DOCUMENTO PROTEGIDO PELA LEIDE DIREITO AUTORAL · ... a eólica se tornara uma das fontes de...
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1 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES AVM – FACULDADE INTEGRADA LATO SENSU A PRODUÇÃO DA ENERGIA EÓLICA NA MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA Danielle Gomes de Andrade ORIENTADOR: Jorge Tadeu Vieira Lourenço Rio de Janeiro 2016 DOCUMENTO PROTEGIDO PELA LEIDE DIREITO AUTORAL
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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
AVM – FACULDADE INTEGRADA
LATO SENSU
A PRODUÇÃO DA ENERGIA EÓLICA NA MATRIZ
ENERGÉTICA BRASILEIRA
Danielle Gomes de Andrade
ORIENTADOR: Jorge Tadeu Vieira Lourenço
Rio de Janeiro
2016
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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
AVM – FACULDADE INTEGRADA
PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU
Apresentação de monografia à AVM Faculdade
Integrada como requisito parcial para obtenção do grau
de especialista em MBA EM GESTÃO DE SISTEMAS
A PRODUÇÃO DA ENERGIA EÓLICA NA MATRIZ
ENERGÉTICA BRASILEIRA
Rio de Janeiro
2016
3
AGRADECIMENTOS
Primeiramente а Deus qυе me permitiu chegar até aqui com saúde e sabedoria
e por ser o meu mestre maior em todos os momentos da minha vida.
Ao meu esposo Rodrigo, pelo amor, encorajamento е apoio incondicional.
Agradeço а minha mãe Janette, heroína qυе mе dеυ todo apoio e incentivo nаs
horas mais difíceis.
Ao mеυ pai Paulo qυе, apesar da distância, sempre foi muito presente me
dando todo o apoio e incentivo necessário.
A todos qυе direta оυ indiretamente fizeram parte da minha formação, о mеυ
muito obrigado.
4
DEDICATÓRIA
Dedico a todos os meus familiares, amigos e professores pelo apoio e incentivo
durante toda a confecção deste trabalho.
5
RESUMO
Este trabalho apresenta um panorama da energia eólica no Brasil e no mundo.
As realidades e perspectivas brasileiras deste setor, analisando a produção da
energia eólica e os impactos da geração desta energia na matriz energética
brasileira e seu potencial eólico. Entre as diversas fontes renováveis, a energia
eólica se destaca no mundo e avança em ritmo acelerado, em função de seu
desenvolvimento tecnológico de eficiência e incentivos governamentais (O
PROINFA e os Leiloes), sendo assim dos estudos realizados concluiu-se que a
tecnologia eólica é apropriada como fonte complementar e uma forte opção
para diversificar a geração da eletricidade e apresenta-se como importante
ferramenta para combater os efeitos das alterações climáticas no Brasil e
principalmente no Nordeste brasileiro, onde esta localizada o maior potencial
de geração eólica.
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METODOLOGIA
Esta pesquisa refere-se a um estudo de cunho bibliográfico e documental,
baseado em bibliografias, pesquisas via WEB (sites: MMA, GWEC, EPE,
WWEA, ABEEÓLICA), artigos, documentos oficiais (Atlas do Potencial Eólico
Brasileiro, 2001), trabalhos acadêmicos (DUTRA, 2001), livros (Fundamentos
de Energia Eólica), dentre outras literaturas. Informações e dados estatísticos
foram usados de empresas que controlam a distribuição da energia, tais como
(ANNEL) e (CEPEL).
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 09
CAPÍTULO I
Breve historico da Energia Eólica............................................................................. 12
1.1 - Equipamentos utilizados na produção da Energia Eólica .............................. 15
1.1.1 - Desenvolvimento dos equipamentos para a geração da Energia Eólica....16
1.2 - Parâmetros para o planejamento de um sistema eólio.................................... 21
1.2.1 – Medição do vento .................................................................................... 21
1.2.2 – Rugosidade do Terreno ......................................................................... 22
1.2.3 – Orografia ................................................................................................. 22
1.2.4 – Obstáculos ............................................................................................... 23
1.2.5 – Camada Limite ........................................................................................ 25
1.3 - Vantagens e desvantagens do uso dessa energia.......................................... 27
1.4 - Energia Eólica no Mundo ................................................................................ 29
CAPÍTULO II
Energia Eólica no Brasil............................................................................................. 32
2.1 – Potencial Eólico Brasileiro........................................................................... 34
CAPÍTULO III
Aspectos Ambientais: Incentivos para a diversificação da Energia Eólica .................. 37
8
3.1 - Incentivos governamentais a Energia Eólica ...................................................... 40
3.1.1 - O PROINFA............................................................................................................... 40
CAPÍTULO IV
Prognóstico da energia eólica no Brasil........................................................................ 41
4.1 - Tendências no setor Eólico – Offshore ............................................................... 44
CAPÍTULO IV
Legislações vigentes para a produção e distribuição da energia eólica: Licenciamento
Ambiental...................................................................................................................... 46
CONCLUSÃO 50
BIBLIOGRAFIA 51
ÍNDICE 57
ÍNDICE DE FIGURAS 58
9
INTRODUÇÃO
A primeira usina hidrelétrica do Brasil entrou em operação no rio
Ribeirão do Inferno, afluente do rio Jequitinhonha, em Minas no ano de 1883
Gerais. A usina, do tipo fio d’agua, foi instalada em uma queda bruta de 5
metros e possuindo apenas dois dínamos Gramme, com 4 e 8 HP, que
geravam energia capaz de movimentar bombas d’água para desmonte das
formações nas minas de diamante. Até a década de 60, “a história do setor foi
marcada por conflitos entre capitais públicos e estrangeiros” (ARAÚJO, 2005,
p.35).
Em meados da década de 70 uma política governamental de incentivo
estimulou a utilização da hidroeletricidade, sendo fortemente ampliada como a
principal fonte de geração de energia elétrica, em função de o país apresentar
condições hidrológicas favoráveis em seu território.
A produção de energia elétrica no Brasil alcançou no final do séc. XX,
uma ótima posição com uma matriz baseada na hidroeletricidade. No entanto,
as construções de novas usinas hidroelétricas tornaram-se cada vez mais
inviáveis devido aos fortes impactos negativos a fauna e a flora e da
necessidade de ter um grande reservatório de agua para sua construção e
funcionamento.
A taxa de crescimento acelerado da população e por consequencia, o
consumo aumentado de bens e serviços, causou uma expressiva demanda
energética. Durante este período, as constantes intervenções governamentais
no setor elétrico sofreram com a falta de planejamento e investimentos, cujas
conseqüências foram desequilíbrios rotineiros no fornecimento de energia
elétrica que resultaram nos “apagões” do início dos anos 2000.
Estes acontecimentos reforçaram a necessidade de diversificação da
matriz energética. Além disso, o aumento da preocupação com as mudanças
climáticas decorrentes da produção de gases do efeito estufa fortaleceu a
utilização de fontes alternativas.
10
Em resposta a crise do setor elétrico e, com a finalidade de atender as
demandas deste setor foram criados novos incentivos governamentais para
diversificação da matriz energética brasileira, levando a criação de programas
como o PROINFA - Programa de Incentivo a Fontes Alternativas de Energia.
Desde então, a utilização de energias renováveis começou a se
consolidar no Brasil, com a realização dos leilões de energia voltados
exclusivamente para fontes alternativas, como as Pequenas Centrais
Hidrelétricas, a biomassa e centrais eólicas, regulamentado por meio do
Decreto nº 6.048 , de 27 de fevereiro de 2007. Desde a criação do Proinfa e os
sucessivos leilões de compra e venda deste tipo de energia, o setor de
produção de energia eólica vem aumentando sua participação no contexto
energético brasileiro nos últimos anos.
