Energía eólica: estudios y reflexiones sobre la viabilidad del potencial de esta energía en Brasil

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MARTINHO, Felipe Miguel [1]

MARTINHO, Felipe Miguel – Energía eólica: estudios y reflexiones sobre la viabilidad del potencial de esta energía en Brasil. Multidisciplinario base Ciencia compartimiento, 1 año. Vol. 10 págs. 25-38. ISSN. 2448-0959

Resumen

Cuestiones ambientales y la preocupación constante con el cambio climático llevaron a una carrera por el desarrollo y la integración de tecnologías de energía renovable en la matriz eléctrica en varios países. En este contexto, la energía eólica es considerada una de las más prometedoras fuentes naturales de energía, principalmente porque es renovable, no termina con, limpio, todo el mundo distribuido y si se usa para reemplazar fuentes de combustibles fósiles, ayuda a reducir el efecto invernadero. Además de estos beneficios, puede traer mundiales y nacionales ventajas, como por ejemplo, los beneficios de reducir las emisiones de gases de carbono y la seguridad del abastecimiento energético. El gran potencial de generación de Brasil es el viento, que constituye sólo una pequeña parte de la matriz energética brasileña, pero que está ganando protagonismo en las subastas, a causa de su competitividad. Este estudio para demostrar la viabilidad de las posibilidades de esta matriz y el uso de fuentes renovables de energía es importante para la búsqueda del desarrollo sostenible. Para ello, se realizó una revisión bibliográfica sistemática estructurado, a través de una revisión bibliográfica sobre los artículos en el área. De los datos presentados en el resultado de este estudio, sobre la importancia de este tema que servirá como base y guía para futuros estudios para demostrar el esfuerzo del país en la búsqueda de un desarrollo económico y social, a tener en cuenta el medio ambiente y su sostenibilidad.

Palabras clave: Desarrollo sostenible, energía eólica, energías renovables

1. Introducción

Desarrollo sostenible es uno de los temas de mayor relevancia hoy en día, puesto que está conectado no sólo con la economía, sino también con el medio ambiente y sociedad (NACIONES UNIDAS, 1987, p. 64).

La calidad de vida de una sociedad, a su vez, está estrechamente relacionada con su consumo de energía. La mejora en los niveles de vida, particularmente en los países en desarrollo, generar demanda de aumento de energía y por lo tanto requieren una energía mejor planificación para la seguridad de suministro de energía de dirección y los costos ambientales para cumplir con este aumento en el consumo (GOLDEMBERG, 2008).

Algunos expertos (Welch; Venkateswaran, 2009; Terciote, 2002) considera que la energía eólica es una fuente de energía capaz de satisfacer las demandas de una sociedad, sin perjuicio de las generaciones futuras, y por lo tanto el uso de este tipo de energía renovable está creciendo en todo el mundo.

A principios de 2000, los proyectos contratados derivadas de políticas de incentivos y especialmente al final de la década con la entrada de energía eólica en el mercado regulado de la energía, pusieron a Brasil entre los países con mayor crecimiento en la implementación de nuevos parques eólicos y generado optimismo entre los actores públicos y privados en el sector de la electricidad (SIMAS, 2013).

Como resultado de estos factores, el objetivo del presente estudio fue realizar una revisión de la literatura sobre energía eólica y la viabilidad del potencial de esta energía en Brasil, teniendo en cuenta el medio ambiente y su sostenibilidad. El estudio está organizado en temas, donde la primera presenta los fundamentos teóricos necesarios para la comprensión clara de la investigación y la metodología utilizada para la compilación de la revisión de la literatura. Más adelante se presentan los resultados junto con la discusión de los hechos, terminando con la conclusión del estudio.

2. Fundamentos teóricos

La primera evidencia del uso de energía eólica a la obras mecánicas datan de aproximadamente hace 2000 años, a ser utilizado en el Heron de Alejandría (PINTO, 2012).

