Energia dos ventos

Os ventos sopraram e levaram o Brasil a ser a 7ª maravilha no ranking da geração eólica mundial.

Nos últimos dez anos, partimos de um parque instalado quase insignificante para uma capacidade de mais de 12 GW. Excelente trabalho!

Para quem não está familiarizado com a geração eólica, vale um breve resumo: cada aerogerador possui potência próxima a 2 MW, tensão de geração de 0,6 kV (pequenas variações entre fabricantes) e possui um transformador que eleva para 34,5 kV. A energia gerada é escoada através de uma rede elétrica (rede coletora) que chega até a subestação que eleva a tensão para conexão ao sistema elétrico. Portanto, a energia gerada por todos os aerogeradores que compõem o parque eólico tem que passar pela rede coletora.

Se consideramos os custos de um parque eólico por Pareto (80/20), a rede coletora será um item que não deve ser investido muitos recursos, tendo em vista seu baixo valor, pois seu custo é de 2% a 3% de todo o custo de construção do parque. Considerando a criticidade, ou seja, alto impacto na geração em caso de falha, aí a coisa muda, sem dúvida, a rede coletora será um dos itens listados.

Nos parques eólicos brasileiros existem redes coletoras construídas de forma subterrânea e também aérea. A infraestrutura de qualquer usina de geração de energia elétrica deve ser confiável e apresentar baixo custo de manutenção.

Considerando que cerca de 80% dos parques eólicos nacionais estão localizados próximos ao mar, a utilização da rede coletora aérea vai na contramão desse propósito.

As condições ambientais nessa região fazem com que os isoladores da rede tenham sua condição dielétrica prejudicada devido à salinidade oriunda do mar. Tal situação resulta em redução da isolação, provocando desligamentos indesejados. Além disso, provoca pequenas descargas elétricas que, com o passar do tempo, danifica os isoladores, fazendo com que eles precisem ser substituídos de forma precoce.

Estudos sobre índice de falhas apontam que a rede aérea falha nove vezes mais que as redes subterrâneas, considerando que estes índices são validos para cidades, quando projetamos para os parques eólicos perto do mar, a percepção é que esta relação seja maior.

Vamos estimar, por exemplo, que um parque eólico de 100 MW gera por dia 960 MWh, considerando um fator de geração de 0,4. Um dia deste parque parado ao preço médio de R$ 180/MWh corresponde a uma receita perdida de quase R$173 mil.

Para minimizar os problemas com alta salinidade, alguns parques eólicos se veem na situação de ter que lavar a rede elétrica periodicamente para evitar esse problema. A lavagem da rede aérea seguindo as boas práticas de segurança deve ser realizada com a rede desligada, o que causaria a interrupção da geração por alguns dias. Isto somado ao custo da lavagem culminaria em uma conta bem salgada (perdoem o trocadilho). Fazendo um cálculo simples, este custo pode chegar facilmente a R$ 1 milhão por ano.

Considerando a vida útil do parque eólico de 30 anos, esse prejuízo financeiro ano após ano consumiria todo o “Save” que foi obtido na construção do parque, quando foi decidido pela construção da rede coletora na forma aérea.

Vale destacar que, para se auferir dos benefícios da rede subterrânea, é importante que o projeto e a construção sejam muito bem feitos, seguindo padrões de excelência e qualidade, caso contrário, esse tipo de rede também apresentará problemas.

O conhecimento técnico para implantar redes subterrâneas não deve ser um problema, basta imaginar os parques eólicos que existem pelo mundo localizados no mar (offshore) que se utilizam totalmente de rede coletora feita por cabos isolados ou ainda o segmento de distribuição no Brasil que utiliza redes subterrâneas há mais de 100 anos.

Tendo em vista que a rede coletora de média tensão custando menos de 5% do total do parque, instalar redes aéreas onde é possível instalar redes subterrâneas é economizar no cafezinho.