Segundo Alves (2009) a importância do potencial eólico no Brasil, já é
algo comprovado e tem despertado o interesse de vários fabricantes e
representantes dos principais países envolvidos com energia eólica, a criarem
estratégias que possam potencializar seu uso e aplicação. A excelente
qualidade nos níveis de radiação solar e ventos fortes principalmente na costa
nordestina fazem com que o Brasil seja um ponto estratégico para a entrada de
novas tecnologias na America Latina. A presença da empresa Wobben Wind
Power no Brasil - primeira fabricante de aerogeradores (turbinas eólicas) de
grande porte da América do Sul mostra o grande interesse no mercado eólico
da America do Sul, dentro das perspectivas de expansão desse mercado.
O grande potencial eólico no mundo, associado com a possibilidade de
gerar energia em larga escala torna esta fonte a grande alternativa para
diversificar a matriz energética do planeta e reduzir a dependência ao petróleo.
Com a tendência de redução nos custos de produção de energia eólica, e com
o aumento da escala de produção, a eólica se tornara uma das fontes de
energia mais barata.
11
Desta forma, o presente estudo se dividirá em 4 capítulos, onde no 1°
será abordado um breve histórico da energia eólica, de como , quando e onde
surgiram os primeirso equipamentos eólicos, sua evolução e o avanço
tecnológico alcançados com passar dos anos. Parametros para um bom
planejamento de um sistema eólico devem ser condiderados, Medição do
vento, rugosidade do terreno, Orografia, Presença de obstáculos nas
redondezas e a Camada Limite, assim como as vantagens e desvantagens
dessa energia. Embora seja apresentado algumas desvantagens ela não se
sobrepõe ás vantagens, uma vez que a energia eólica é limpa e possui um
impacto ambiental insignificante. Ainda nesse capítulo abordaremos sobre a
Energia eólica no mundo, onde será possível analisar o desenvolvimento e a
produção desta fonte de energia nos principais Países.
No capitulo 2, o tema refere-se energia eólica no Brasil e o seu grande
potencial, por ser um pais considerado um dos mais ricos em recursos naturais,
o que faz dele um grande potencial para instalação de novas fontes de energia
renovável. Os destaques vão para região Nordeste e Sul, regiões que
apresentam ventos propício para o aproveitamento da energia eólica. O
capítulo 3 fomenta sobre os Incentivos para a diversificação dessa energia,
pois atualmente essa a eólica tem sido utilizada em grande escala em todo
mundo, o motivo está relacionado com o custo-benefício e sua tecnologia
avançada. No Brasil, a geração eólica teve seu impulso através de incentivos
fiscais e leilões voltados à sua comercialização.
O quarto capítulo aborda a estimativa da energia eólica no Brasil que, a
cada ano vem crescendo em larga escala, com novas instalações de usinas
eólicas, somando a Matriz energética brasileira fazendo com que Brasil seja um
mercado mais promissor da américa latina e consequentemente reduzindo a
poluição do ar graças à energia eólica que se intensificará nos próximos anos,
visto que o país está investindo pesadamente neste segmento. Por fim o último
capítulo trata das legislações vigentes para a produção desta energia.
12
CAPÍTULO I
Breve Histórico da Energia Eólica
As primeiras formas de utilizações da força eólica pelo ser humano não
tem datação precisa, mas sabe-se que ocorreram a milhares de anos no
Oriente. Provavelmente eram equipamentos que utilizavam a força
aerodinâmica sobre placas ou velas para a produção de trabalho (AMARANTE
et al., 2001).
No século XI surgiram os moinhos de ventos, a partir do século XIV
houve uma diversificação no uso destes moinhos, as máquinas já
apresentavam grande evolução técnica e eram largamente utilizadas como
fonte de energia para moagem de grãos, serrarias e bombeamento de água.
Nos séculos seguintes o uso das máquinas eólicas teve grande expansão na
Europa, destacando-se a utilização na Holanda. A Figura 1 representa um
moinho holandês.
Figura 1: Tradicional moinho holandês (Extraído de EWEA 2004, p.8).
13
No século XIX, nos Estados Unidos da América (EUA), ocorreu uma
intensificação na produção e utilização de energia eólica em larga escala de
máquinas eólicas. Em 1863, de acordo com a figura 2, após a abolição da
escravatura nos EUA, iniciou-se a utilização do cata-vento múltipla para
bombeamento d’água, sendo produzida em escala industrial em centenas de
milhares de unidades/ano com preços acessíveis a população. O cata-vento
múltiplo, produzido pelos EUA, se expandiu por diversos continentes e inclusive
pelo Brasil, que na década 1880, possuía uma dezena de fabricantes em todo
o país. (ANTÔNIO; MICHAEL; ODILON; 2001 p. 13).
Figura 2: Principal marco do desenvolvimento da energia eólica no período do século
XI ao século XIX (Extraído de DUTRA, 2001).
Com as evoluções técnicas nas pás e nos eixos dos moinhos, países
como Inglaterra, Holanda e Bélgica obtiveram melhores desempenhos em
números de equipamentos eólicos, enfatizando a grande influência deste
produto. Porém a Revolução Industrial no século XIX determinou certo
desinteresse pelo uso dos cata-ventos, já que com a descoberta da máquina a
vapor no cenário europeu, e posteriormente as grandes reservas petrolíferas
que alimentavam os motores de combustão interna, fizeram com que os
moinhos de vento perdessem a posição de destaque (FRATE, 2006).
A primeira turbina eólica de pequeno porte para geração de energia
elétrica foi desenvolvida em 1888 pelo americano Charles Brush (1849-1929),
para carregar um sistema de baterias (figura 3). A turbina era composta por um
gerador de 12 KW, e o diâmetro do rotor tinha 17 metros. Esse sistema
14
contribuiu muito para o progresso da tecnologia eólica, favorecendo assim o
acesso de habitantes do meio rural a energia elétrica. Dezenas de milhares
aerogeradores foram produzidos e instalados nos EUA, sendo exportados para
diversos países.
Figura 3: Primeira Turbina eólica (Extraído de INETI, 2003).
Entre as décadas de 1940 e 1950 nos EUA e na Dinamarca,
verificavam-se os primeiros aproveitamentos da energia eólica para produção
de energia elétrica. (AMARANTE at al., 2001).
Entre os anos de 1970 e 1980 devido a grande primeira crise do
petróleo, muitos países inclusive o Brasil investiram na pesquisa para a
conversão da energia eólica em elétrica. Nesta mesma época foi datada a
turbina DEBRA de 100 KW, na qual foi construída entre o consórcio Brasil e a
Alemanha (DEBRA = Deutsche Brasileira) (AMARANTE at al., 2001).
Dutra (2001) também afirma que diante de consecutivos choques no
preço do petróleo que causou o aumento do combustível, acarretou na
retomada de pesquisas e investimentos no setor eólico de grande porte. Países
como Estados Unidos, Alemanha e Suécia começaram novos investimentos
15
para a fabricação de modelos inovadores. A partir dos anos 80 Alemanha
demonstrou bastante interesse e empenho em investir no setor eólico com
aerogeradores de grande porte, como mostra a figura 4. (FRATE, 2006).
Figura 4: Principal marcos do desenvolvimento da Energia Eólica no Século XX
(Extraído de DUTRA, 2001).
Com a instabilidade do preço do petróleo pelas crises, mencionadas
anteriormente, os conflitos entre os países produtores e sucessivos cortes na
oferta do produto, inúmeras nações passaram a optar por energias alternativas,
renováveis e limpas. De acordo com (EWEA, 2003), “Um total de 180.000 MW
serão instalados até o ano de 2020, dos quais 70.000 MW devem ser em locais
onde possuem uma superfície aquática como oceanos, mares e lagos -
offshore”.
1.1. Equipamentos utilizados na produção da Energia Eólica
A energia cinética é convertida em energia mecânica rotacional pela
turbina eólica. Essa energia mecânica é transmitida pelo eixo através de uma
caixa de engrenagens ou diretamente ao gerador, que realiza a conversão
eletro-mecânica, produzindo energia elétrica. (CRESB-CEPEL).