Según Duarte (2004), la aparición de la tecnología eólica fue consecuencia de la crisis energética de 1973. En el aumento en el precio del petróleo y la necesidad de producir electricidad a precios más bajos y limpio y renovable desarrollado turbinas de viento de hoy. Según los autores Terciote (2002),
Welch y Venkateswaran (2009), en los últimos años la energía eólica se ha convertido en un jugador clave en la generación de energía, principalmente electricidad, debido a la gran expansión en investigación y desarrollo de técnicas para transformar el movimiento del viento en energía. Actualmente, esta fuente de energía ha sido descrita como una de las más importantes y prometedoras tecnologías de generación adicional de energía, por ser fácilmente accesible y abundante en la naturaleza (TERCIOTE, 2002; WELCH; VENKATESWARAN, 2009).

Con la mejora y el aumento de la potencia de las máquinas de viento, el costo de generación de electricidad de los vientos vienen abajo, que también se refleja en la proliferación de numerosos parques eólicos en el mundo (WELCH; VENKATESWARAN, 2009).

La energía eólica es la energía cinética contenida en la masa de aire móvil (viento). Por lo tanto, es importante conocer el comportamiento y características de los vientos para que pueda entender los aspectos necesarios para un viento adecuado modelado en una región en particular. La conversión de la energía cinética traslacional del viento en energía cinética de rotación se produce por el uso de turbinas de viento, llamado también aerogeneradores, que son fundamentales para la generación de electricidad. La captura de la energía cinética del viento puede hacerse básicamente mediante dos tipos de turbinas: turbinas de eje vertical y el eje horizontal. En el primer caso, marcha y generador se colocan a nivel del suelo y la turbina es conducida por las fuerzas de fricción o de apoyo estas turbinas disponen de baja complejidad de fabricación y son muy convenientes para las características del viento similares a la América Latina meridional (FARRET, 2014).

Turbinas de eje horizontal ya tienen el engranaje, eje y alineación con la dirección del viento, siendo el más utilizado en todo el mundo en parques de negocios de generación eólica. Todavía se pueden encontrar algunos ajustes dependiendo del número de hojas, y las turbinas tripala son los más empleados por el menos estrés, menos oscilación de torsión y haciendo menos ruido (BORGES NETO; Roble, 2012).

Los autores por encima de completos que en los últimos diez años, los generadores han crecido más, elevándose a 50 metros a los 100 a 120 metros, que le permite capturar vientos más rápidos. Al mismo tiempo, el poder de las máquinas se ha triplicado, a 3 megavatios. Generadores más eficientes han reducido el costo de la energía eólica. Hoy, el promedio es 45% menor de diez años, haciendo la energía eólica es la energía en segundo lugar más barata en el país. Con eso, un "círculo virtuoso" de atracción de inversiones.

Inversiones para la ejecución de un proyecto de formación de las energías renovables son altas, con más inversión que se concentró en la fase inicial del proyecto, desde el costo del equipo del fósforo hasta un 75% de la inversión total de un parque eólico (TOURKOLIAS; MIRASGEDIS, 2011).

San Valentín (2010) llama la atención sobre el hecho de que el lugar de ejecución de un parque eólico debe ser favorable a la formación de vientos. Sin embargo, no siempre los lugares apropiados para la instalación de generadores están cerca del lugar de consumo, haciendo que los costos que pueden descarrilar el despliegue. Además, dependiendo de la distancia de la red, proyectos de energía eólica pueden ser comercialmente inviables, creando los costos asociados con la conexión.

Sin embargo, cuando es posible integrar con otras fuentes de energía y por lo tanto usar su infraestructura, sistemas de viento pueden traer ventajas económicas como por ejemplo, la instalación de generadores cerca de lugares de consumo debido a la no necesidad de redes de transmisión (TERCIOTE, 2002).

Varios estudios importantes realizaron en 2010 en la integración de la energía eólica en el power grid punto nuevas pruebas de bajo costo proporcionada este tipo de sistema (AMERICAN WIND ENERGY ASOCIACIÓN AWEA, 2005).

