Instalação de aerogeradores
Como escolher a melhor localização para instalar aerogeradores?
A incerteza quanto ao comportamento do vento é o principal handicap para instalar um parque eólico, especialmente em lugares de orografia complexa. Onde e como colocar os aerogeradores para aproveitar ao máximo esse recurso? A supercomputação tem a resposta.
Tendo em vista reduzir tal incerteza, a Iberdrola trabalhou junto ao Centro Nacional de Supercomputação (Barcelona Supercomputing Center, BSC) no projeto Sedar (Simulação Eólica de Alta Resolução), um software de simulação que permite prever com antecedência, antes de sua construção, a capacidade de produção de um parque eólico terrestre ou marinho durante toda a sua vida útil.
Graças à capacidade de cálculo dessas infraestruturas, o sistema identifica as localizações mais adequadas para instalar os aerogeradores, otimizando a concepção do complexo eólico para maximizar a geração de energia. Dessa forma, é possível melhorar a eficiência do parque eólico, reduzir os custos de construção e minimizar os riscos quando se trata de investir em um determinado projeto.
Desde então, essas tecnologias evoluíram com a incorporação de inteligência artificial, novos modelos atmosféricos, informações provenientes de satélites e dados coletados por sensores em campo. A combinação de modelos atmosféricos de alta resolução, informações provenientes de satélites e sensores em campo permite prever com maior precisão o comportamento do vento e otimizar tanto a localização dos aerogeradores quanto sua operação ao longo de toda a vida útil do parque. Essas tecnologias contribuem para aumentar a produção de energia renovável, reduzir custos de operação e manutenção e minimizar o impacto ambiental das instalações.
Um modelo computacional dessa complexidade requer uma infraestrutura de cálculo avançada. Para seu desenvolvimento, foram utilizadas as capacidades de supercomputação do Barcelona Supercomputing Center (BSC), que conta com o supercomputador MareNostrum, uma das plataformas científicas mais avançadas da Europa. Graças a esse tipo de infraestrutura, é possível processar grandes volumes de informações meteorológicas e executar simulações complexas para otimizar o planejamento dos parques eólicos.
Quais fatores são considerados para escolher a localização de um parque eólico?
Embora o recurso eólico seja o fator determinante para selecionar o local de um parque eólico, não é o único. Antes de iniciar um projeto, são analisadas múltiplas variáveis técnicas, ambientais e logísticas para garantir que a instalação seja eficiente, segura e viável durante toda a sua vida útil. Graças a ferramentas de simulação de alta resolução e à análise avançada de dados, é possível avaliar em conjunto todos esses aspectos e otimizar o planejamento do parque.
Entre os principais fatores estão:
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Qualidade do recurso eólico
São estudadas a velocidade, a direção e a estabilidade do vento ao longo do ano para estimar o potencial de geração de energia e reduzir a incerteza sobre a produção futura.
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Orografia e características do terreno
A forma do relevo influencia o comportamento do vento. Montanhas, vales ou encostas podem gerar turbulências ou modificar os fluxos de ar. Por isso, são realizadas simulações específicas para identificar as localizações mais favoráveis.
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Conexão à rede elétrica
A proximidade de infraestruturas de transmissão e distribuição de eletricidade facilita o escoamento da energia gerada e pode reduzir os custos de desenvolvimento do projeto.
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Acessibilidade e logística
É avaliada a existência de estradas e acessos adequados para transportar e instalar componentes de grande porte, como pás, torres e naceles.
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Condições geotécnicas
As características do solo são fundamentais para projetar fundações capazes de suportar o peso e as cargas que os aerogeradores exercerão durante décadas.
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Fatores ambientais e de biodiversidade
Os estudos ambientais analisam a presença de espécies protegidas, rotas migratórias de aves e morcegos, espaços naturais e outros elementos que possam condicionar o desenvolvimento do parque, com o objetivo de minimizar seu impacto.
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Tecnologia de simulação e análise de dados
A supercomputação, os modelos atmosféricos de alta resolução e as ferramentas de análise avançada permitem integrar todas essas variáveis para otimizar a localização dos aerogeradores, melhorar a produção energética e reduzir os riscos técnicos e econômicos do projeto.
O projeto Sedar, iniciado em 2013 em colaboração com o Barcelona Supercomputing Center (BSC), representou um avanço importante na aplicação da supercomputação ao planejamento de parques eólicos. Seu objetivo foi reduzir a incerteza associada ao comportamento do vento e melhorar a planificação de novas instalações por meio de modelos capazes de analisar com maior precisão as condições do local.
Esse projeto permitiu demonstrar como a supercomputação podia ser aplicada no processo de planejamento de parques eólicos para identificar as localizações mais adequadas para os aerogeradores, otimizar a distribuição dos equipamentos dentro do complexo e melhorar a estimativa da produção energética antes de sua construção. Entre seus primeiros resultados, cabe destacar o parque Pier II, no México, que se apoiou nessa tecnologia para seu planejamento.
Desde então, essas capacidades evoluíram para sistemas mais avançados que combinam inteligência artificial, sensores em campo, dados meteorológicos, informações provenientes de satélites e modelos digitais do parque. Essas ferramentas permitem não apenas projetar melhor uma instalação antes de construí-la, mas também otimizar seu funcionamento durante toda a sua vida útil, antecipando possíveis desvios de produção, aprimorando as estratégias de manutenção e ajustando a operação às condições variáveis do vento.
O objetivo final é aumentar a geração de energia renovável, reduzir os custos de operação e manutenção e minimizar o impacto ambiental, tomando melhores decisões em cada fase do projeto: desde a seleção do local e o planejamento do parque até sua operação diária.
