O vento é um dos recursos naturais mais sustentáveis da Terra quando se trata de gerar energia eléctrica. Para o aproveitar, basta construir uma turbina eólica que converta o movimento do ar em energia cinética. Para o fazer em grande escala, contudo, é necessário um parque eólico – uma colecção de turbinas eólicas especialmente concebidas, posicionadas sobre a paisagem ou oceano, onde os ventos são estáveis e fortes. As turbinas eólicas têm múltiplas pás, que são colocadas no alto das torres, que giram na brisa e na potência de colheita.
Peritos da indústria dizem que os Estados Unidos têm recursos eólicos suficientes para efectivamente duplicar a sua actual capacidade de geração de energia eólica, e que ao fazê-lo vem com uma série de benefícios ambientais. Só na América, a energia eólica impede a libertação de cerca de 62 milhões de toneladas de gases com efeito de estufa, e conserva anualmente 20 biliões de galões de água.
Os obstáculos potenciais à construção de parques eólicos incluem a controvérsia pública sobre a colocação das turbinas eólicas, permitindo desafios, preocupações financeiras, e questões técnicas, tais como a necessidade de infra-estruturas para transmitir a energia à rede eléctrica que serve os clientes. Contudo, se desejar construir o seu próprio parque eólico, não é muito difícil.
Começar a construir: Planear o seu parque eólico
Construir um parque eólico é um grande projecto que requer equipas de especialistas para tratar dos muitos aspectos do projecto – desde a concepção e planeamento até à implementação. O planeamento é especialmente crucial para este tipo de gerador de energia. A localização adequada deve ser avaliada para quaisquer riscos para a vida selvagem, as licenças devem ser adquiridas, e as próprias turbinas devem ser testadas.
P>Primeiro, certifique-se de escolher um local que tenha recursos eólicos suficientes. Os melhores locais para parques eólicos comerciais têm velocidades de vento de 13 milhas por hora (6 metros por segundo) ou mais, de acordo com a Associação Americana de Energia Eólica. Embora possa parecer que quanto mais vento, melhor, demasiado vento pode fazer pressão sobre o equipamento e tornar o projecto mais caro.
Cartas especiais de velocidade do vento podem ajudar a identificar uma região com recursos eólicos adequados. Por exemplo, o Departamento de Energia dos EUA oferece um mapa de vento útil. Pode também fazer você mesmo medições de energia eólica, utilizando uma ferramenta chamada anemómetro, no local que está a considerar. Alguns estados até oferecem programas de empréstimo de anemómetro. O seu engenheiro pode utilizar serviços especializados e software para optimizar a localização, tais como Windnavigator e GH WindFarmer, que analisam topografia, condições meteorológicas, e aerodinâmica.
Furthermore, terá de considerar preocupações especiais da localização alvo, tais como acesso à estrada, potenciais impactos sonoros, sombras cintilantes das pás, e questões culturais.
Avaliar os riscos da vida selvagem
As pás giratórias das turbinas eólicas podem matar aves, morcegos, aves de rapina, e aves aquáticas em perigo de extinção, pelo que é melhor posicionar as turbinas longe de corredores de vida selvagem movimentados e caminhos migratórios anuais. O Comité Consultivo das Directrizes para Turbinas Eólicas do U.S. Fish and Wildlife Service recomenda uma abordagem por níveis que inclui uma avaliação preliminar, caracterização do local, e estudos de campo para prever e avaliar as espécies e habitats prejudicados pelo parque eólico.
Como promotor do local, terá de trabalhar em estreita colaboração com a agência governamental apropriada (ou autoridade de licenciamento) para reduzir e mitigar as mortes de animais devido ao parque eólico. Em alguns casos, poderá ser-lhe permitido construir o parque eólico em áreas sensíveis se alterar o seu funcionamento para ser mais amigável com a vida selvagem. Por exemplo, pode ser-lhe exigido que pare temporariamente as turbinas durante as estações de migração ou durante períodos de vento fraco, quando os morcegos estão mais activos e o rendimento energético é mínimo.
Custos e Financiamento do Parque Eólico
Pense na quantidade de energia que quer produzir – ou na quantidade que o local pode produzir – e na quantidade de dinheiro que pode gastar. Só a compra de turbinas eólicas pode atrasar uma média de $1,37 milhões por megawatt de capacidade.
Geralmente, é mais barato para os serviços públicos desenvolver instalações eólicas do que para os investidores privados porque os serviços públicos podem recorrer a estruturas de financiamento favoráveis que reduzem os custos em cerca de 30%, ou cerca de 1,4 cêntimos por kilowatt/hora, de acordo com um relatório financiado pelo Departamento de Energia dos EUA.
Programas de estímulo do governo também facilitam o desenvolvimento de um parque eólico. O crédito fiscal de produção (PTC) oferece agora um crédito fiscal de 2,3 cêntimos por quilowatt-hora durante a primeira década de funcionamento.
