terça-feira, 22 de março de 2011

Energia Eólica: China varre o mundo

Do site Ambiente Energia

Matriz Limpa - Até 2020, a capacidade instalada de enegia eólica na China pode chegar a 230 GW, ou seja, um bloco de energia equivalente a 13 vezes a atual capacidade da hidrelétrica de Três Gargantas, com volume de geração anual da ordem de 465 TWh. Os números estão no China Wind Power Outlook 2010, novo relatório divulgado pelo Greenpeace, o Chinese Renewable Energy Industries Association (CREIA) e a Global Wind Energy Council (GWEC).

O relatório projeta que até 2020, a capacidade da China total de energia eólica vai atingir pelo menos 150 GW, podendo chegar a até 230 GW. Se a projeção for confirmada, esta base eólica poderia reduzir 410 milhões de toneladas de emissões de CO2, ou 150 milhões de toneladas de carvão que o país consome.

Segundo o documento divulgado na semana passada, em 2009 a China liderou o mundo com uma capacidade instalada de 13,8 GW, num total de 10.129 turbinas. Ou seja, uma taxa de uma nova turbina instalada por hora. Hoje, em termos de capacidade global, o país está na segunda colocação.

segunda-feira, 21 de março de 2011

Cómo gestionar el sistema eléctrico con parques eólicos

Por: Clemente Álvarez

¿Cómo gestionar el sistema eléctrico con aerogeneradores eólicos? En contra de lo que se piensa, esto es algo factible desde un punto de vista teórico con una elevada proporción de turbinas, como demuestran los trabajos que lleva a cabo la Universidad Pontificia Comillas, dentro de diversos proyectos de investigación, entre ellos, el europeo Twenties.

Existen varios niveles en la gestión del sistema eléctrico. Uno de los más complicados es el que se refiere a la regulación de potencia. Esta operación se coordina desde las salas de control de Red Eléctrica de España (REE) y consiste en mantener, segundo a segundo, el equilibrio final entre la energía eléctrica producida y la demandada. Para que no falle el sistema, se debe conseguir en tiempo real que la electricidad generada por las centrales sea siempre igual a la que se está consumiendo en cada momento en el conjunto del país.

Esto que parece tan difícil se logra planificando con antelación la producción para que concuerde con la previsión de consumo y corrigiendo luego, en el último momento, cualquier desviación. El trabajo final se realiza por medio de ordenadores, regulando la interconexión eléctrica con Francia y enviando señales a determinadas centrales del país para aumentar o reducir la generación eléctrica en función de las posibles variaciones, ya sea porque cambia la demanda prevista o porque lo hace la producción.

Un caso hipotético es lo que ocurre cuando varios parques eólicos deben parar de forma imprevista (porque empieza a soplar más viento de lo que preveían las predicciones) y el operador manda una orden a una central de ciclo combinado (gas) para que reemplace a los aerogeneradores. Esta parte de imprevisibilidad de algunas energías renovables, como la eólica o la solar, obliga hoy en día a tener siempre listas otras centrales para cubrir sus posibles desvíos, lo que tiene un coste económico y ambiental. La pregunta es: ¿Se podría hacer al revés? ¿Se puede utilizar la propia energía eólica para cubrir las desviaciones de potencia?

Como explica Luis Rouco, profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI) de la Universidad Pontificia Comillas, esto se puede conseguir en un plazo no muy largo. “Nosotros estamos desarrollando un sistema para que la eólica pueda utilizarse en la regulación de potencia”.

Antes sólo se regulaba con centrales hidráulicas y centrales de bombeos: con ellas se puede aumentar o reducir de forma muy rápida la producción de electricidad soltando o dejando de soltar agua embalsada. “Desde un punto de vista técnico, este es el mejor sistema”, resalta el profesor. El requisito es que llueva y haya agua.

Esto mismo también se hace hoy con centrales de ciclo combinado. Como detalla Rouco, una de estas plantas de gas tarda en calentarse y arrancar entre 1 ó 2 horas y una central de carbón necesita entre 6 y 12 horas. Por ello, para solucionar posibles desviaciones hay que tener algunas instalaciones de ciclo combinado conectadas y funcionando al mínimo técnico. Estas son centrales rápidas, que pueden subir o bajar su producción eléctrica 20 megavatios (MW) por minuto. Mientras que las de carbón son centrales lentas que están en unos 5 MW por minuto.

