. Essa intermitência compromete a previsibilidade da energia eólica disponível.
A produtividade de uma fazenda eólica está diretamente relacionada com o perfil de ventos da região onde estiver operando. As turbinas eólicas operam com várias velocidades de vento, entre um valor mínimo viável para operação e um valor máximo para sua segurança. Mesmo que ocorram ventos intensos, é a permanência das velocidades de vento que determinará a produtividade que poderá ser alcançada em determinado local.
A maior permanência de algumas velocidades de vento ao longo do tempo pode ser avaliada a partir da frequência dessas velocidades. Um histograma de frequências indicaria as velocidades mais frequentes em determinado local. A distribuição de probabilidades que descreve as variações dessas velocidade é a distribuição de Weibull. As velocidades mais frequentes viabilizam turbinas eólicas com potência instalada usualmente três vezes a potência média fornecida aos consumidores.
Como consequência, as turbinas eólicas são comumente instaladas com uma potência total que permita aproveitar as rajadas de ventos mais intensos, mas acabam gerando uma energia média equivalente a cerca de um terço da potência instalada. É o caso, por exemplo, do Litoral Norte do Rio Grande do Sul, no sul do Brasil, onde se encontra, entre outras fazendas eólicas, aquela que é denominada Complexo Eólico de Osório, próximo à rodovia BR-290.
Essa diferença entre a energia média disponível e a energia máxima aproveitável é uma característica do regime de ventos em cada local. Alguns locais não apresentam ventos com perfil que justifique investimentos. Em outros locais, o perfil de ventos é tão intenso e permanente que os investimentos se mostram especialmente viáveis. Em Osório, no sul do Brasil, foram instaladas 75 turbinas eólicas com capacidade de 2 MW por turbina, com altura de 98 metros e rotores com 70 metros de diâmetro.
Essa diferença entre a potência média disponibilizada por uma turbina eólica ou uma fazenda eólica e a potência total instalada é denominada como fator de capacidade. A grande maioria das turbinas eólicas de grande porte instaladas em fazendas eólicas ao redor do mundo opera com fatores de capacidade entre 30% e 35%. Em Osório, as turbinas operam com um fator de capacidade de aproximadamente 34%.
A Rønland Offshore Wind Farm, ou Fazenda Eólica Oceânica Rønland, é um caso notável e é atualmente a fazenda eólica com maior produtividade de energia no mundo. Esse recorde só é possível justamente pela característica de permanência dos ventos no local onde foi implementada. É um local que apresenta permanência de valores mais elevados de velocidade dos ventos.
Rønland está instalada próxima da pequena cidade de Limfjorden, no oeste da Dinamarca e próxima do Mar do Norte. Essa fazenda conta com apenas oito turbinas, quatro delas com capacidade instalada de 2 MW e as outras quatro com 2,3 MW, totalizando 17,2 MW. As turbinas estão distantes cerca de 100 metros do litoral, apresentam 93 metros de altura e rotores com diâmetros de 80 metros (nas máquinas de 2 MW) e de 101 metros (nas de 2.3 MW).
A fazenda Rønland opera atualmente com fator de capacidade de 44,1%.
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Esta crônica integra o livro Energias renováveis, velharias clássicas e uma certa obsessão positiva, publicado pela Editora Metamorfose em novembro de 2021.
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