Para projectar o custo nivelado do financiamento do seu projecto eólico, ligue os seus detalhes específicos às ferramentas interactivas BITES (edifícios, indústria, transporte e cenários de electricidade) fornecidas pelo Laboratório Nacional de Energias Renováveis. Pode também querer consultar a base de dados de incentivos estatais e federais para as energias renováveis.
Assegurar que o seu parque cumpre os requisitos legais
Os produtores de electricidade são regidos por leis federais tais como a Lei de Políticas de Regulamentação de Utilidade Pública de 1978 (PURPA), a Lei de Política Energética de 2005 (EPACT 2005), e a Lei de Independência e Segurança Energética de 2007 (EISA 2007). Os estados individuais também têm diferentes interpretações de como estas leis federais se aplicam, e têm mandatos variáveis para promover as energias renováveis através da legislação de Renewable Portfolio Standards (RPS).
Um advogado ou consultor especializado no desenvolvimento de energias renováveis pode ajudá-lo a navegar pelas leis que regem o seu projecto proposto. Estas pessoas podem também ajudá-lo a adquirir as várias licenças de construção e ambientais de que necessitará junto de agências governamentais.
Se o seu parque eólico se situar em propriedade governamental ou tiver uma agência federal parceira, o licenciamento pode estar dependente de um processo formal de avaliação de impacto ambiental. Por exemplo, os parques eólicos colocados em propriedades geridas pelo U.S. Bureau of Land Management são regidos por certas directrizes destinadas a proteger espécies protegidas a nível federal e outros recursos naturais.
Identificar equipamento e concepção de parques eólicos
Os aerogeradores modernos são mais elegantes e maiores do que os aerogeradores antiquados, com enormes pás e torres tão altas como edifícios altos. A colocação precisa destas turbinas num parque eólico afecta a sua produção global de energia.
Como regra geral, quanto maior for a turbina eólica, maior será a sua capacidade de geração. A turbina eólica mais comummente instalada tem uma capacidade nominal de 1,5 megawatts e pode alimentar até 500 casas, mas os modelos mais novos funcionam ainda maiores. O website da General Electric lista tamanhos de até 3,4 megawatts para uso em terra e até seis megawatts para uso offshore. Outros fabricantes líderes de turbinas eólicas incluem Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang, e Nordex.
Turbinas eólicas grandes e pesadas requerem fundações maiores, e a sua instalação custa mais caro. As turbinas eólicas offshore devem ser concebidas para as condições oceânicas. As turbinas eólicas raramente funcionam em plena capacidade, uma vez que a sua geração de energia depende do tempo.
Além das turbinas eólicas, um parque eólico requer um sistema de recolha de energia eléctrica, transformadores, uma rede de comunicações, e subestações. Além disso, um sistema de controlo de supervisão e de aquisição de dados (SCADA) é utilizado para monitorizar o desempenho. Um engenheiro pode recomendar equipamento adequado e colocação de turbinas com base no seu local, finanças e objectivos energéticos.
Capacidade de Transmissão Segura
Se está a planear um parque eólico à escala comercial, precisa de uma forma de fornecer energia a clientes grossistas ou retalhistas. Normalmente, isto requer linhas de transmissão que liguem a produção do seu parque eólico à rede de transmissão de energia eléctrica – a rede de energia – na sua região. Os parques eólicos comerciais em locais remotos podem achar difícil assegurar a capacidade de transmissão e interconectividade com a rede.
Alternativamente, os parques eólicos mais pequenos podem ser usados como uma fonte de electricidade dedicada para uma comunidade ou empresa. Nestes casos, o parque eólico pode não necessitar de uma ligação à rede eléctrica regular. No entanto, para vender energia excedente, ainda é necessária uma forma de fornecer essa energia à rede eléctrica.
Para mais informações, consulte o Laboratório Nacional de Energias Renováveis (NREL), que trabalha com promotores eólicos para assegurar a capacidade de transmissão e a interconectividade. O Utility Wind Integration Group também fornece recursos para ligar um parque eólico ao sistema eléctrico.
Instalar, Testar, e Executar o Equipamento
A construção do parque eólico pode ser concluída dentro de poucos meses. No entanto, poderá ser necessário construir primeiro estradas para o local, para a tracção das turbinas eólicas e outros equipamentos.
Para cada turbina eólica, será necessário escavar um buraco e enchê-lo com betão armado para servir de fundação estabilizadora. Este processo é mais exigente em condições rochosas ou em parques eólicos offshore. Uma vez preparada a fundação, será necessário erguer as turbinas com guinchos especializados.
P>Nexterior, será necessário colocar a cablagem e os sistemas eléctricos e realizar testes para garantir que todos os elementos estão a funcionar correctamente. Demora frequentemente seis meses até que as dobras sejam engomadas e o parque eólico atinja a capacidade total de produção comercial.
Cada turbina eólica necessita de cerca de uma semana de manutenção de rotina por ano. A Associação Americana de Energia Eólica diz que é necessário um técnico de energia eólica para prestar assistência a cada 10 megawatts de capacidade de produção instalada.