Las plantas nucleares del país no son capaces de realizar este trabajo. Si bien en Francia sí hay centrales atómicas que pueden regular su producción de forma rápida para solucionar posibles desviaciones del sistema, en España no están preparadas para ello y una vez que arrancan siguen siempre funcionando a un mismo ritmo. Así pues, la seguridad del sistema eléctrico recae en centrales hidráulicas y plantas de ciclo combinado (que emiten CO2).

“Esto de subir y bajar la producción es dolorosísimo para las centrales”, incide el profesor del ICAI. “¿Cómo va mejor un coche? A velocidad constante. Pues aquí pasa igual”. Además, también tiene un impacto económico, pues se debe pagar a esas instalaciones que están conectadas sin producir electricidad en previsión de posibles desviaciones.

En el caso de la eólica, hoy en día en España ya se suele regular en cierto modo, pero sólo para reducir su producción. Ocurre sobre todo por las noches, cuando sopla mucho viento pero no hay demanda para absorber más electricidad, entonces REE ordena la parada de algunos parques eólicos. Lo que no se ha hecho nunca es lo contrario: ordenar a estas instalaciones que inyecten más electricidad porque lo necesita el sistema. Suena difícil, pero no lo es tanto. Como especifica el profesor, para ello habría que dejar siempre algunos aerogeneradores parados aunque hubiese viento, de forma que pudiesen entrar a funcionar cuando hiciera falta. “Se va a perder viento, pero el regular es doloroso para todas las tecnologías”, recalca.

Técnicamente, ya hay turbinas preparadas que regulan su potencia. Son aerogeneradores de paso variable en las que las palas pueden girar sobre sí mismas, de esta forma al modificar su ángulo frente al viento, el generador suministra más o menos potencia. El trabajo de los investigadores de la Universidad Pontificia Comillas es poner a punto los algoritmos de regulación necesarios para poder aumentar o reducir la producción de múltiples parques eólicos a la vez.

Esta capacidad se refiere a la regulación secundaria, es decir, al último ajuste para equilibrar la producción y la demanda global. Sin embargo, aunque esto puede suponer un gran avance para seguir aumentando la proporción de energías renovables en el sistema eléctrico (Rouco recuerda que los primeros estudios de REE estimaban que no se podría incorporar al sistema español más de 7.000 MW eólicos y hoy ya hay unos 20.000), lo cierto es que sigue sin resolver el gran problema de esta tecnología: ¿Y qué pasa cuando no hay viento?

Hoy ya se realizan predicciones del viento de cada día para prever con antelación la producción eólica, lo que no se puede es garantizar que sople cuando vaya a hacer falta. A diferencia de otras tecnologías renovables que sí pueden asegurar un suministro estable de energía eléctrica (como las centrales de biomasa, la solar termoeléctrica con sistemas de almacenamiento o la geotermia), no se puede contar con las palas de los aerogeneradores si no hay viento.

Superar esta barrera podría ser una de las claves para alcanzar algún día un modelo basado exclusivamente en energías renovables. Sin embargo, la solución a este problema resulta algo más complicada. Como explica Rouco, habría que contar con grandes interconexiones con otros países para poder utilizar energía eléctrica de otros puntos de Europa cuando no soplase aquí el viento y, al revés, inyectar electricidad cuando sobrase. “Las infraestructuras que serían necesarias son palabras mayores, estamos hablando que desde el Mar del Norte se pudiesen enviar 5.000 MW a España o que desde España se mandasen otros 5.000 a Alemania”, comenta el profesor, que recuerda que la construcción de estas interconexiones no suelen ser muy bien vistas desde un punto de vista ambiental.

terça-feira, 15 de março de 2011

O menino que domou o vento

Enviado por luisnassif, ter, 15/03/2011 - 14:00
Por Gustavo Belic Cherubine
Da Revista Galileu

Com dois livros de física elementar, um monte de lixo e a energia eólica, jovem abastece lâmpadas e celulares em sua vila no interior da África. William Kamkwamba mostra a instalação que carrega celulares e acende luzes em Malauí, na África

Escondido entre Zâmbia,Tanzânia e Moçambique, o Malauí é um país rural com 15 milhões de habitantes. A três horas de carro da capital Lilongwe, a vila de Wimbe vê um garoto de 14 anos juntando entulho e madeira perto de casa. Até aí, novidade nenhuma para os moradores. A aparente brincadeira fica séria quando, dois meses depois, o menino ergue uma torre de cinco metros de altura. Roda de bicicleta, peças de trator e canos de plástico se conectam no alto da estrutura e, de repente, o vento gira as pás. Ele conecta um fio, e uma lâmpada é acesa. O menino acaba de criar eletricidade.

