O vento é um dos recursos naturais mais sustentáveis da Terra quando se trata de gerar energia elétrica. Para aproveitá-lo, basta construir uma turbina eólica que converta o movimento do ar em energia cinética. Para fazer isso em grande escala, no entanto, você precisará de um parque eólico – um conjunto de turbinas eólicas especialmente projetadas posicionadas na paisagem ou no oceano, onde os ventos são constantes e fortes. As turbinas eólicas têm várias pás, instaladas no alto de torres, que giram com a brisa e coletam energia.
Especialistas do setor dizem que os Estados Unidos têm recursos eólicos suficientes para efetivamente dobrar sua atual capacidade de geração eólica, e isso traz uma série de benefícios ambientais. Somente na América, a energia eólica evita a liberação de cerca de 62 milhões de toneladas de gases de efeito estufa e conserva 20 bilhões de galões de água anualmente.
Obstáculos potenciais para a construção de parques eólicos incluem a controvérsia pública sobre a colocação das turbinas eólicas, permitindo desafios, preocupações financeiras e questões técnicas, como a necessidade de infraestrutura para transmitir a energia à rede elétrica que atende clientes. No entanto, se você deseja construir seu próprio parque eólico, não é muito difícil de fazer.
Primeiros passos: Planejando seu parque eólico
A construção de um parque eólico é um grande projeto que requer equipes de especialistas para lidar com vários aspectos do projeto, desde a concepção e planejamento até a implementação. O planejamento é especialmente crucial para esse tipo de gerador de energia. A localização adequada deve ser avaliada quanto a riscos à fauna, as licenças devem ser obtidas e as próprias turbinas precisam ser testadas.
Primeiro, certifique-se de escolher um local com 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 o Associação Americana de Energia Eólica. Embora possa parecer que quanto mais vento melhor, muito vento pode sobrecarregar o equipamento e tornar o projeto mais caro.
Mapas especiais de velocidade do vento podem ajudá-lo a identificar uma região com recursos eólicos adequados. Por exemplo, o Departamento de Energia dos EUA oferece um prático mapa de vento. Você também pode fazer medições de energia eólica por conta própria, usando uma ferramenta chamada anemômetro, no local que está considerando. Alguns estados ainda oferecem programas de empréstimo de anemômetros. Seu engenheiro pode utilizar serviços e softwares especializados para otimizar a localização, como Windnavigator e GH WindFarmer, que analisam topografia, condições climáticas e aerodinâmica.
Além disso, você precisará considerar preocupações especiais do local de destino, como acesso à estrada, possíveis impactos de ruído, sombras tremeluzentes das pás e questões culturais.
Avaliação dos riscos da vida selvagem
As pás giratórias das turbinas eólicas podem matar pássaros, morcegos, aves de rapina e aves aquáticas ameaçadas de extinção, por isso é melhor posicionar as turbinas longe de movimentados corredores de vida selvagem e rotas migratórias anuais. O Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA O Comitê Consultivo de Diretrizes de Turbinas Eólicas recomenda uma abordagem em camadas que inclui uma avaliação preliminar avaliação, caracterização do local e estudos de campo para prever e avaliar as espécies e habitats prejudicados por o parque eólico.
Como desenvolvedor do site, você precisará 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, você pode construir o parque eólico em áreas sensíveis se alterar sua operação para ser mais amigável com a vida selvagem. Por exemplo, pode ser necessário interromper temporariamente as turbinas durante as estações de migração ou durante os períodos de vento fraco, quando os morcegos estão mais ativos e o rendimento de energia é mínimo.
Custos e Financiamento do Parque Eólico
Pense em quanta energia você deseja produzir – ou quanto o site pode produzir – e quanto dinheiro você pode gastar. Só a compra de turbinas eólicas pode custar em média US$ 1,37 milhão por megawatt de capacidade.
Geralmente, é mais barato para as concessionárias desenvolver instalações de energia eólica do que para investidores privados, porque as concessionárias podem aproveitar estruturas de financiamento que reduzem os custos em cerca de 30%, ou cerca de 1,4 centavos por quilowatt-hora, de acordo com um relatório financiado pelo Departamento de Energia.
Os programas de estímulo do governo também facilitam o desenvolvimento de um parque eólico. O crédito fiscal de produção (PTC) agora oferece um crédito fiscal de 2,3 centavos por quilowatt-hora durante a primeira década de operação.
