Apresentação Eólica aspectos globais Com histórico

Eolica aspectos globais

1. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Porto Alegre, 25 de agosto de 2025
Energia Eólica – Aspectos Históricos e
Cenário Atual do Mundo
Arthur Almeida, Lucas Güenter, Martin Jerke e Sieg Calsing
Profª. Drª. Adriane Prisco Petry

2. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
SUMÁRIO
•Introdução
•Aspectos Históricos
•Evolução Tecnológica
•Crescimento Mundial
•Principais Países Líderes em Capacidade Instalada
•Países Fabricantes de Aerogeradores

Grupo 01 2

3. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Introdução
•A energia eólica é a conversão da energia cinética do vento em eletricidade
por meio de aerogeradores.
Grupo 01 3
Trata-se de uma das fontes
renováveis mais antigas utilizadas
pela humanidade, inicialmente em
moinhos de grãos e
bombeamento de água.

4. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Aspectos Históricos
4Grupo 01
China e Império
Babilônico
Agricultura
Navegação
Europa
Agricultura
Pérsia
Agricultura
Navegação
Áustria
Josef Friedländer
∅ 6,6 m
5 HP (3,7 kW)
2000 A.C.
200 A.C.
~ 1100
1883
1887
Escócia
James Blyth
∅ 8,0 m
10 lâmpadas de 25 V
1887
França
Charles de Goyon
∅ 4,0 m

5. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Aspectos Históricos
5
Séc. XII - Cata-ventos na Europa

6. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Aspectos Históricos
6
Moinhos Multi-pás americano

●Segunda metade do Séc. XIX nos
EUA;
●Usados para bombeamento d’água;
●Usava bombas e pistões para o
bombeamento;
●Alto torque devido grande número de
pás.

7. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Aspectos Históricos
7
Final Séc. XIX (1888)

●Charles F. Brush constrói a primeira
turbina eólica para gerar
eletricidade
●Importante avanço tecnológico;
●Fornecia 12 kW em CC para
carregamento de baterias;
●Altura de 18 metros, 144 pás.

8. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Aspectos Históricos
8
Século XX

1927 na França foi
desenvolvido a
Turbina de Eixo
Vertical por Darrieus.

9. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Aspectos Históricos - Séc. XX
9
●1929 (França): primeiro aerogerador de
grande porte (2 pás, 20 m).
●II Guerra Mundial: avanços em turbinas
médias e grandes devido à escassez de
combustíveis fósseis.
●Pós-guerra: petróleo e hidrelétricas
dominam → declínio da eólica.
●Dinamarca: manteve desenvolvimento e
tornou-se referência na tecnologia. Poul la
Cour ajudou para isso.

Diâmetros aerogeradores variaram entre 30m e 53m

10. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Aspectos Históricos
●1955–1968 (Alemanha):
○Destaque em inovações tecnológicas
●1970:
○Crise do Petróleo impulsiona fontes alternativas
de energia.
●1976 (Dinamarca):
○Primeira turbina conectada diretamente à rede
elétrica.
●1990:
○Energia eólica consolidada como fonte de
eletricidade.

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11. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Evolução Tecnológica
Moinhos de Vento (Séc. VII): Usados na Pérsia
Potência associada de poucos kW.
Moinhos Europeus (Séc. XII): Potência
associada de poucos kW.
Primeira Geração de Eletricidade (1888):
primeira turbina eólica para gerar eletricidade.
Potência associada de 12 kW.
Escala de Megawatts (1941): Turbina
Smith-Putnam. Potência associada de 1,25 MW.
Pás Aerodinâmicas: Aplicação da tecnologia
aeronáutica Aumento da eficiência, levando a
potências de 100 kW a 1 MW.