O menino e a importância de suas descobertas cresceram. William Kamkwamba, agora com 22 anos, já foi convidado para talk shows, deu palestras no Fórum Econômico Mundial, tem site oficial, uma autobiografia - The Boy Who Harnessed the Wind (O Menino que Domou o Vento, ainda inédito no Brasil) - e um documentário a caminho. O pontapé de tamanho sucesso se deve a uma junção de miséria, dedicação, senso de oportunidade e uma oferta generosa de lixo.

Em termos de geração e consumo de energia elétrica, o Malauí é o 138º país do mundo. Uma seca terrível no ano 2000 deixou grande parte da população do Malauí em situação desesperadora. Com as colheitas reduzidas drasticamente, as pessoas começaram a passar fome. "Meus familiares e vizinhos foram forçados a cavar o chão pra achar raízes, cascas de banana ou qualquer outra coisa pra forrar o estômago", diz Kamkwamba.


A miséria o impediu de continuar na escola, que exigia a taxa anual de US$ 80. Se seguisse a lógica que vitima muitos rapazes na mesma situação, o destino dele estava definido: "Se você não está na escola, vai virar um fazendeiro. E um fazendeiro não controla a própria vida; ele depende do sol e da chuva, do preço da semente e do fertilizante", diz Kamkwamba.

Para escapar dessa sentença, começou a frequentar uma biblioteca comunitária a 2 km de sua casa. No meio de três estantes com livros doados pelo Reino Unido, EUA, Zâmbia e Zimbábue, Kamkwamba encontrou obras de ciências. Em particular, duas de física. A primeira explicava como funcionam motores e geradores. "Eu não entendia inglês muito bem, então associava palavras e imagens e aprendi física básica." O outro livro se chamava Usando Energia, tinha moinhos na capa e afirmava que eles podiam bombear água e gerar eletricidade. "Bombear um poço significava irrigar, e meu pai podia ter duas colheitas por ano. Nunca mais passaríamos fome! Então decidi construir um daqueles moinhos."

http://revistagalileu.globo.com/Revista/Galileu/1,,EDG87250-8489,00.htmL

ENTREVISTA

Conversamos com William Kamkwamba, o menino africano que construiu um moinho com lixo e dois livros de física

Conte-me um pouco sobre você, William. Quando você nasceu, onde foi, como é sua família?

Nasci em 5 de agosto de 1987 em Dowa, no Malauí. Moro com seis irmãs, meu pai e minha mãe. Em uma família de garotas, você pode imaginar os problemas por que passei. Na escola, os garotos sempre implicavam comigo porque eu não tinha um irmão mais velho que me protegesse. De qualquer jeito, sobrevivi.

Como é sua vida na vila onde mora, como são as condições de água, eletricidade...?

Moro na vila de Wimbe. É um lugar pequeno com uma grande estrada empoeirada e algumas lojas. Chamamos de Centro de Comércio. Há o barbeiro, o soldador, vários armazéns que vendem roupas e uma loja Farmer’s World, onde meu pai compra milho para plantar e fertilizante. Seguindo essa estrada, há a minha vizinhança, Masitala. A cidade grande mais próxima é Kasungu, com muitos habitantes, um grande supermercado e várias lojas. Para chegar até lá, tem que ir de carona, espremido por uma hora na caçamba de um caminhão. Só 2% da população rural do Malauí tem eletricidade e isso é um grande problema. E antes de eu conseguir perfurar um poço e providenciar água limpa para minha família, não havia água corrente por quase 100 km.

Em 2000, o Malauí passou por uma seca terrível. Foi por isso que você teve de deixar a escola em 2002?

Sim. Essa seca fez faltar alimento em todo o país. Ninguém conseguia plantar o suficiente para comer. As pessoas começaram a passar fome. Muitos moradores aqui perto de Wimbe morreram de inanição. Causou a morte de mais de 10 mil malauianos. Meus vizinhos e minha família fomos forçados a cavar o solo para achar raízes e cascas de banana, qualquer coisa para forrar o estômago. A taxa para minha escola era 80 dólares por ano. Por causa da situação, meu pai não conseguia pagar, tive que para de estudar com 14 anos.