En este contexto, Jannuzzi comentarios (2003) que los sistemas eléctricos de viento han diferenciado las características de los sistemas utilizados en las plantas de energía hidroeléctrica, porque pueden ser utilizados en la forma de generación distribuida, que es un gran sistema interconectado de transmisión y distribución de redes a través de parques eólicos con aerogeneradores grandes o utilizarse de forma aislada, a través de pequeñas turbinas de viento ofrece un bajo costo. Terciote (2002) cita otras pruebas de bajo costo como los casos de sistemas híbridos donde hay ganancias económicas, citando los sistemas eólico/diesel, donde el motor diesel asegura la regularidad y la estabilidad en energía de suministro sistemas de distribución y despliegue de híbrido de aerogeneradores (JANNUZZI.2003.

El despliegue de las energías renovables presenta un importante impacto en la economía, ya que favorece el desarrollo de las industrias de equipos para el consumo interno y aún para la exportación (TOURKOLIAS; MIRASGEDIS, 2011). Malley Gannoum de Silva, (2015) de ABEEólica, CITES que el año pasado, el sector creó 40000 empleos, y que se proporciona para la creación de otros 50000 nuevos empleos para este año. Comentarios, instalación de generadores se entenderá sin perjuicio para el agricultor o su cultivo, y que las dos actividades pueden convivir juntos. Los autores, Río, Burguillo (2008), agregan que la mayor parte del tiempo, la tierra en la que se construye los parques eólicos es arrendada y, esta cuestión plantea otro aspecto importante, ya que las turbinas de viento ocupan sólo una pequeña fracción de la zona, y el resto de la zona arrendada puede ser utilizado para otras actividades productivas en la propiedad (RÍO; BURGUILLO, 2008).

Llera Sastresa et al., (2010) añade que en el noreste donde hay vientos mejor que en la costa, la creación de estos parques eólicos a menudo ocurren en regiones pobres como en el campo. Las empresas arrendar la tierra, construir los parques en terrenos usados para pequeños productores rurales, proporcionando un ingreso adicional para las familias antes vivía sólo cultivando la tierra. No es sólo los propietarios que se benefician de él, pero los trabajadores directamente involucrados en la construcción e implementación de plantas de energía, ya que se produce un aumento en la demanda de bienes y servicios. La competitividad de las empresas por la calificación de la mano de obra, que es un activo adicional, propiciando nuevas inversiones y oportunidades de negocio (LLERA SASTRESA et al., 2010).

A Mauricio Tolmasquim (2011), Presidente de la empresa de investigación energética (EPE) que está bajo el Ministerio de minas y energía, dijo que la producción de eólica de Brasil es una referencia en el mundo, siendo estudiada por países europeos como Alemania y otros de América Latina. Señala que, con los parques eólicos, la creación de empleos en las fábricas, para cumplir con la instalación y mantenimiento de equipos en el parque eólico.

2.1 impacto ambiental

Incluso con un impacto ambiental muy bajo en comparación con la mayoría de otras fuentes de energía, la generación de electricidad a partir de aerogeneradores genera algunos impactos tales como: impacto visual, ruido, interferencia electromagnética y los daños a la fauna (TERCIOTE, 2002).

El impacto visual está relacionado con el área necesaria para la instalación del parque. Por lo que las perturbaciones de viento causadas por una turbina no interfieren significativamente en las vecinas turbinas funcionando, es necesario que un espacio mínimo entre cinco a diez veces la altura de la torre (BORGES NETO; Roble, 2012).

Según Duarte (2004), el impacto relacionado para la generación de ruidos, mientras que hay mercado de turbina de bajo nivel de ruido, es inevitable que un zumbido, especialmente a velocidades de viento bajas, el ruido de las velocidades del viento superpone el ruido de las turbinas. Ruido puede tener dos orígenes: mecánica (que viene de la caja de engranajes que multiplica la rotación de las palas al generador) y aerodinámica (ocasionados por el movimiento de las hojas por el viento, que puede ser más inquietante en la noche y encuentra en su vecindad inmediata) (TERCIOTE, 2002; CHURRO et al., 2004).

Preocupación por la fauna es con los pájaros, que pueden entrar en conflicto con las estructuras (torres de alta tensión, postes y ventanas de edificios) y con turbinas de viento, debido a la dificultad de ver (WELCH; VENKATESWARAN, 2009).