16
Um aerogerador consiste num gerador elétrico movido por uma hélice,
que por sua vez é movida pela força do vento. A hélice pode ser vista como um
motor a vento. Os materiais mais utilizados na fabricação das pás são plásticos
reforçados (poliéster ou epóxi) e fibra de vidro. Fibra de carbono, aço, alumínio,
madeira e madeira-epóxi são outros materiais usados em menor escala. O
ideal é que as pás sejam leves e resistentes para girarem facilmente.
1.1.1. Desenvolvimento dos equipamentos para a geração da Energia
Eólica
Para a geração de energia elétrica, as primeiras tentativas feitas com o
uso da energia eólica datam no final do século XIX. A primeira turbina eólica
para geração de eletricidade foi construída em 1988 por Charles Brush, tinha
capacidade de 12 KW e visava alimentar de energia elétrica sua mansão
(FAVRE, 1998).
No início da utilização da energia eólica, surgiram turbinas de vários
tipos – eixo horizontal, eixo vertical, multipás, com apenas uma pá, com duas e
três pás, etc.
As turbinas podem ser classificadas em eixo horizontal ou vertical, sendo
esta última de reduzida utilização. As horizontais podem ter rotor de uma, duas,
três, ou mais pás. Os rotores de três pás são os mais comumente utilizados. A
seguir, os principais modelos relativos aos tipos de classificação mencionados:
Eixo Vertical: Esse tipo de rotor, não necessita de mecanismo de
direcionamento, e isso é a sua principal vantagem. Como desvantagens,
apresentam o fato de suas pás, devido ao movimento de rotação, terem
constantemente alterados os ângulos de ataque e de deslocamento em relação
à direção dos ventos, gerando forças resultantes alternadas, o que além de
causar vibrações acentuadas em toda a sua estrutura, limita o seu rendimento.
17
Figura 5: Eixo vertical (Extraído de CRESESB, 2008)
Eixo Horizontal: Os rotores de eixo horizontal são os mais comuns, e grande
parte da experiência mundial está voltada para a sua utilização, principalmente
nos padrões de rotores utilizados nos aerogeradores moderno, isso se deve a
grande relação de potência extraída por área de varredura do rotor, muito
superior ao rotor multipás, pois além do seu rendimento máximo ser o melhor
entre todos os tipos, situa-se em velocidades mais altas.
Figura 6: Eixo Horizontal (Extraído de CRESESB, 2008)
18
Segundo Barbosa (2008) os aerogeradores são classificados quanto ao porte:
Pequeno porte – potência nominal menor ou igual a 10 KW e sendo ideais
para residências e fazendas conforme figura 7.
Figura 7: Pequeno Porte (Extraído de CRESESB, 2008)
Médio porte – com potência nominal entre 10 até 250 KW, sendo eficientes
para pequenas comunidades, sistemas híbridos e na geração distribuída (figura
08).
Figura 08: Médio Porte (Extraído de CRESESB, 2008)
19
Grande porte – potência nominal acima de 250 KW, sendo empregadas em
larga escala em parques eólicos e na geração distribuída (figura 09).
Figura 09: Grande Porte (Extraído de CRESESB, 2008).
As primeiras turbinas eólicas comerciais instaladas na Europa e nos
EUA no início da década de 1980 tinham potências nominais situadas na faixa
de 50 a 100 KW e diâmetros de 10 a 20m.
O comércio de aerogeradores no mundo se desenvolveu rapidamente
em tecnologia e tamanhos durante os últimos 15 anos. A figura 10 mostra o
impressionante desenvolvimento do tamanho e do potência de aerogeradores
desde 1985.
20
Figura 10: Evolução dos aerogeradores desde 1985 até 2010 (Extraído de Atlas eólica
do Estado de São Paulo, 2012).
O avanço tecnológico dos aerogeradores é um dos principais
responsáveis pelo aumento de competitividade e introdução crescente da
energia eólica na matriz energética mundial. O franco desenvolvimento da
tecnologia dos geradores colabora para que centrais eólicas operem com alta
disponibilidade (>97%) e pouco impacto ambiental. Vários fatores incentivaram
esse crescimento, tais como relação mais favorável de custo por energia
gerada de uma turbina eólica, melhor utilização do terreno de um sítio, menor
custo de manutenção por potência instalada, entre outros. Nos últimos anos,
embora ainda exista interesse em aerogeradores gigantes para o mercado
offshore, houve um nivelamento do tamanho das máquinas eólicas em função
do principal mercado, que são as instalações em terra com potência nominal
entre 1,5 MW a 3 MW.
Um aerogerador moderno de grande porte é constituído, basicamente,
por um rotor de três pás esbeltas conectadas por um eixo a um sistema de
geração alojado em uma nacele - carcaça que abriga grande parte do
mecanismo de funcionamento de um aerogerador (CAMARGO, et al.,2013).
21
1.2 Parâmetros para o planejamento de um sistema eólico
Haja vista que a velocidade do vento pode variar significativamente em
curtas distâncias (algumas centenas de metros), segundo DUTRA, 2008 os
métodos para avaliar o local, onde se pretende instalar turbinas eólicas, devem
levar em consideração todos os parâmetros regionais que influenciam nas
condições do vento. Entre os principais fatores que podemos destacar e que
influenciam diretamente no regime dos ventos são:
• Medição do vento, a variação da velocidade com a altura;
• A rugosidade do terreno, que é caracterizada pela vegetação, utilização da
terra e construções;
• Orografia;
• Presença de obstáculos nas redondezas;
• Camada Limite, região atmosférica que é diretamente afetada pelas
propriedades da superfície terrestre (fricção, aquecimento e resfriamento).
1.2.1 Medição do vento.
Tendo em vista que o vento é o mais importante para o projeto, o
mesmo é medido e acompanhado por anemômetros e sensores de direção no
local em questão. Os dados coletados durante as medições serão processados
em um computador no WAsP com a finalidade de fazer o tratamento estatístico
do ventos.
Os equipamentos devem ser selecionados cuidadosamente, pois as
medições não podem ter possíveis obstáculos ao redor, que venham a interferir
nos resultados interpretando conclusões deturpadas.
22
Todos os dados do vento que foram coletados pelos anemômetros e os
sensores de direção são armazenados em um datalogger que memorizam
informações a respeito do ar onde na maioria das vezes fazem medições a
cada 10 minutos. (CALDAS, 2010).
1.2.2 Rugosidade do Terreno
A rugosidade então pode ser definida como qualquer imperfeição e
irregularidade de um terreno, que venha a alterar tanto o fluxo do vento, quanto
a velocidade em diferentes alturas.
Nem sempre todas as áreas mantém uma regularidade do terreno em
que não haverá variações no relevo. Normalmente esses locais possuem
algum tipo de vegetação ou algum tipo de superfície menos ou mais rugosa
que irá diferenciar o regime do vento, podendo causar algum tipo de
perturbação alterando assim seu escoamento.
Segundo Pinto (2013), as superfícies com brandas e calmas como um
mar sem ondulações oferecem pouca resistência, onde a mudança da
velocidade com a altura é considerada moderada. Por sua vez, uma região de
floresta ou em uma cidade os ventos de superfície são de baixa intensidade
devido as irregularidades.
1.2.3 Orografia
A orografia, que é o estudo de relevos, vai apontar quais serão as áreas
que terão uma grande disponibilidade de ventos configurando em um aspecto
relevante na escolha do local para a instalação de turbinas eólicas,
influenciando no escoamento atmosférico de um dado local.
As áreas montanhosas, as depressões e vales, podem alterar as
características do escoamento dos ventos como pode ser visto na figura
abaixo:
23
Figura 11: Influência da Orografia na Velocidade do Vento (Extraído de CALDAS,
2010).
Na figura supracitada evidencia-se que o escoamento do vento é
diferenciado na subida do monte, onde é forçado a atingir uma inclinação que
comprometerá a execução das turbinas eólicas caso elas sejam instaladas
nestes ambientes, pois as mesmas são construídas e programadas apenas
para receberem um escoamento na horizontal.
