Turbinas eólicas inteligentes buscam gerar mais energia por giro

As fabricantes de turbinas eólicas gigantes têm esperanças de que técnicas de aprendizado de máquina possam recuperar parte do encanto do setor.

Apesar de os desenvolvedores terem investido US$ 1,1 trilhão em novos parques eólicos nos últimos 12 anos — ajudando a transformar o panorama global da energia com a energia renovável –, atualmente é destinada uma parcela maior de capital a novos sistemas solares. Além disso, os governos estão eliminando subsídios gradualmente, o que inclui programas dos EUA que ofereceram US$ 22 bilhões em incentivos fiscais para projetos de turbinas nos últimos 15 anos.

Para continuar sendo uma opção atrativa e de baixo custo para as empresas de serviços públicos, companhias como a Vestas Wind Systems e a Invenergy estão investindo em tecnologias para extrair mais eletricidade de cada rotação das hélices. A tarefa não é fácil. As turbinas modernas, com pás que se esticam por 137 metros pelo ar, já são capazes de girar mais rapidamente ou mais devagar para se ajustarem às constantes mudanças dos ventos. E estão cobertas de sensores e sistemas de controle para possibilitar ajustes rápidos.

Mas muitas delas ainda não são capazes de explorar plenamente os dados climáticos e operacionais em tempo real. Por exemplo, em parques eólicos com centenas de turbinas, a parede frontal das hélices cria o chamado efeito esteira, que reduz a eficiência das que estão atrás. A integração maior de cada unidade com o restante poderia ampliar a produção em até 15 por cento, segundo a WindWISDEM, uma startup de softwares para o setor eólico financiada pela firma de capital de risco YStrategies.

Máquinas ’aprendem’

“Uma máquina — em vez de depender apenas dos sensores de velocidade e da direção do vento em sua própria nacelle — poderia aprender a velocidade e a direção do vento que o atingirá em breve por meio das outras máquinas”, disse Paul Veers, engenheiro-chefe do Centro Nacional de Tecnologia Eólica do governo dos EUA, no Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL, na sigla em inglês). A maior parte da pesquisa do setor é focada “basicamente no mesmo tema”, disse Veers, “em olhar o parque como um todo em vez de permitir que cada máquina opere da melhor maneira possível”.

Serão necessárias inovações para a próxima fase de crescimento em energia eólica, que respondeu por um recorde de 6,3 por cento da eletricidade produzida nos EUA no ano passado. As empresas de serviços públicos estão exigindo que as fontes de energia renovável entreguem fluxos mais confiáveis às redes de transmissão. Assim, o setor tenta usar a análise de dados para diminuir a falta de eficiência dos sistemas existentes e prever melhor a quantidade de energia que podem fornecer aos consumidores antes que seja realmente necessário.

“A rede gosta de certeza”, disse Julia Attwood, analista da Bloomberg New Energy Finance. “Se as energias renováveis puderem ter mais certeza a respeito de sua produção, poderão fornecer mais energia, porque o operador da rede poderá incluir esse volume em sua programação para o dia.”