Uma pesquisa promovida pela Escola Politécnica da USP deu mais um passo no campo de energias renováveis. O estudo teve como foco possíveis problemas que poderiam ocorrer em aerogeradores em parques eólicos. Marina Anders, orientanda do professor Renato Machado Monaro, responsável pelo desenvolvimento da dissertação de mestrado já possuía experiência no assunto antes do estudo.
A pesquisadora estudou o efeito de curto-circuitos em aerogeradores, que são os equipamentos que transformam a força do vento em eletricidade que chega às residências. A esse efeito é dado o nome de “falta”. “As faltas são diferentes tipos de curto-circuitos que podem ocorrer em qualquer ponto do sistema elétrico, causando danos”, comenta Marina.
“Dentre os trabalhos que abordam faltas em sistemas de geração de energia eólica, há inúmeras pesquisas envolvendo faltas externas ao aerogerador [na rede elétrica], no entanto, bem poucos estudos que tratam das faltas nos componentes internos do aerogerador”, complementa.
A pesquisa teve como foco falhas em geradores síncronos, que são máquinas elétricas ligadas ao eixo rotacional dos aerogeradores. No entanto, devido ao regime inconstante de ventos (em alguns momentos o vento é forte, em outros o vento é fraco) o comportamento dos curto-circuitos do sistema elétrico de geração eólica possui características especiais, e, para isso, necessita-se de equipamentos adicionais, os inversores. “A associação do gerador síncrono aos inversores resulta em um sistema com características de falta diferenciadas, pois há diversas interações com o controle e os mecanismos de proteção destes”, explica Marina.
A pesquisadora ressalta que os desdobramentos dos resultados obtidos podem servir como base para a proposição de melhorias nas proteções e nos controles empregados nos aerogeradores, tornando estes equipamentos mais confiáveis e reduzindo seu custo de manutenção. Segundo Marina, esta pesquisa apresenta como contribuição ao conhecimento científico na área de energias renováveis com uma análise de falta, que documenta o comportamento transitório (os instantes imediatamente próximos a ocorrência da falta) dos sinais elétricos (tensões e correntes) e eletromecânicos (torque e velocidade rotacional) do aerogerador, levando em consideração os controles dos inversores, os diferentes tipos de proteções utilizadas nestes equipamentos.
A dissertação faz parte de um projeto maior chamado “Análise Transitória de Faltas Internas em Geradores Síncronos e de Indução no Contexto da Energia Eólica”, financiado pelo CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico). “O meu estado de origem, o Rio Grande do Norte, é o estado com maior produção de energia eólica no País, o que me despertou interesse na área”, explica Marina sobre a sua motivação em estudar o assunto.
Segundo dados disponibilizados pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), em 2020, o mundo terá 12% de energia elétrica proveniente do vento. O Brasil possui grande capacidade eólica, no entanto, não é possível se estimar ao certo um número para seu potencial, porém estudiosos aproximam 50 mil MW.
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