Já a projeção destas turbinas em locais onde se tem uma declividade,
cria-se uma zona de turbulência ocorrendo uma brusca mudança na velocidade
vento, bem como na dispersão do mesmo devido a montanha, conferindo
assim em um local inapropriado para a instalação de equipamentos eólicos
devido a diminuição da potência disponível. (JERVELL, 2008).
1.2.4 Obstáculos
Tendo feito as análises de orografia e rugosidade de um terreno, há de
se verificar ainda a presença de obstáculos no local objeto de estudo. Um
obstáculo pode ser conceituado como qualquer construção que irá causar
24
variações significativas no território e estejam próximas da área de interesse.
(CALDAS 2010).
Caldas ainda afirma que os obstáculos por serem barreiras concretas no
meio ambiente, influenciam diretamente nos regimes de vento reduzindo
expressivamente a sua velocidade, bem como gerando zonas de fluxo de ar
turbulento. Logo abaixo é demonstrado como se comporta um fluxo de vento
na presença de obstáculos nas proximidades da área em questão.
Figura 12: Fluxo do Vento na Presença de Obstáculos (Extraído de
JERVEL, 2008).
Com base na figura ,anterior conforme Moreira (2010) nota-se que o
vento se divide ao ir de encontro com a superfície do obstáculo onde parte do
vento não ultrapassa formando uma esteira à montante. Já a parte do vento
que consegue transpôr a barreira também forma uma esteira à jusante da
edificação.
Vale ressaltar que existe uma combinação de outros fatores que
influenciam no comportamento eólico como o molde dos obstáculos, a distância
entre eles, seu grau de porosidade e quão alto o mesmo pode ser. Sendo
assim a escolha de um ambiente urbano para a instalação de uma turbina
eólica torna-se mais complexa, devido à grande quantidade de obstáculos
necessitando uma análise mais aprofundada (MOREIRA, 2010).
25
1.2.5 Camada Limite
Além da influência da orografia e rugosidade de um solo, existe um outro
fator chamado camada limite (CL) que basicamente encontra-se na troposfera
e que sofre influências diretamente da superfície do planeta (MOREIRA, 2007).
Segundo Freire (2012) pode ser definida como uma região atmosférica que é
diretamente afetada pelas propriedades da superfície terrestre (fricção,
aquecimento e resfriamento), que geram turbulência e podem assim manter
este local misturado até uma determinada altura onde há uma inversão térmica
restringindo a troca de ar.
Conforme Pinto (2013) a camada limite atmosférica (CLA) pode ser
dividida em 3 faixas distintas:
• Camada limite sublaminar, que consiste em uma extensão de alguns
centímetros e com velocidades de vento nulas ou quase nulas;
• Camada limite superficial, que se encontra na faixa de 50 até 150 m de
altitude;
• Camada limite planetária, que se encontra na faixa de 1000 até 2000 m de
altitude.
Complementando ainda a camada limite é modificada dependendo do
horário e das condições climáticas e atmosféricas, onde a faixa na qual a
velocidade do vento não sofre nenhum tipo de modificação está compreendida
entre 600 e 2000 m. A seguir como uma forma de exemplificação é mostrado
um esquema entre a velocidade do vento variando com a altura:
26
Figura 13: Camada Limite Compreendida Dentro da Área Atmosférica (Extraído de
MARTINS, 2008).
Conforme visto na última figura e de raciocínios mencionados
anteriormente, as zonas mais próximas a superfície do solo possuem alta
turbulência devido a rugosidade que vai decrescendo a medida com que a
altitude aumenta. Já para regiões que estão em altitudes superiores a 600 m de
altitude, a superfície do solo não oferece nenhum tipo de influência e o fluxo de
ar move-se ao longo de linhas isóbaras. Essa movimentação de massas de ar
é denominada de vento geostrófico (PINTO, 2013).
As informações necessárias para o levantamento das condições
regionais podem ser obtidas a partir de mapas topográficos e de uma visita ao
local de interesse para avaliar e modelar a rugosidade e os obstáculos. O uso
de imagens aéreas e dados de satélite também contribui para uma análise
mais acurada.
Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente aproveitável,
é necessário que sua densidade seja maior ou igual a 500 W/m2, a uma altura
de 50 m, no que requer uma velocidade mínima de 7 a 8 m/s
(GRUBB;MEYER,1993).
27
Todos estes dados são tratados e manipulados em um programa
chamado Wind Atlas Analysis and Aplication Program (WAsP), desenvolvido por
Niels G. Motensen, Lars Landberg e todos integrantes do RISØ National
Laboratory for Sustainable Energy na Dinamarca. O WindPRO é outro software
que pode atuar em conjunto com o WAsP na qual pode ser utilizado na
digitalização de dados de mapas, estimar e otimizar a eficiência e a produção
de parque eólicos como também mapeia os recursos eólicos (PINTO, 2013).
1.3 Vantagens e Desvantagens do Uso da Energia Eólica
Toda a forma de aproveitamento de recursos naturais com fins
energéticos causa, em maior ou menor escala, alterações no meio, porém um
dos motivos do crescimento da utilização da energia eólica na produção de
energia elétrica é seu impacto ambiental mínimo. Com isso esta opção possui
vantagens que Barbosa (2008) comenta:
• Sustentável: A energia eólica consome em sua produção um recurso
que é natural e renovável, o vento, e esta é uma fonte inesgotável
proveniente da natureza;
• Preserva a fauna e a flora: No ambiente em que estão instalados os
aerogeradores não existe a necessidade de retirada dos animais,
nem de retirada da vegetação. Estes podem coexistir sem prejuízo a
nenhuma das partes. Para as aves, deve ser feito um estudo e um
planejamento, com o objetivo de propiciar a livre passagem das aves;
• Não polui: Em todo seu processo não existe nenhum tipo de
liberação de poluentes ao meio que estão instalados os geradores de
energia. A geração de energia através do vento é um processo limpo,
isento de contaminações, de emissões de poluentes ou de resíduos
radioativos. É uma fonte de energia ambientalmente correta;
• Outras atividades: Apesar de não ser possível construir prédios entre
as turbinas, a área do parque pode ser aproveitada para a produção
28
agrícola, visto que não existe uma liberação de poluição no solo, nem
no ar pelos aerogeradores, mantendo assim, as atividades produtivas
ao redor das instalações e diversificando a economia local;
• Grande Potencial: O Brasil, como já exposto, é um país com uma
grande capacidade de instalação de estruturas de geração de
energia eólica. Sua implantação pode desempenhar um papel
decisivo na redução de dependência energética por combustíveis
fósseis e poluentes. Além disso, o Brasil pode passar a exportar
energia limpa para outros países, trazendo um diferencial competitivo
ao país e um maior crescimento econômico nacional;
• Evitam emissão de CO2: Os Parques Eólicos da cidade de Osório,
RS, produzem uma energia limpa que evitam a emissão estimada de
148.325t CO2e/ano (toneladas métricas de dióxido de carbono
equivalente por um ano) na atmosfera, um dos principais causadores
do efeito estufa. Evitam o consumo de 36.550 toneladas de petróleo
e 41.252.889 m3 (volume) de gás natural. Evitam a emissão
estimada de 28.325 toneladas de contaminantes de SOx, NOx,
poeiras e cinzas (VENTOS DO SUL ENERGIA, 2007).
Apesar de inúmeros pontos positivos e vantagens a respeito da opção
eólica e seus artefatos como fonte de energia, Muniz (2010) e Dutra (2001)
mencionam que a implantação e o funcionamento destes equipamentos e seus
processos apresentam alguns pontos negativos como:
• O vento é sazonal e inconstante sendo portanto muito difícil ter o
mesmo desempenho de uma turbina eólica diariamente e
anualmente;
• Em comparação com as hidroelétricas independentes de grandes
temporadas de seca a água fica estocada em grandes reservatórios
podendo ser conservadas durante longo período de tempo. Já os
ventos não podem ser “guardados”, portanto não há reservas;
29
• Poluição sonora: os aerogeradores conforme funcionamento e
movimentação, emitem ruídos que são mais perceptíveis à poucos
metros de distância podendo gerar pequenas perturbações e
aborrecimentos a possíveis povoados que se alocam ao redor dos
parques eólicos;
• Poluição visual: depois de instalado os aerogeradores, podem causar
certos impactos visuais principalmente as comunidades vizinhas
devido a grande imponência dos equipamentos e a área do parque
eólico;
• Impacto sobre a fauna: principalmente as aves que em seus vôos
nas suas rotas migratórias colidem diretamente com as torres
geradores de energia, das quais aumenta a taxa de mortalidade
gerando riscos a estas espécies.