Sin embargo, el impacto ambiental que la energía eólica genera, es mucho menor en comparación con la energía de combustibles fósiles (petróleo), que causa un gran impacto ambiental produciendo emisiones de gases que, además de contaminantes, destrucción de ecosistemas. La energía eólica ya, a su vez, puede servir para siempre los efectos de la energía con casi ningún impacto ambiental (DUARTE, 2004). Esta energía, no emite dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera y presenta un balance energético muy favorable. En la etapa de la fabricación e instalación de equipo, hay baixissima de CO2 las emisiones que, después del período de tres a seis meses de operación de turbinas de viento, este gas es no más producidas. Este impacto varía enormemente según la ubicación de los locales, el arreglo de las torres y las especificaciones de las turbinas (TERCIOTE, 2002).

Un punto a favor de la utilización de esta matriz de energía, es el hecho de que es posible utilizar el área del parque eólico como pastizales y otras actividades agrícolas ya que la energía eólica no utiliza agua como el elemento de conducción, o como refrigerante y no produce residuos radiactivos o gases. Otra consideración es que estos parques tienden a atraer a los turistas, generando ingresos, empleo, ingresos y promover el desarrollo regional (TERCIOTE, 2002).

Con el uso de esta energía en Brasil, señaló que proyectos de energía renovable representan 37% de los proyectos totales, siendo que alrededor del 5% de estos son de la fuerza de los vientos. Esto representa la generación de créditos de carbono aproximadamente 3.200.000 o unos 50 millones de reales. Evaluación de estos datos, se observa que Brasil puede multiplicar por créditos de carbono número 5 a través del viento, que actualmente sólo 400 MW de energía eólica dio lugar a créditos de carbono (Ministerio de medio ambiente, 2011 MMA).

2.2 tecnología

El fuerte avance tecnológico de la energía eólica ha sido muy importante para consolidarlo como una energía viable, que contribuye a aumentar la competitividad de este proceso en Brasil. La mejora de la tecnología, proporcionando una mayor eficiencia y reducción en el precio de las turbinas eólicas, junto con el aumento excesivo de los precios del petróleo y gas natural, han hecho el costo de la energía eólica para ser más competitivos, obteniendo cerca de convertirse en financieramente auto sostenible, sin necesidad del apoyo de los gobiernos nacionales (WELCH & VENKATESWRAN. 2009; TERCIOTE, 2002)

La energía eólica es también en una posición favorable según el retorno sobre la inversión (ROI), en comparación con otras fuentes de generación de energía porque aunque presentan altos costos de producción, no es necesariamente una tecnología más costosa en comparación con energía nuclear o de otras plantas. Además, la mayoría de las investigaciones indica que, si se internalizan los costes externos económicos y ambientales asociados con las distintas formas de generar electricidad, la energía eólica sería económicamente superior a la producción de electricidad, incluso en comparación a las centrales de carbón (VALENTINE, 2010).

Jannuzzi (2003) completa con posibilidades de mejoras tecnológicas, debe haber una reducción de costes, permitiendo establecer objetivos suficientemente ambiciosos para sistemas de generación durante los próximos 30 años. Élbia Silva Gannoum, (2015), Presidente Ejecutivo de ABEEólica, describe un horizonte de crecimiento virtuoso para la energía eólica. Por otra parte, considerando que el origen del viento aún es muy nuevo en el mundo, tenemos mucho espacio para la innovación tecnológica dirigida a la reducción de los costos de producción, además de los factores estructurales y una ventaja comparativa que tiene el país que son los mejores del mundo para producir viento Vientos, que hace que nuestros factores de capacidad muy altas reduciendo los costos de producción.

