A revolução da energia eólica: Uma breve revisão de uma longa história

Resumo

Embora a exploração da energia eólica remonta há cinco mil anos, as sociedades contemporâneas são baseadas quase que exclusivamente dos combustíveis fósseis para cobrir suas necessidades de energia elétrica. Por outro lado, durante os últimos 30 anos, a segurança do abastecimento de energia e as questões ambientais têm reaquecido o interesse para aplicações de energia eólica. Neste contexto, o presente trabalho traça os passos longos e difíceis de desenvolvimento da energia eólica da era da Califórnia para a construção de grandes parques eólicos no mar em todo o mundo, com destaque para as perspectivas e os principais desafios de aplicações de energia eólica em direção à meta de 1.000 GW de energia eólica poder em 2030.

introdução

Foi séculos atrás, quando a tecnologia da energia eólica deu seus primeiros passos, embora reais dispositivos aerodinâmicos simples datam de milhares de anos atrás, com os moinhos de vento de eixo vertical encontrados nas fronteiras persa-afegão cerca de 200 aC e os moinhos de vento de eixo horizontal do Países Baixos e do Mediterrâneo, na sequência muito mais tarde (1300e1875 AD) [1E3]. Além disso evolução [4] e perfeição destes sistemas (Fig.1) foi realizado nos EUA durante o século 19, ou seja, quando mais de 6 milhões de pequenas máquinas foram usadas para a bombagem de água, entre 1850 e 1970, por outro lado, o primeiro grande máquina de vento para gerar eletricidade (baixa velocidade e turbinas eólicas de alta solidez (WT) de 12 kW) foi instalado em Cleveland, Ohio, em 1888, ao passo que durante os estágios finais da I Guerra Mundial, o uso de 25 kW em toda a Dinamarca foi generalizada. Continuação do desenvolvimento de geradores eólicos nos EUA foi inspirado no desenho de hélices de avião e as asas monoplano, enquanto os esforços posteriores na Dinamarca, França, Alemanha e Reino Unido (durante o período entre 1935 e 1970) mostrou que WTs grande escala poderia funcionar . Desenvolvimentos europeus continuaram após a Segunda Guerra Mundial. Na Dinamarca, o Gedser moinho 200 kW de três pás de rotor contra o vento WT operou com sucesso até o início da década de 1960 [5], enquanto na Alemanha, uma série de projetos avançados de eixo horizontal foram desenvolvidos, com ambos os conceitos acima mencionados que ditam o futuro horizontal- abordagens de design de eixo mais tarde emergente na década de 70.

Um dos marcos mais importantes da história da energia eólica coincide com o envolvimento do governo EUA na pesquisa e no desenvolvimento da energia eólica (R & D) após a crise do petróleo de 1973 [6e8]. Na sequência, entre os anos de 1973 e 1986, o mercado WT comercial evoluiu de doméstico e agrícola (1-25 kW) a utilidade interligados aplicações de parques eólicos (50-600 kW). Neste contexto, o primeiro em larga escala de penetração de energia eólica surto foi encontrado na Califórnia [9], em que mais de 16.000 máquinas, variando de 20 a 350 kW (um total de 1,7 GW), foram instalados entre 1981 e 1990, como um resultado dos

incentivos (como os de investimento e de energia créditos federais) dadas pelo governo dos EUA. No norte da Europa, por outro lado, as instalações de energia eólica aumentou de forma constante nos anos 80 e 90, com o aumento do custo de energia elétrica e os recursos eólicos excelentes que levam à criação de um mercado pequeno, mas estável. Depois de 1990 mais a atividade do mercado passou para a Europa [10], com os últimos 20 anos, trazendo a energia eólica na linha de frente do cenário global com os principais jogadores de todas as regiões do mundo. Neste contexto, no presente trabalho, uma breve revisão da evolução observada no domínio da energia eólica a nível global é realizado, com especial ênfase sobre os principais campos de fatos do mercado mundial, as questões de tecnologia, economia, desempenho ambiental, perspectivas de energia eólica e de R & D. Destaques e algumas dicas para cada um dos campos são atualmente apresentados, enquanto é dada especial atenção às conquistas europeias. Mais especificamente, na seção dos fatos do mercado global, a evolução temporal da capacidade mundial de energia eólica e geração de energia são apresentados juntamente com os principais mercados de hoje e os e mundiais UE fatos de energia eólica mais importantes. A seguir, na seção questões de tecnologia, a discussão sobre a escala acima das máquinas, as principais características tecnológicas dos WTs contemporâneas e questões como a integração na rede, a eficiência das máquinas e da expansão da indústria de máquinas pequenas escala 'é realizado. Na seção de economia, questões como a evolução no tempo dos custos de investimento, os custos de ambas as aplicações onshore e offshore, o efeito de mecanismos de apoio financeiro, as oportunidades de emprego que aparecem devido à expansão da indústria de energia eólica, bem como uma comparação com outras tecnologias de geração de energia são todos apresentados. Em seguida, na seção de desempenho ambiental, a curto prazo sobre os impactos da energia eólica é fornecida enquanto a atenção é dada para as externalidades evitadas e os níveis de aceitação social da energia eólica. Finalmente, nas perspectivas de energia eólica e da peça R & D, um resumo das metas futuras é fornecida, tanto no mercado e o nível tecnológico.