Nota-se que as vantagens são consideráveis em comparação às
desvantagens. O ponto principal é que a energia eólica é limpa e o impacto
ambiental negativo gerado é pouco significante no local onde é instalado.
1.4 Energia Eólica no Mundo
O incentivo as fontes renováveis em geral, visa atender objetivos
estratégicos regionais ou nacionais relacionados à segurança energética, à
redução de gases de efeito estufa e à geração de emprego e renda. Na Europa
em especial, a perspectiva do desabastecimento em razão do esgotamento dos
recursos energéticos mais tradicionais e as metas acordadas de redução de
emissão de gases de efeito estufa justificam a busca por fontes renováveis
(EPE, 2009a, p. 3).
De acordo com o relatório GWEC-Global-Wind-2015, a energia eólica
teve ainda outro ano recorde. Depois de passando a marca de 50 GW pela
primeira vez numa única ano em 2014, chegamos a mais um marco em 2015
30
como as instalações anuais superou 63 GW , um aumento de 22 %. Até o final
do ano passado, havia cerca de 433 GW depoder fiação vento ao redor do
globo, um acumulado aumento de 17 % ; e eólica forneceu mais novo poder
geração do que qualquer outra tecnologia em 2015 , de acordo a AIE .
China liderou o caminho, como de costume, com um recorde de 30,8
GW de nova capacidade instalada, quebrando o recorde anterior que tinha
definido.
(Em 2014) para instalações em um único ano. China tem agora mais de
145 GW de energia eólica instalada, mais de em toda a União Europeia ; e no
ano passado foi o primeiro país a investir mais de USD 100 bilhões em
energias renováveis em um único ano .
Pela primeira vez na história, e mais de 63 GW de nova capacidade de
energia eólica foi trazido na linha. O último registro foi criado em 2014, quando
mais de 51,7 GW de nova capacidade foi instalado globalmente.
Em 2015 o total de investimentos no setor de energia limpa atingiu um
recorde de US $ 329 bilhões (296,6 mil milhões de euros).
O novo total global de energia eólica no final de 2015 foi 432,9 GW, o
que representa crescimento de mercado acumulada de mais de 17%. Esse
crescimento foi alimentado por uma surpreendente. Novas instalações figuram
de 30.753 MW na China; a indústria de energia eólica instalados 63.467 MW
em 2015, representando um crescimento anual de mercado de 22%.
Até o final do ano passado, o número de países com maisde 1.000 MW
de capacidade instalada foi de 26: incluindo 17 em Europa; 4 na Ásia-Pacífico
(China, Índia, Japão e Austrália); 3 na América do Norte (Canadá, México,
EUA), 1 em América Latina (Brasil) e 1 na África (África do Sul). Até o final do
ano passado oito países tinham mais de 10.000 MW de capacidade instalada,
incluindo China (145.362 MW), os EUA (74.471 MW), Alemanha (44.947 MW),
a Índia (25.088 MW), Espanha (23.025 MW), Reino Unido (13.603 MW),
Canadá (11.205 MW), e França (10.358 MW). China ultrapassou a marca de
100.000 MW em 2014, somando mais um capítulo de sua história já
excepcional de desenvolvimento de energias renováveis desde 2005. Em 2015,
31
fez história novamente e reforçou a sua posição no leaderboard. Olhando para
o futuro, vemos um período de crescimento constante.
Figura 14: Capacidade de produção acumulada em dezembro de 2015 e novas capacidades
instaladas de jan/dez de 2015 (Extraído de GWE - Global Wind 2015 report).
32
CAPÍTULO II
Energia Eólica no Brasil
O Brasil, assim como os demais países, também aproveitava o recurso
dos ventos na movimentação dos moinhos de ventos e cata-ventos que
bombeiam a água. Com o decorrer do tempo houve o crescimento do uso
desta fonte de energia para populações que não tinham acesso a rede elétrica.
Porém, a partir da década de 90, o aproveitamento econômico da energia
eólica apresentou um grande avanço. Em 1992 foi instalado o primeiro
aerogerador no Brasil, resultado de uma parceria entre a CBEE – Centro
Brasileiro de Energia Eólica e a CELPE – Companhia Energética de
Pernambuco, através de financiamento do instituto de pesquisas dinamarquês
Folkecenter. Esse aerogerador, de 225 KW, foi o primeiro a entrar em operação
comercial na América do Sul, localizada no arquipélago de Fernando de
Noronha (Pernambuco).
De acordo com o a produção de energia elétrica no Brasil alcançou no
final do séc XX, uma posição invejável na matriz baseada na hidroeletricidade.
Porém com o passar do tempo a construção de novas usinas hidroelétricas,
tornaram-se cada vez mais inviáveis devido a necessidade de ter um grande
reservatório de água para sua construção e funcionamento, e também por
causar fortes impactos negativos a fauna e flora. No início da década de 2000,
uma grande seca no Brasil diminuiu o nível de água nas barragens hidrelétricas
do país, causando uma grave escassez de energia. A crise, que devastou a
economia do país e levou ao racionamento de energia elétrica. Todos estes
acontecimentos reforçaram a necessidade urgente do país em diversificar suas
fontes de energia.
Durante a crise energética de 2001, devido ao crescimento acelerado da
população e por consequência, o consumo aumentado de bens e serviços,
houve a tentativa de fomentar a contratação de empreendimentos de geração
33
de energia eólica no país, a partir desse fato foi criado o PROINFA (Programa
de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica), que além de incentivar
o desenvolvimento das fontes renováveis na matriz energética, abriu caminho
para a fixação da indústria de componentes e turbinas eólicas no país, e estes
fatos alcançaram o avanço da energia eólica no Brasil.
A produção de eletricidade a partir da fonte eólica alcançou 12.210 GWh
em 2014, equivalente a um aumento de 85,6% em rela- ção ao ano anterior,
quando se atingiu 6.578 GWh. Em 2014, a potência instalada para geração
eólica no país expandiu 122,0%. Segundo o Banco de Informações da Geração
(BIG), da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), o parque eólico
nacional cresceu 2.686 MW, alcançando 4.888 MW ao final de 2014 (EPE
2015).
A produção de eletricidade a partir da fonte eólica atingiu 21,6 TWh -
crescimento de 77,1% - ultrapassando assim a geração nuclear em 2015. A
potência eólica atingiu 7.633 MW, expansão de 56,2%.
O gráfico abaixo (figura 15) apresenta a estrutura da oferta interna de
eletricidade no Brasil em 2015:
Figura 15: Oferta Interna de Energia Elétrica (Extraído de EPE, 2015)
34
O Brasil dispõe de uma matriz elétrica de origem predominantemente
renovável, com destaque para a geração hidráulica que responde por 65,2% da
oferta interna. As fontes renováveis representam 74,6% da oferta interna de
eletricidade no Brasil, que é a resultante da soma dos montantes referentes à
produção nacional mais as importações, que são essencialmente de origem
renovável.
2.1. Potencial Eólico Brasileiro
O Brasil ainda possui um vasto potencial eólico ainda não utilizado e é
considerado um dos países mais ricos em recursos naturais e com uma
capacidade muito elevada de instalação de novas fontes de energia
renováveis.
As informações necessárias para o levantamento das condições
regionais podem ser obtidas a partir de mapas topográficos e de uma visita ao
local de interesse para avaliar e modelar a rugosidade e os obstáculos. O uso
de imagens aéreas e dados de satélite também contribuem para uma análise
mais acurada.
Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente aproveitável, é
necessário que sua densidade seja maior ou igual a 500 W/m2, a uma altura de
50 m, no que requer uma velocidade mínima de 7 a 8 m/s (GRUBB; MEYER,
1993).
Na figura 16 que representa o mapa temático da velocidade média anual
dos ventos a 50 metros de altura em m/s, pode-se notar claramente que a as
regiões Nordeste, Sudeste e Sul são as privilegiadas em relação aos ventos.
35
Figura 16: Mapa potencial eólico (Extraído de Atlas do Potencial Eólico Brasileiro -
CEPEL, 2001).
No último estudo, realizado em 2001 pela CEPEL, o potencial eólico-
elétrico Brasileiro foi estimado em 143,47 GW, para velocidades iguais ou
superiores a 7 m/s.
Grande parte do litoral brasileiro, em particular o da região Nordeste,
apresenta velocidades de vento propícias ao aproveitamento da energia eólica
em larga escala. O litoral do Estado do Rio Grande do Sul é também
considerado bastante favorável, assim como o litoral Norte do Estado do Rio de
Janeiro. No interior do país, em áreas montanhosas também se encontram
diversos sítios propícios. As regiões Centro-Oeste e Norte são a menos
favorecida em relação à energia eólica (MME, 2001). A seguir a distribuição
geográfica do potencial regional brasileiro de energia eólica em GW, em
TWh/ano e em níveis percentuais:
36
Figura 17: Mapa da distribuição geográfica do potencial brasileiro (Extraído de
CEPEL, 2001).
Apesar de o Brasil possuir grande potencial hídrico, grande parte de seus
afluentes ficam na região Norte do país, na região da floresta amazônica, que
por quesitos ambientais, não pode ser construídos reservatórios com grande
capacidade de agua. Como alternativa são formadas nessas regiões usinas
hidrelétricas a fio d’água, tornando o sistema cada vez mais sazonal e em
período de seca, sua geração fica muito abaixo do seu potencial, que somente
será alcançado nos períodos úmidos.
Em virtude desses problemas, que devem aumentar com os anos pela
expansão da geração hídrica na Amazônia, considera-se a necessidade da
geração complementar de energia elétrica, em que a geração eólica se encaixa
perfeitamente, pois geralmente a sazonalidade dos ventos é inversa à
37
sazonalidade do regime de chuvas. Essa sazonalidade inversa dessas duas
fontes de energia ocorre de forma destacável no nordeste brasileiro, onde a
capacidade eólica é a maior do país.
Vale aqui mencionar a complementaridade existente entre a geração de
energia das usinas hidrelétricas com as usinas eólicas, pois o maior potencial
eólico na Região Nordeste é encontrado especialmente a partir do segundo
semestre, onde exatamente coincide com o período de menor disponibilidade
aquática conforme é visto na Figura 18.
Figura 18: Complementaridade da Energia Eólica (Extraído de ANEEL, 2003).
CAPÍTULO III
Aspectos Ambientais: Incentivos para a diversificação
da Energia Eólica.
A geração de energia elétrica é ponto crucial para a promoção do
desenvolvimento e melhoria da qualidade de vida, porém, da forma como vem
sendo planejada e implementada, apresenta sérios riscos relativos à
sustentabilidade, conforme alerta de UNDP et al. (2000, p. iii)
38
A energia é ponto central para alcançar os objetivos econômicos, sociais
e ambientais do desenvolvimento humano sustentável. Porém, se nós
quisermos alcançar este importante objetivo, as formas como produzimos e
consumimos energia terão que mudar. Caso contrário, a degradação ambiental
acelerará, a desigualdade social aumentará e o crescimento econômico global
estará em perigo.
Por intermédio do aumento da implantação de usinas que utilizassem
combustíveis fosseis, a diversificação da matriz energética brasileira poderia ter
sido atingida, porém , a crescente preocupação com as mudanças climáticas
ajudaram a viabilização das fontes de energia alternativa como es-tratégia
para redução da produção de gases que podem colaborar para o agravamento
do chamado efeito estufa.
A começar do Protocolo de Quioto o mercado alcançou mais importância
no processo de re-dução das emissões de gases do efeito estufa, que tinha
como meta e objetivo a redução em 5% das emissões dos gases de efeito
estufa (GEEs) dos países desenvolvidos a partir de 2005 até o período de
2012.
O MDL - Mecanismo de Desenvolvimento Limpo ganhou destaque por
sua proposta em fundamentar-se em que cada tonelada de CO2 deixada de
ser emitida ou retirada da atmosfera por um país em desenvolvimento poderá
ser negociada no mercado mundial, criando atrativo econômico para a redução
das emissões globais (SOUZA, 2010).
Entregue à sociedade em 2002 e criada a partir das diretrizes da Agenda
21 Global, a Agenda 21 Brasileira é um instrumento de planejamento
participativo para o desenvolvimento sustentável do País. Sua produção foi
coordenada pelo Ministério do Meio Ambiente – MMA e tem como base os
seguintes temas: agricultura sustentável; cidades sustentáveis; infraestrutura e
integração regional; gestão dos recursos naturais; redução das desigualdades
sociais e ciência e tecnologia para o desen-volvimento. Dentre 21 ações
prioritárias estabelecidas na Agenda, a energia renovável ganhou desta-que
em uma delas em especial – Objetivo 4: Energia renovável e a biomassa.
39
O texto abaixo se transcreve um trecho da Agenda:
A energia é o fator essencial de promoção do desenvolvimento. É pela
capacidade de gerar e consumir energia que se mede o nível de progresso técnico de
uma civilização. Nos últimos duzentos anos, o desenvolvimento industrial teve como
fonte de energia básica o carvão e o petróleo, altamente poluentes e não renováveis e
que são hoje os grandes responsáveis pelo efeito estufa.
Não resta dúvida de que precisamos construir urgentemente alternativas
ao uso do petróleo. Caminhamos para um modelo energético diversificado, mais limpo
e renovável (CPDS, 2002, p. 38.).
As melhores possibilidades para promover a redução de CO2 desejada
são três: Melhoria da eficiência, mudança da utilização dos combustíveis
fósseis para o gás natural e a energia eólica. A energia eólica terá um papel
de destaque para atender a esta demanda, sendo que sua contribuição para a
redução das emissões de GEE no período até 2020 poderá ser de mais de oito
bilhões de tone-ladas de CO2 (IPCC, 2008).
Com base nos fatos supracitados, atualmente a energia eólica tem sido
utilizada em grande escala em todo mundo, o motivo esta relacionado com o
custo-benefício e sua tecnologia avançada, sendo que a sua expansão é
explicada, em parte, pela necessidade global de diversificação da matriz de
energia elétrica a fim de torná-la mais limpa, diminuindo os problemas
ambientais e mais segura.
No Brasil, a geração eólica teve seu impulso através de incentivos fiscais
e leilões voltados à sua comercialização. A tecnologia eólica é empregada há
pouco tempo no país, mas sua participação já atinge valores significativos na
matriz de energia elétrica nacional e seu crescimento é acentuado nos últimos
anos (RAMPINELLI, 2012).
A partir da figura 19 a seguir, representada por um gráfico que ilustra a
evolução da geração eólica no Brasil, nota-se o expressivo crescimento desta
fonte de energia ate o final de 2018, o crescimento foi de 44,8% em relação ao
ano anterior.
40
Figura 19: Evolução da capacidade instalada de geração eólica no Brasil (Extraído de
ANEEL, 2013).
3.1 - Incentivos governamentais a Energia Eólica.
3.1.1 - O PROINFA
Com o lançamento do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de
Energia Elétrica (Proinfa), criado no âmbito do Ministério de Minas e Energias
(MME), pela Lei nº 10.438, de 26 de abril de 2002, e revisado pela Lei nº
10762, de 11 de novembro de 2003, os primeiros projetos comerciais de
parques eólicos com investimentos significativos foram realizados no País. Até
a sua criação, havia somente aerogeradores para pesquisas acadêmicas ou
em pontos onde não existiam linhas de transmissão e distribuição de energia.
