Publicado em 11 de julho de 2024 por Mecânica de Comunicação

Repotenciação é alternativa viável para prolongar vida útil de parques eólicos

O aerogerador é uma máquina cujo vento é o fluido de trabalho. Ele é projetado para extrair energia mecânica do vento e transformá-la em energia elétrica. Sua vida útil de funcionamento depende tanto da durabilidade dos componentes específicos (gerador, caixa multiplicadora, pás, entre outros) como também das condições climáticas e operacionais a que esses aerogeradores forem submetidos ao longo do período de operação, como velocidade do vento, rajadas máximas, modos de operação, entre outros fatores.

De acordo com a norma IEC 61400-1, recomenda-se que o projeto de um aerogerador tenha vida útil mínima de 20 anos. Os primeiros projetos contratados no âmbito do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas (PROINFA) atingirão esse tempo nos próximos anos. Até 2030, mais de 50 parques alcançarão a faixa dos 20 anos de operação, representando mais de 600 aerogeradores e de 940 MW de potência.

Como alternativa para o final da vida dos aerogeradores, a engenharia atualmente oferece três opções de análise: descomissionamento, extensão de vida útil e a repotenciação. A repotenciação, pode ser considerada para prolongar a vida útil de parques eólicos, substituindo componentes dos aerogeradores ou os aerogeradores existentes por máquinas novas e mais potentes. Ela é comumente dividida em dois conceitos: total e parcial. A repotenciação total refere-se à desinstalação e substituição completa do aerogerador, enquanto a parcial é definida como a instalação de novo rotor e sistema de transmissão nas torres e fundações já existentes.

Entre as vantagens da repotenciação estão: redução ruído; melhoria na economia local do parque instalado; aproveitamento dos espaços com o melhor potencial eólico; redução do impacto visual, por meio da diminuição no número de aerogeradores; e aumento do fator de capacidade, devido a troca dos aerogeradores por outros de tecnologia mais avançada com maior altura de cubo e diâmetro do rotor, permitindo uma maior extração da energia oriunda dos ventos.

Uma pesquisa acadêmica analisou a importância relativa de aspectos técnicos e variáveis econômicas na viabilidade financeira de projetos de repotenciação de parques eólicos. Um modelo financeiro foi construído para a análise das decisões sobre várias frentes, além de uma análise de sensibilidade feita com o objetivo de verificar quais variáveis tem um maior impacto. Verificou-se que a produção de energia e a tarifa de incentivo como a FIT (Feed-in tariff) auxiliam diretamente na escolha da repotenciação, mas os custos da O&M não apresentam um impacto relevante na decisão. O WACC (weighted average cost of capital) também foi importante em alguns cenários, mostrando que uma pequena redução pode afetar a viabilidade do projeto.

Outro estudo analisou o impacto ambiental da repotenciação de um parque eólico, tendo como referência a ACV (Análise do Ciclo de Vida) de um parque que substituiu um aerogerador de potência nominal de 660 kW por uma de 2 MW. Os resultados mostraram que os aerogeradores, subestação e a linha de distribuição elétrica são os elementos que mais causam impacto ambiental com a repotenciação. Mesmo levando em conta a substituição de todos esses componentes, a repotenciação ainda se mostra viável, considerando que o benefício da energia produzida consegue ser duas vezes maior.

Por fim, na Espanha, um parque eólico situado no município de Malpica, um trabalho mostrou que a repotenciação duplicou o AEP (Produção Anual de Energia) do parque, mesmo mantendo a potência instalada, e se mostrou viável economicamente considerando uma tarifa de no mínimo 36,081 €/MWh. A análise de sensibilidade revelou que a curva de potência, tarifa de energia, custo de manutenção e o AEP são as variáveis que mais afetam a viabilidade da repotenciação.

As informações acima foram extraídas da dissertação de mestrado Análise da repotenciação de parques eólicos: Estudos de casos no Brasil, defendida por Alesson Italo Ribeiro Dias da Silva, no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Pernambuco, sob orientação do professor Alex Mauricio Araújo e coorientação do professor Gustavo de Novaes Pires Leite.