Questão nº 48
Questão de Planejamento da Geração de Energia · FGV EPE 2024 (nº 48)
A captura da energia cinética do ar em movimento para geração de energia elétrica depende do projeto adequado da turbina eólica, o qual passa pela definição de diversos critérios como seu perfil aerodinâmico, número de pás, controles, entre outros.
Com relação a este tipo de turbinas, analise as afirmativas a seguir.
I. A potência de uma massa de ar que flui perpendicularmente à área varrida pelas pás de uma turbina eólica varia com o quadrado da velocidade do vento.
II. O controle do ângulo de ataque das pás de uma turbina eólica permite manter a potência capturada dos ventos constante para altas velocidades de vento.
III. A potência da turbina é máxima para ângulo de azimute (yaw) zero.
Está correto o que se afirma em
- AI, apenas.
- BI e II, apenas.
- CI e III, apenas
- DII e III, apenas. (alternativa correta)
- EI, II e III.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa D
Turbinas eólicas transformam a energia cinética do vento em eletricidade. A quantidade de energia que uma turbina pode gerar depende da velocidade do vento, do tamanho das pás e de como a turbina se posiciona e ajusta suas pás para otimizar a captação.
- (A) Incorreta: A potência do vento é proporcional ao cubo da velocidade do vento (), e não ao quadrado. A energia cinética de uma massa de ar é , mas a potência é a taxa de energia, e a massa de ar que passa pela área varrida por unidade de tempo é proporcional à velocidade do vento, adicionando um fator extra.
- (B) Incorreta: A afirmativa I está incorreta.
- (C) Incorreta: A afirmativa I está incorreta.
- (D) Correta:
- II. Correta: O controle de passo (pitch control), que ajusta o ângulo de ataque das pás, é fundamental para limitar a potência em ventos fortes. Ao "desvirar" as pás do vento, a turbina reduz a força aerodinâmica e mantém a potência de saída constante (na potência nominal) para proteger o gerador e a estrutura.
- III. Correta: O ângulo de azimute (yaw) refere-se à orientação horizontal da turbina. Para capturar a máxima potência, o rotor deve estar perpendicular à direção do vento, ou seja, a turbina deve estar apontada diretamente para o vento. Um ângulo de azimute zero significa que a turbina está perfeitamente alinhada com o vento, maximizando a área efetiva de captação.
- (E) Incorreta: A afirmativa I está incorreta.
Fonte: FGV EPE 2024 Analista de Pesquisa Energética - Planejamento da Geração de Energia (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.