2.3 producción de energía eólica en Brasil

El Brasil fue el país pionero en Latinoamérica en instalar una turbina eólica a principios del decenio de 1990. Históricamente, Brasil dependía de generación de energía hidroeléctrica que hoy abastece el 80% de las necesidades del país. Este sistema asociado con el viento, se convierte en una combinación ideal para el desarrollo a gran escala de energía eólica, ya que puede ser utilizado en sistemas aislados o sistemas conectados a la red, y también en híbrido sistemas, que son sistemas en los que, desconectados de la red convencional, presente múltiples fuentes de generación junto (VALENTINE, 2010).

La encuesta realizada por el Ministerio de minas y energía (MME), "eólica en Brasil y el mundo", puntos de salida que el país era el cuarto en el ranking mundial de expansión de la energía del viento en el 2014, con 2.686 megavatios (MW), siendo superado por China (23.149 megavatios), Alemania (6.184 megavatios) y Estados Unidos (4.854 megavatios). La energía (EDP 2022) del Plan de expansión, el Gobierno estima que la capacidad de potencia instalada eólica de Brasil llega alrededor de 24000 MW. De este total 21000 MW se generará en el noreste, que representará el 45% del total producido en la región (BRASIL PORTAL, 2016).

El potencial de energía eólica brasileña Atlas lanzado en 2001, estimado en 143 GW de energía técnicamente utilizable de Brasil. Esta asignación, procuró identificar zonas aptas para la utilización del viento eléctrico. A través de este estudio, se estima que las regiones noreste, sureste y sur corresponden a aproximadamente el 90% (CRESESB, 2016). Sólo la región noreste, tiene una capacidad de 75.000 MW. Los primeros sensores y anemógrafos computarizado instalado en Ceará y en Fernando de Noronha (PE), en el temprano 1990, permitió la determinación del potencial de la energía eólica local y la instalación de los primeros aerogeneradores de Brasil (BRASIL SOLAIR, 2015).

2.4 régimen de viento

El primer paso para un análisis y determinar el uso del recurso viento es la evaluación del potencial de una región. La topografía influye en la velocidad del viento en un lugar determinado, así como su distribución y frecuencia (SILVA et al. de 2006). Debido a la inmensa extensión territorial, Brasil cuenta con varias zonas con características que promueven la explotación de la energía del viento, siendo los conocimientos fundamentales y el comportamiento del viento, especialmente su velocidad y la dirección no a un recurso natural y renovable. Es en esos estudios la región noreste, que presenta características excepcionales con un flujo de aire libre de obstáculos naturales, alta intensidad y continuidad de los vientos alisios, incluso con la adición del régimen hidrológico el régimen de vientos (Plan energético nacional _ PNE, 2030).

Según el geógrafo Telmo Amand Ribeiro da UnB, no todas las regiones tienen estas características. Las mesetas del sertão no permita que los vientos en la costa al interior del país. Explica que estos vientos soplan del Ecuador a los trópicos y sólo alcance la costa noreste, Maranhão a Rio Grande do Norte, principalmente en el Ceará (PORTAL BRASILEÑO, 2015).

La potencia eólica brasileña Atlas fue creado a partir de un sistema denominado regional donde se presentó en la resolución de las condiciones de viento promedio anual 1 km x 1 km en el territorio brasileño. El análisis de estos cálculos muestra que en los meses en que más venta son los meses con menor precipitación, vale decir que de junio a diciembre tienen el mayor potencial de energía eólica en Brasil. Se concluyó que el uso de la energía eólica es excelente contra la escasez de precipitaciones y la distribución geográfica de los recursos hídricos en el país, posiblemente para preservar cuencas hidrográficas minimizando el uso de plantas de energía hidroeléctrica. Este hecho confirma que el viento es una gran fuente para complementar la energía generada por plantas hidroeléctricas, hoy en día la mayor fuente de electricidad en el país (AMARANTE et alii, 2001).

Según el Ministro de minas y energía, Eduardo Braga (2015) "viento brasileño está predominante situado en la parte norte del noreste del país, con un potencial identificado de 300 gigavatios. Se caracteriza por ser una vocación natural de la región. La efectividad de este potencial, ha proporcionado una importante inversión en esta región. Élbia Silva Gannoum, Presidente de ABEEólica de (2015), explica que en la región noreste la productividad media de un aerogenerador alcanza máximo del 83% en comparación con el promedio mundial que es de unos 28 a 30%. Agrega que en el viento nordestal es unidireccional y estable, sin ráfagas, permitiendo que la energía se produce todo el tiempo. Además, la energía eléctrica generada por el viento representa 5.1% de la matriz energética nacional, y para el año 2020, se estima que representan el 13% de todos viene la producción de energía nacional (PORTAL BRASIL, 2015).