Para projetar o custo nivelado de financiamento de seu projeto eólico, insira seus detalhes específicos no ferramentas BITES (edifícios, indústria, transporte e cenários de eletricidade) fornecidos pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável. Você também pode querer navegar no banco de dados de incentivos estaduais e federais para energia renovável.
Certifique-se de que sua fazenda atenda aos requisitos legais
Os produtores de eletricidade são regidos por leis federais, como o Public Utility Regulatory Policies Act de 1978 (PURPA), a Lei de Política Energética de 2005 (EPACT 2005) e a Lei de Independência e Segurança Energética de 2007 (EISA 2007). Estados individuais também têm interpretações diferentes de como essas leis federais se aplicam, e eles têm mandatos variados para promover a energia renovável por meio da legislação de Padrões de Portfólio de Renováveis (RPS).
Um advogado ou consultor especializado em desenvolvimento de energia renovável pode ajudá-lo a navegar pelas leis que regem seu projeto proposto. Essas pessoas também podem ajudá-lo a adquirir as várias licenças ambientais e de construção necessárias de agências governamentais.
Se o seu parque eólico estiver localizado em propriedade do governo ou tiver um parceiro de agência federal, a permissão pode depender de um processo formal de avaliação de impacto ambiental. Por exemplo, parques eólicos localizados em propriedades administradas pelo U.S. Bureau of Land Management são regidos por certas diretrizes destinadas a proteger espécies protegidas pelo governo federal e outros recursos naturais.
Identificar Equipamentos e Projeto de Parque Eólico
As turbinas eólicas modernas são mais elegantes e maiores do que os moinhos de vento antigos, com pás enormes e torres tão altas quanto arranha-céus. A colocação precisa dessas turbinas em um parque eólico afeta sua produção geral de energia.
Como regra geral, quanto maior o aerogerador, maior sua capacidade de geração. A turbina eólica mais comumente instalada tem uma capacidade nominal de 1,5 megawatts e pode abastecer até 500 residências, mas os modelos mais novos são ainda maiores. da General Electric site lista tamanhos de até 3,4 megawatts para uso onshore 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 custam mais para serem instaladas. Turbinas eólicas offshore devem ser projetadas para condições oceânicas. As turbinas eólicas raramente operam em plena capacidade, pois sua geração de energia depende do clima.
Além das turbinas eólicas, um parque eólico requer um sistema de coleta de energia elétrica, transformadores, uma rede de comunicações e subestações. Além disso, um sistema de informação de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) é usado para monitorar o desempenho. Um engenheiro pode recomendar o equipamento adequado e a colocação da turbina com base em seu local, finanças e metas de energia.
Capacidade de transmissão segura
Se você está planejando um parque eólico em escala comercial, precisa de uma maneira de fornecer energia para clientes atacadistas ou varejistas. Normalmente, isso requer linhas de transmissão ligando a produção de seu parque eólico à rede de transmissão de energia elétrica – a rede de energia – em sua região. Parques eólicos comerciais em locais remotos podem achar difícil garantir a capacidade de transmissão e a interconectividade com a rede.
Alternativamente, parques eólicos menores podem ser usados como uma fonte dedicada de eletricidade para uma comunidade ou empresa. Nestes casos, o parque eólico pode não necessitar de ligação à rede elétrica regular. No entanto, para vender o excesso de energia, você ainda precisa de uma maneira de entregar essa energia à concessionária de energia elétrica.
Para obter mais informações, consulte o Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), que trabalha com desenvolvedores eólicos para garantir a capacidade de transmissão e a interconectividade. O Utility Wind Integration Group também fornece recursos para conectar um parque eólico ao sistema elétrico.
Instalar, testar e executar o equipamento
A construção do parque eólico pode ser concluída em poucos meses. No entanto, você pode primeiro precisar construir estradas no local para transportar as turbinas eólicas e outros equipamentos.
Para cada turbina eólica, você precisará escavar um buraco e preenchê-lo com concreto armado para servir como fundação estabilizadora. Este processo é mais exigente em condições rochosas ou em parques eólicos offshore. Depois que a fundação estiver preparada, você precisará erguer as turbinas com guindastes especializados.
Em seguida, você colocará a fiação elétrica e os sistemas no lugar e fará testes para garantir que todos os elementos estejam funcionando corretamente. Muitas vezes, leva seis meses até que os problemas sejam resolvidos e o parque eólico alcance a capacidade total de produção comercial.
Cada turbina eólica precisa de cerca de uma semana de manutenção de rotina por ano. A American Wind Energy Association diz que é necessário um técnico eólico para atender a cada 10 megawatts de capacidade de geração instalada.
