Viabilidade de utilização de micro-turbinas eólicas para produção de energia elétrica

Abstract

A utilização de combustíveis fósseis para colmatar as necessidades energéticas tem vindo a aumentar continuamente as emissões de Dióxido de Carbono e outros gases de efeito estufa (GEE) que contribuem, também, para o aquecimento global. Uma das formas de minimizar estes efeitos negativos é com a utilização de energias renováveis, como a energia proveniente do sol, vento, ondas e biomassa. A energia do vento é utilizada para a produção de energia elétrica através de turbinas eólicas, estas podem diferenciar-se dependendo da posição do eixo, existem as turbinas eólicas de eixo horizontal e as turbinas eólicas de eixo vertical. A produção de eletricidade através de turbinas eólicas pode ser feita, não só a grande escala como também a microescala, isto é, através da microgeração de energia. É nesta perspetiva que se enquadra a presente dissertação de mestrado, cujo objetivo é fazer uma análise de viabilidade económica da utilização de microturbinas eólicas para a geração de energia elétrica. De modo a fazer essa análise utilizou-se um software de otimização e simulação que permitiu criar diferentes cenários, o HOMER Energy. As análises assentaram em três pontos: escolha do local, Aveiro, Beja e Guarda. Foram escolhidas turbinas eólicas de eixo vertical e o esquema de produção, isto é, com e sem armazenamento de eletricidade. A utilização da microturbina eólica de 1500W, no sistema sem armazenamento de energia utilizada na Guarda, foi o único sistema viável para a produção de energia elétrica. No entanto, os ganhos apresentados não são muito significativos, pois o custo de energia (CdE) reduziu apenas de 0,196€/kWh para 0,192€/kWh e o custo atual liquido (CAL) de 11657€ para 11458€. Mesmo com recurso à subsidiação à aquisição de equipamentos ou ao preço de venda da eletricidade os resultados não se modificam significativamente.

The using of fossil fuels to provide basic energy needs has been increasing emissions and a Greenhouse Gases (GHG’s), and therefore, contributing to global warming stigma. One way to minimize this impact is by resorting to renewable energies like solar, wind, waves and biomass. Wind energy can be used to produce electrical energy, through wind turbines. These wind turbines can differ depending on the position of the shaft and there are horizontal axis wind turbines and vertical axis wind turbines. Electricity production using wind resources can be done at a large or small scales, such as microgeneration. The present work pretends to evaluate the economic feasibility of small wind turbines. HOMER Energy, was used to simulate which allowed to different scenarios. The study focused in three major locations: Aveiro, Beja and Guarda. Vertical axis turbines were chosen, with and without electricity storage. The 1500W wind micro turbine with no energy storage model used in Guarda was the only technique with which positive results were achieved. However, the gains were not relevant, as the cost of energy decreased only from 0,196€/kWh to 0,192€/kWh and net present cost from 11657€ to 11458€. Even with financial aid, the final results did not change much.