3. Metodología

Este estudio es una revisión de la literatura basada en el análisis de la viabilidad del potencial de energía eólica en Brasil. En este trabajo, seguido los preceptos del estudio exploratorio, a través de un bibliográficos de investigación, que, según Gil (2008), "se desarrolló a partir de material ya preparado, que consta de libros y artículos científicos" y procedieron al análisis de los datos recogidos. En el primer paso, se llevó a cabo reunión de información en libros y artículos científicos. Además se investigó en revistas y noticias relevantes para la viabilidad de la energía eólica potencial en Brasil.

Este estudio comienza con la determinación de objetivos en el tema. En consecuencia, las reflexiones acerca de la viabilidad del potencial de esta energía en Brasil, análisis de impactos ambientales, las tecnologías implicadas y la cita de la región noreste de su alto potencial de instalación de torres de viento según el régimen de vientos.

Es inevitable debate sobre el uso de la energía eólica como una fuente de energía renovable, así como las inquietudes que se presentan con su uso. Estas discusiones llevan al país a buscar el desarrollo económico y social que tiene en cuenta el medio ambiente y su sostenibilidad.

4. Resultados

A lo largo de este artículo, se describe a sí mismo sobre la viabilidad del potencial de la matriz energética en Brasil y como el uso de las energías renovables fuentes de colaboran a la búsqueda del desarrollo sostenible.

Puntos positivos se presentaron en el uso de esta matriz de energía y los puntos que requieren atención, principalmente los impactos relacionados con el medio ambiente. Sabemos que hay problemas y muchos desafíos por delante. Jorge Antonio Villar (2015), Coordinador del centro de energía eólica de la PUC-RS, sobre la interrupción y la dinámica ambiental y ecológica locales de dunas de arena que se modifican con la instalación de parques eólicos. Añade que la actividad debe tener una mayor preocupación relativas a métodos y procedimientos mediante el cual se pueden minimizar los impactos ambientales.

A su vez, Gannoum (2015) de ABEEólica, refuerza que las pérdidas son de mínima actividad, en comparación con los avances tecnológicos y beneficios para el país y que la empresa entera sólo se contrata bajo una licencia ambiental.

Este tipo de estudio es fundamental para los social y económicamente desarrollar Brasil, puesto que, aunque existen programas gubernamentales para promover la energía eólica, son todavía modestos en comparación con el potencial eólico que tiene el país.

5. Conclusiones

El análisis de la bibliografía existente nos expone naturaleza parpadeo incontrolable de la energía eólica.  Ella se convierte en una nueva fuente en la planificación de la expansión del sistema eléctrico brasileño, un potencial de explotación que ofrece la energía ambientalmente sostenible y suficiente para satisfacer la demanda prevista en las próximas décadas. Por no emite dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera, presenta un balance energético muy favorable y su impacto ambiental es mucho menor en comparación con energía procedente de combustibles fósiles (petróleo), que causa un gran impacto ambiental produciendo emisiones de gases que, además de contaminantes, destruyendo los ecosistemas. Su uso es prometedor y los factores que permitan un horizonte de crecimiento virtuoso de esta fuente natural de energía renovable, se basan en un activo que tiene padres que son los mejores del mundo para la producción eólica de los vientos, además, considerando que el origen del viento aún es muy nuevo en el mundo, hay oportunidades de mejoras y las innovaciones tecnológicas que contribuyan a la reducción de los costos de producción consolidando como viables de energía, contribuyendo con el país en el desarrollo económico y social, a tener en cuenta el medio ambiente y su sostenibilidad.

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[1] Curso de posgrado en ingeniería de producción de la Universidad de Londres-UNIARA/SP, Brasil

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