Como você se sentiu por estar fora da escola?

Era bem ruim. Se você não está estudando, quer dizer que vai ser fazendeiro. Eles não controlam a própria vida; dependem do sol, da chuva, do preço das sementes e do fertilizante. Quando saí da escola, olhei meu pai, aqueles campos ressecados e vi o resto de minha vida. Era um futuro que não podia aceitar.

Foi aí que você começou a frequentar uma biblioteca perto da sua casa?

Sim. Era um lugar bem pequeno dentro de minha escola primária, a uns dois km de casa. Eu geralmente caminhava, ou ia de bicicleta. A biblioteca tinha três estantes cheias de livros doados pelos EUA, Reino Unido, Zâmbia e Zimbábue. Fui com a esperança de estudar por conta própria, para ficar no mesmo nível dos amigos que continuaram na escola. Comecei a ler livros de ciência, e isso mudou minha vida.

Você construiu um moinho de vento a partir das explicações de um livro, sem nunca ter visto um. Como foi isso, e para que você queria um moinho?

No livro, “Explaining Physics”, entendi como funcionavam motores e geradores. Não lia inglês muito bem. Usei diagramas e fotos para associar as palavras, e assim aprender física básica. O outro livro que li chamava-se “Using energy”, tinha uma foto de um moinho de vento na capa. Dizia que moinhos podem bombear água e gerar eletricidade. Meu pai poderia irrigar a plantação, aumentar a colheita e nós nunca mais passaríamos fome! Por isso decidi construir um moinho. Não havia instruções, mas sabia que se um homem havia construído no livro, eu também conseguiria.

Como você fez para arranjar as peças? Quanto tempo levou?

Fui a um ferro-velho perto de casa e encontrei vários pedaços de metal e uns canos de plástico. Mas vi que não tinha todas as peças para uma bomba-d’água, então procurei fazer um moinho que gerasse eletricidade. Quando me viam carregando os ferros, as pessoas achavam que eu estava louco. Me provocavam e diziam que eu estava fumando maconha. Mas não deixei que isso me incomodasse. Continuei. Meu primo, Geoffrey, e outro amigo, Gilbert, me ajudaram a construir. Ficou pronto em dois meses. Quando o vi funcionando, fiquei muito feliz. Finalmente as pessoas sabiam que eu não estava louco.

Quanta energia gerava o moinho?

O gerador do moinho era um dínamo de bicicleta, produzia 12 volts. Era suficiente para acender uma lâmpada. Mais tarde, meu primo achou uma bateria de carro na estrada. Demos uma carga nela, e conseguimos energia para manter quatro lâmpadas e dois rádios. As pessoas faziam fila para carregar seus celulares. Os celulares estão em todo o lugar na África porque são baratos. Há poucos lugares onde a eletricidade chega - geralmente nos arredores das empresas estatais de tabaco - e algumas lojas cobram para as pessoas carregarem os celulares. Comigo era grátis.

Depois que sua história se espalhou, você voltou a estudar. Como estão seus estudos?

Depois que eu fui à conferência do TED [organização sem fins lucrativos que promove conferências anuais para divulgar boas ideias] em Arusha, na Tanzânia, algumas pessoas se aproximaram e me ofereceram ajuda para voltar à escola. Primeiro frequentei um colégio cristão na capital. Agora estudo em Johannesburgo, na África do Sul, na African Leadership Academy, uma escola que pretende treinar a próxima geração de líderes do continente. Há 200 estudantes de 42 países diferentes da África.

Agora que você viu que seu moinho não só ajudou sua família, mas gerou esperança em cima de energia elétrica e renovável, quais são seus próximos planos?

Depois de fazer faculdade, talvez nos EUA, quero voltar ao Malauí e descobrir maneiras de produzir energia barata e renovável nas vilas. Quero construir bombas-d’água de baixo custo e que possam ser operadas facilmente. E também colocar um moinho de vento em cada cidade do Malauí. Quando a companhia estatal de telefones se recusou a atender às vilas, as empresas particulares de telefonia celular chegaram com torres e agora todos têm celulares. Nós simplesmente passamos por cima dessas companhias ineficientes. Espero fazer o mesmo com a energia no Malauí. Em vez de esperar o governo levar eletricidade até as vilas por linhas de força, vamos construir moinhos de vento e gerá-la nós mesmos