Por que algumas turbinas eólicas giram enquanto outras próximas ficam paradas?

May 30, 2023

Os parques eólicos estão se tornando mais comuns em Indiana. O estado já possui a quarta maior "fazenda" dos EUA e produz cerca de 3.500 megawatts de energia eólica, com mais no horizonte.

Os imponentes moinhos de vento que chegam ao céu produzem pouco mais de 9% de toda a eletricidade consumida no estado. Isso é suficiente para abastecer mais de 1 milhão de residências, de acordo com a American Clean Power Association.

Com mais projetos em andamento que produzirão outros 302 megawatts e um punhado de projetos de lei propostos nesta sessão da Assembleia Geral, a energia eólica provavelmente continuará a crescer em todo o estado. E com a presença cada vez maior dos conspícuos geradores de energia surge alguma curiosidade.

Então, para esta edição do Scrub Hub, pegamos nosso fiel formulário de envio e escolhemos uma pergunta de Teresa, que perguntou: Por que as turbinas eólicas não estão girando agora?

É possível que as pás das turbinas eólicas atinjam velocidades de 200 mph, então pode parecer estranho quando algumas estão girando muito rapidamente enquanto as pás de outras próximas não estão se movendo.

Pesquisamos alguns relatórios estaduais, federais e da indústria e contatamos especialistas acadêmicos em tecnologia de energia para determinar por que algumas turbinas em um parque eólico giram enquanto outras permanecem paradas.

Turbinas eólicas, como todas as máquinas, precisam de manutenção programada e não programada. Em alguns casos, isso explica por que alguns estão operando, mas outros não.

Os componentes básicos de uma turbina eólica são a torre visível e as pás do rotor, bem como a caixa de engrenagens e o gerador localizado no topo da torre.

A manutenção programada ajuda a evitar o desgaste de peças quebradas e a manutenção não programada ocorre quando a turbina apresenta uma série de falhas.

A manutenção preventiva regular pode incluir inspeção periódica do equipamento, troca de óleo e filtro, calibração e ajuste de várias peças, bem como substituição de pastilhas de freio e retentores. A limpeza geral e a limpeza das lâminas também podem impedir temporariamente que uma turbina gire.

Em parques eólicos maiores, várias turbinas em um circuito podem estar inoperantes e não girar porque estão todas desligadas para manutenção, disse John Roudebush, presidente do programa de Tecnologia de Energia do Ivy Tech College.

Mais Centro de Esfoliação:Hoosiers podem não ser capazes de plantar as mesmas árvores que costumavam

A transmissão de energia em Indiana é executada através do Operador Independente do Sistema Midcontinent, comumente conhecido como MISO. O grupo gerencia o fluxo de eletricidade equilibrando a demanda versus o que está sendo gerado, o que significa que há momentos em que o excesso de eletricidade está sendo produzido.

"(Às vezes) não precisamos de energia porque a demanda está baixa ou outra usina está vendendo energia para os clientes", escreveu Roudebush em um e-mail. "As usinas de energia competem na rede. Uma usina de carvão, uma usina de gás natural ou um parque eólico farão uma oferta para vender energia durante alguma parte do dia e a MISO escolherá a oferta mais barata para o dia. Geralmente, a energia eólica é a mais barata Mas não sempre."

John Hall, professor assistente da Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Buffalo, concentra sua pesquisa nos aspectos técnicos da energia eólica. Embora algumas turbinas eólicas funcionem normalmente, ele disse que outras podem ser interrompidas para adequar a produção à demanda da rede.

"Basicamente, você tem a concessionária distribuindo energia e comprando e vendendo em tempo real", disse Hall. "Com base em quanto eles precisam, os parques eólicos desligariam as turbinas de acordo."

A indústria chama uma turbina eólica que não está girando de "estacionada", disse Hall, e isso é feito com um sistema de freio que mantém o rotor no lugar. Quando a demanda de energia aumenta, o freio é liberado e quase imediatamente a turbina começa a fornecer eletricidade à rede novamente.

Outra resposta óbvia para o motivo pelo qual as turbinas podem não estar girando é que a velocidade do vento não é alta o suficiente.

Geralmente, as turbinas podem gerar energia com velocidades de vento tão baixas quanto 5 mph. Se as velocidades caírem abaixo disso, simplesmente não haverá o suficiente para girar as lâminas às vezes enormes.