Dentre os principais objetivos do PROINFA estão:
• O Desenvolvimento sustentável;
• Diversificar a matriz energética brasileira com caráter complementar com
as demais fontes tradicionais;
• Expansão de atendimento a menor custo;
• Valorizar as características e potencialidades regionais e locais;
41
• Reduzir as emissões de gases de efeito estufa;
• Implementar o uso de novas tecnologias.
De acordo com os objetivos citados à cima, a nível tecnológico e
econômico o governo buscou o desenvolvimento da indústria nacional e
investimentos de vários bilhões em equipamentos e materiais. Dessa forma
que o PROINFA visou buscar alternativas para assegurar o abastecimento de
energia elétrica de forma sustentável a partir da diversificação da Matriz
Energética Brasileira.
Com a entrada do Leilão de Energia Reserva para Fonte Eólica no final
de 2009 juntamente com o interesse do mercado por esse setor, favoreceu a
recuperação dos investidores dos projetos na geração de energia eólica e a
buscar as medidas imprescindíveis para torna-lo realidade em virtude da
demanda por parte dos investidores, o governo amenizou as condições de
entrada ao mercado eólico, diminuindo as exigências do índice de
nacionalização e devido aos incentivos governamentais através do programa,
esses preços foram reduzidos consideravelmente, medidas tais que se
fortaleceram com maior intensidade com os leilões de agosto de 2010, o que
atendeu com resposta positiva a expectativa dos investidores. Este fato foi
responsável pela continuidade e inversão da história do setor eólico no Brasil
(LIBANO, 2012).
CAPÍTULO IV
PROGNÓSTICO DA ENERGIA EÓLICA NO BRASIL
Assim como os grandes potenciais hidrelétricos estão se tornando cada
vez mais escassos e a necessidade de aumentar a oferta de energia para
atender o mercado brasileiro esta cada vez maior em termos de consumo de
energia, o Brasil vem diversificando fortemente sua matriz elétrica, inserindo
fortemente em outras fontes renováveis. É neste contexto que a indústria de
energia eólica brasileira, vem ocupando mais espaço no país.
42
De acordo com a Associação Brasileira de Energia Eólica, em 2015,
foram instaladas 111 novas usinas eólicas, configurando um novo recorde de
alta relevância para o Brasil. Pela primeira vez, mais de cem usinas eólicas
ficaram prontas no período de um ano, somando à Matriz Elétrica Brasileira, ao
todo, 2.753,79 MW de potência. Os estados contemplados com os novos
empreendimentos foram Rio Grande do Norte (687,56 MW), Bahia (687,50
MW), Piauí (617,10 MW), Rio Grande do Sul (438,89 MW), Pernambuco
(272,65 MW), Ceará (48,00 MW) e Santa Catarina (2,10 MW). Destacam-se,
assim como em 2014, os estados de Pernambuco e Piauí, que mantiveram o
incremento de nova capacidade eólica, elevando cerca de dez vezes essa
adição para o Piauí e quatro para o Pernambuco. Com 349 usinas no total, o
ano de 2015 terminou com 8.725,88 MW de potência eólica instalada, o que
representou um crescimento de 46% de potência em relação a dezembro de
2014, quando a capacidade instalada era de 5.972,09 MW1. Considerando
todas as fontes de geração de energia elétrica, em 2015, foram instalados 7,00
GW de potência, cujo crescimento foi liderado principalmente pelas fontes
eólica e hidrelétrica, que representaram 39,3% e 33,7%, respectivamente.
Acrescida de 2,75 GW de nova capacidade instalada, o total eólico permitiu
para a fonte uma participação de 6,2% da matriz elétrica brasileira, conforme
ilustrado no figura 20, que apresenta a participação de todas as fontes de
geração na matriz elétrica brasileira no fim de 2015.
Figura 20: Matriz Elétrica Brasileira (Extraído de ABEEÓLICA/ANEEL, 2015).
43
Segundo Tolmasquim (2011), podemos afirmar que o Brasil tem feito o
seu “dever de casa” na área enegética tanto que é citado como referência
internacional na produção em águas profundas, na produção de etanol, no seu
parque hidrelétrico, no exponencial aproveitamento da energia eólica e
especialmente na renovabilidade energética.
O Brasil tem alguns dos melhores ventos do mundo, três vezes
superior à necessidade de eletricidade do País. Em 2015, o recorde de geração
eólica do Brasil foi quebrado por produzir 10% da demanda nacional de energia
no dia 2 de novembro, mostrando o excelente desempenho operacional da
energia eólica no Brasil. O sólido crescimento da indústria eólica brasileira
deverá continuar: o governo brasileiro, em conjunto com a indústria eólica,
estabeleceu uma meta de alcançar 24 GW de energia eólica de em 2024,
cobrindo 11% da geração do Brasil. A energia eólica já contratada para 2019
deve trazer capacidade instalada total de 18,67 GW, aponta o relatório do
GWEC, que também afirma que o Brasil segue como o mercado mais
promissor na América Latina. Na análise mundial, o GWEC afirma que 2015 foi
um ano sem precedente para a indústria eólica, já que as instalações do ano
passaram a marca de 60 GW pela primeira vez na história e ultrapassando 63
GW de nova capacidade eólica. A estimativa do setor é que, a redução da
poluição do ar graças à energia eólica se intensifique nos próximos anos
porque o país está investindo pesadamente neste segmento. Em média, são
R$ 15 bilhões anualmente na construção de parques eólicos, expandindo de
forma significativa a geração desse tipo de energia e contribuindo para reduzir
a emissão de gases poluentes na atmosfera, as regiões brasileiras com
melhores condições para receber parques eólicos são o Nordeste e o Sul.
44
4.1 - Tendências no setor Eólico – Offshore
Sistemas Off-Shore (Energia eólica no mar) representam as novas
fronteiras da utilização da energia eólica. Embora representem instalações de
maior custo de transporte, instalação e manutenção, as instalações off-shore
têm crescido a cada ano, principalmente com o esgotamento de áreas de
grande potencial eólico em terra, (RODRIGUES, 2011).
No momento atual vários países europeus com destaque para a China
e o Japão, detém esta tecnologia e possuem parques eólicos offshore. O Brasil
e os Estados Unidos ainda não há parques instalados, porém já existem
projetos para a instalação de parques em três áreas: Costa do Atlântico, Golfo
do México e nos Grande Lagos. (PINTO, 2013).
Já existe uma forte tendência para que novos projetos comecem a
consolidar de diversos modos dependendo do país e fatores determinantes,
tais como:
• o esgotamento de locais on-shore para instalar as turbinas eólicas;
• o potencial eólico é superior em alto-mar comparado com o potencial em
terra;
• uma maior eficiência energética dos modernos aerogeradores, como
consequência do amadurecimento da tecnologia e de cada unidade produzir
mais energia;
• possui um menor impacto ambiental;
• dificuldade na logística de transporte dos enormes equipamentos eólicos em
terra devido às limitações no transporte terrestre.
A seguir a Figura 21, mostra um exemplo de parque eólico offshore
desenvolvido no mar do norte:
45
Figura 21: Parque Eólico Offshore instalado no mar do norte (Extraído de BRITSC,
2005).
Mediante esses fatos, a figura 24, destaca os dados sobre a evolução dos
parques eólicos offshore desde seu início na primeira e segunda década
passada com previsões seguintes até o ano de 2030:
Figura 24: Evolução da Energia Eólica Offshore e Tendências para o Futuro (Extraído
de ZIMMERMANN, 2009).
46
CAPÍTULO V
LEGISLAÇÕES VIGENTES PARA A PRODUÇÃO E
DISTRIBUIÇÃO DA ENERGIA EÓLICA:
LICENCIAMENTO AMBIENTAL
1. Marcos Legais
Em todas as suas etapas preliminares dos empreendimentos eólicos até
o final, são passíveis de licenciamento ambiental por parte do órgão
responsável, com a finalidade de conceder a planta eólica e seu pleno
funcionamento, levando em conta desde o projeto de levantamentos de
recursos, modalidade de energia gerada e influência direta nos comprimentos
de prazos e cronogramas dos empreendimentos (GWEC, 2011).
O licenciamento ambiental objetiva a obtenção da licença emitida pelo
órgão ambiental responsável, atestando a localização, instalação, ampliação e
operação de empreendimentos e atividades potencialmente poluidoras. A
licença ambiental é a permissão dada pelo Estado, para que determinada
atividade seja desenvolvida por pessoas físicas ou jurídicas (empreendedores),
de forma controlada, visando evitar danos irreparáveis ao meio ambiente, ou
ainda, que permita a ação de mitigação ou compensação do dano, tendo como
foco, a preservação do mesmo para os presentes e futuras gerações (MMA,
2013).
47
A lei Federal nº 6.938/1981, que institui a Política Nacional do Meio
Ambiente, regulamenta a Constituição Federal sobre competência em termos
de matéria ambiental, e dispõe que o licenciamento ambiental deverá ser
coordenado pelo órgão ambiental competente (Federal, Estadual, Municipal).
Apesar de inúmeras discursões que envolvem o potencial poluidor dos
projetos eólicos, que em maior consenso pode-se dizer que são níveis baixos
de poluição, e por apresentarem ganhos ambientais em relação a outras fontes
energéticas como as que emitem CO2 na atmosfera, os procedimentos de
concessão das licenças ambientais são burocráticos, complexos, caros e sem
contar que são demorados.
Processo de obtenção do licenciamento ambiental por parte das usinas
eólicas se dão com a apresentação ao órgão licenciador estudos baseados nos
aspectos ambientais da área de influência direta e indireta do empreendimento
e as inter-relações existes, assim como também devem atender as Resoluções
Nº 01/86 e Nº 237/97, do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, e
as demais diretrizes e especificações estabelecidas no termo de referência
emitido pelo respectivo órgão no momento da solicitação da licença prévia, pois
são normas indispensáveis e aplicáveis ao licenciamento ambiental, pois
norteiam o órgão ambiental competente, no que tange ao procedimento
administrativo aplicável a ser seguido.
Segundo a RESOLUÇÃO CONAMA Nº 01/86,...
...para Usinas de geração de eletricidade, qualquer que seja a fonte de energia
primária, acima de 10MW, deverá ser elaborado Estudo de Impacto Ambiental -
EIA e respectivo Relatório de Impacto Ambiental – RIMA.
Por outro lado a resolução Nº 237/97, do Conselho Nacional do Meio Ambiente
– CONAMA, estabelece para Usinas Eólicas com pequeno potencial de
impacto ambiental a elaboração do Estudo Ambiental Simplificado - EAS e
apresentação do Relatório Ambiental Simplificado – RAS.
48
As restrições de ordem legal, por si só podem inviabilizar a implantação
de parques eólicos em todo o Brasil, como a existência de áreas de
preservação permanente, unidades de conservação, sítios arqueológicos,
áreas de quilombolas e restrições de ordem técnica como a zona de proteção
de aeródromos.
1- Áreas de preservação permanente
Lei nº 4.771, de 1965, Código Florestal na alínea f do artigo 2º considera
de preservação permanente, as florestas e demais formas de vegetação
natural situadas nas restingas, como fixadora de dunas ou estabilizadoras de
mangue e considera também no Artigo 3º como de preservação permanente,
quando assim declaradas por ato do Poder Público, as florestas e demais
formas de vegetação natural destinadas: a) a atenuar a erosão das terras, b) a
fixar as dunas, e) a proteger sítios de excepcional beleza ou de valor científico
ou histórico, f) a asilar exemplares da fauna e da flora ameaçados por extinção
h) a assegurar condições de bem estar público.
Essas áreas de preservação permanente são as principais restrições
para a implantação de parques eólicos na faixa litorânea e de acordo com a
hierarquia das leis brasileiras.
1. Resolução CONAMA nº 303, de 20 de março de 2002.
Regulamenta a Lei 4771/1965 e define área de preservação
permanente: nas restingas: a) em faixa mínima de 300m, medidos a parir da
preamar máxima, b) em áreas recobertas por vegetação fixadora de dunas, em
dunas, nos locais de refúgio ou reprodução de aves migratórias e de
exemplares da fauna ameaçados de extinção que constem em lista Federal,
Estadual e Municipal nas praias e em locais de nidificação e reprodução da
fauna silvestre.
O Banco Mundial em relatório recente aponta o licenciamento ambiental
como um dos principais responsáveis pelo retardamento da expansão do setor
de energia elétrica, sendo a falta de planejamento adequado dos órgãos
governamentais, atrasos na emissão dos termos de referência (TDRs) para o
estudo de impacto ambiental (EIA) e má qualidade dos EIAs por parte dos
empreendedores, as principais dificuldades. (MILENA, 2009).
49
CONCLUSÃO
Levando em consideração as informações pesquisadas neste trabalho,
verificou-se que os setores de energias renováveis especialmente o eólico,
eram bastante discretos ao final do século passado no Brasil. Este cenário
começou a mudar de realidade quando as questões energéticas/ambientais
ficaram mais evidentes, necessitando repensar o modo de produção de
energia.
Com isso podemos afirmar que os dados aqui apresentados, tornaram claros
os caminhos que levaram à necessidade de diversificar a matriz energética
brasileira e a preocupação com o efeito estufa e o aquecimento global.
Apesar desta modalidade energética evidenciar algumas pequenas
impropriedade na operação dos aerogeradores, ela proporciona inúmeras
vantagens e pontos positivos que rapidamente serão atenuados a curto prazo.
Conclui-se que o Brasil é um mercado com muita capacidade de expansão e
com grande folga em sua matriz energética, permitindo esse avanço. As
regiões Sul e especialmente o Nordeste possuem as melhores perspectivas
possíveis para esse crescimento, onde no período de estiagem é verificada
uma maior oferta de vento, a complementaridade das usinas eólicas nas
hidrelétricas confere uma grande oportunidade, evidenciados através dos
dados supracitados.
Desta forma tendo o domínio tecnológico do setor em mãos e condições
econômicas favoráveis, cabe a partir deste momento os governos regionais,
em conjunto com empreendedores da área, se empenharem e se motivarem
para fazer um bom manejo desta fonte, rumo a um desenvolvimento
sustentável de longo prazo
50
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56
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO 1
AGRADECIMENTOS 2
DEDICATÓRIA 3
RESUMO 4
METODOLOGIA 5
SUMÁRIO 6
INTRODUÇÃO 9
57
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 – Tradicional moinho holandês 12
Figura 2 – Principal marco do desenvolvimento da energia eólica no período do
século XI ao século XIX 13
Figura 3 – Primeira Turbina eólica 14
Figura 4 – Principal marcos do desenvolvimento da Energia Eólica no Século
XX 15
Figura 5 – Eixo vertical 17
Figura 6 – Eixo Horizontal 17
Figura 7 – Pequeno Porte 18
Figura 8 – Médio Porte 18
Figura 9 – Grande Porte 19
Figura 10 – Evolução dos aerogeradores desde 1985 até 2010 20
Figura 11– Influência da Orografia na Velocidade do Vento 23
Figura 12 – Fluxo do Vento na Presença de Obstáculos 24
Figura 13– Camada Limite Compreendida Dentro da Área Atmosférica 26
Figura 14 – Capacidade de produção acumulada em dezembro de 2015 e
novas capacidades instaladas de jan/dez de 2015 31
Figura 15 – Oferta Interna de Energia Elétrica 33
Figura 16 – Mapa potencial eólico 35
Figura 17 – Mapa da distribuição geográfica do potencial brasileiro 36
Figura 18 – Complementaridade da Energia Eólica 37
58
Figura 19 –Evolução da capacidade instalada de geração eólica no Brasil 40
Figura 20 – Matriz Elétrica Brasileira 42
Figura 21 – Parque Eólico Offshore instalado no mar do norte 45
Figura 22 – Evolução da Energia Eólica Offshore e Tendências para o Futuro
45