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12. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Evolução Tecnológica
Materiais Compósitos: Uso de fibra de vidro e
carbono para pás mais leves e duráveis. Permitiu a
construção de turbinas com potências de 2 MW a 5
MW.
Sistemas de Controle: Desenvolvimento de
tecnologia para ajuste automático de pás e orientação
do rotor. Otimização que levou a potências de 5 MW
a 10 MW.
Geradores de Acionamento Direto: elimina a caixa
de engrenagens, reduzindo a necessidade de
manutenção. Contribuiu para turbinas de mais de
10 MW.
Monitoramento por IA: Uso de inteligência artificial
para otimização, manutenção preditiva e análise de
dados. Aumento da potência de saída.
Turbinas Flutuantes: Tecnologia para Off-Shore.
Protótipos com potências de até 15 MW.
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13. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Crescimento Mundial
Início (Até o ano 2000): Crescimento
lento, com capacidade instalada global
de apenas 24 GW. Foco em países
pioneiros como Alemanha e Estados
Unidos.
Aceleração (2000-2020): Crescimento
exponencial, impulsionado por políticas
governamentais. A capacidade salta para
622 GW. A China emerge como o
principal líder global.
Expansão Massiva (A partir de 2020): O
ritmo de instalação atinge recordes. Em
2023, 117 GW foram adicionados em um
único ano. A capacidade acumulada
global ultrapassou 1.100 GW.

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GWEC - GLOBAL WIND ENERGY REPORT

14. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Crescimento Mundial

Motores do Crescimento: Este avanço é
resultado de turbinas maiores e mais
eficientes, queda nos custos de produção e
políticas de incentivo.
Liderança Geográfica: A China lidera o
mercado global, seguida pelos Estados
Unidos e países europeus. O Brasil se
destaca entre os maiores mercados
emergentes.
Futuro: A principal tendência é o
crescimento da energia eólica offshore
(em alto-mar), com a previsão de quase
1.000 GW de nova capacidade até 2030
para cumprir as metas climáticas.

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GWEC - GLOBAL WIND ENERGY REPORT

15. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Cenário Mundial Atual
Capacidade Instalada: A capacidade eólica
onshore global ultrapassou a marca de 1.000 GW
em 2024, consolidando-se como uma das
maiores fontes de energia renovável do mundo.
Liderança de Mercado: A China continua a
dominar o mercado, com a maior capacidade
instalada. Países como os Estados Unidos,
Alemanha e o Brasil também se destacam, com
grandes mercados e taxas de crescimento
significativas.
Avanços Tecnológicos: As turbinas estão se
tornando cada vez maiores e mais eficientes,
com rotores de diâmetros amplos e torres mais
altas, permitindo a geração de mais energia em
locais com velocidades de vento menores.

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GWEC - GLOBAL WIND ENERGY REPORT

16. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Cenário Mundial Atual
Custo da Energia: A energia eólica onshore é hoje
uma das fontes de eletricidade mais baratas e
competitivas em muitas partes do mundo.
Desafios: O setor enfrenta desafios como a
integração na rede elétrica, a expansão da
infraestrutura de transmissão, questões de
licenças e permissões, e o aumento da
competição por matérias-primas na cadeia de
suprimentos.
Perspectivas: Crescimento de forma robusta,
impulsionada por políticas de descarbonização e o
interesse crescente de empresas em adquirir
energia limpa.


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GWEC - GLOBAL WIND ENERGY REPORT

17. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Produção de eletricidade no mundo
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18. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Mudança anual na geração de energia eólica
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19. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Fabricantes de Aerogeradores
1.China
a.Lidera o ranking em disparado;
b.Nos últimos anos, foi responsável pela fabricação de cerca de 80% dos novos
aerogeradores instalados em todo o mundo.
2.Dinamarca
a.Se destaca por ser o país de origem da Vestas.
3.Alemanha
a.Forte atuação de empresas como Nordex, Enercom e Siemens;
b.Forte tradição de inovação.
4.Espanha
a.Sede de grande parte da Siemens.
5.Estados Unidos
a.Representado principalmente pela GE Vernova;
b.Muito forte nas américas.
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20. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Pontos de Interesse
•A maior turbina eólica do mundo:
•É a MySE 18.X-28X, desenvolvida pela
fabricante chinesa Mingyang Smart
Energy;
•Rotor com diâmetro de 280 m;
•Ocupa aproximadamente 66 km²;
•Pode oferecer até 18 MW.
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21. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Pontos de Interesse
•O maior parque eólico do mundo:
•Base de Energia Eólica de Jinquan, localizado na província de Gansu;
•Capacidade instalada de 8 GW;
•O projeto têm planos de atingir 20 GW;
•O complexo conta com mais de 7000 turbinas instaladas.
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22. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Vantagens da Energia Eólica
Eólica x Fotovoltaica
•Maior eficiência energética
•Limite teórico da energia eólica é de 59,3%
(Lei de Betz), e a eficiência prática atualmente
fica entre 40% e 50%.
•Limite teórico da energia fotovoltaica é de
33,7% (Limite de Shockley-Queisser), e a
eficiência prática atualmente fica entre 15% e
30%.
•Maior fator de capacidade
•Eólica: Entre 35% e 50%, podendo chegar em
60% quando offshore.
•Solar: Entre 15% e 30%.
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23. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Vantagens da Energia Eólica
Eólica x Fotovoltaica
•Complementariedade
•Geralmente apresenta horários de máximos e
mínimos de geração invertidos em relação à
solar
•Maior fator de capacidade
•Eólica: Entre 35% e 50%, podendo chegar em
60% quando offshore.
•Solar: Entre 15% e 30%
•Maior EROI e menor EPBT
•Eólica: EROI de 18:1 a 25:1 e EPBT de 6 a 9
meses
•Solar: EROI de 8:1 a 15:1 e EPBT de 1 a 3 anos
•Mais vantajosa em altas latitudes
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24. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Vantagens da Energia Eólica
Eólica x Hídrica
•Menor impacto socioambiental
•Densidade de potência eólica: 2W/m² a
5W/m²
•Densidade de potência hidrelétrica: 0,1W/m²
a 1W/m²
•Hidrelétricas inutilizam 100% da área
ocupada, enquanto eólicas mantêm a
usabilidade de cerca de 98% da área ocupada.
•Eólicas geram menos emissão total
•Maior confiabilidade
•Eólicas dependem dos ciclos de ventos, que
são uma variável muito mais confiável e
previsível que os ciclos chuvas
•Menor tempo, custo e complexidade de
implantação
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25. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Vantagens da Energia Eólica
Eólica x Nuclear
•Eólicas não geram resíduos
•As usinas nucleares geram resíduos que
precisam ser devidamente armazenados,
exigindo a existência de logísticas de
armazenamento complexas e custos
•Menor risco socioambiental associado
•Favorece o planejamento energético
•Eólicas são menos custosas, menos
complexas, necessitam de menos
tempo para implantação, e são
facilmente escaláveis

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26. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Vantagens da Energia Eólica
Eólica x Biomassa
•Emissão zero na operação
•Competição com a produção de alimentos
•A geração por biomassa têm como
combustível itens que muitas vezes são
também destinados à indústria alimentícia
(Ex: Cana de açúcar).
•Facilidade Logística
•A geração por biomassa exige a implantação
de logísticas para o fornecimento contínuo de
combustível, necessidade essa inexistente
para usinas eólicas.
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27. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Preços Negativos
●O rápido aumento da energia renovável está revelando falhas na
estrutura dos mercados de eletricidade.
●Preço negativo: ocorre quando o preço de atacado da eletricidade cai
abaixo de zero. Nesse caso, os geradores podem não receber receita ou
até pagar para fornecer energia à rede.
●O problema aumenta com mais renováveis se não houver
armazenamento ou mercado flexível.

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28. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Preços Negativos
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29. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Preços Negativos
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30. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Preços Negativos
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31. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Preços Negativos
Possíveis soluções vistos pelo mercado:
1.Armazenamento de energia: BESS, hidrogênio, amônia;
2.Inovação tecnológica: Projetos híbridos (eólica + armazenamento);
3.Flexibilidade do mercado: Programas de resposta à demanda, preços
em tempo real, incentivos para ajustar consumo e produção.
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32. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
LCOE
LCOE: Levelized Cost Of Energy
•É o custo da energia gerada por uma usina durante todo seu ciclo de vida, dado
por unidade de energia produzida (R$/kWh) (Ueckerdt et. al., 2013).
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•Permite comparar tecnologias
com diferentes perfis de
investimento e de operação.

•Discute-se a validade dessa
métrica para capturar
variabilidade de geração e
custos de integração (Ueckerdt
et. al., 2013; Emblemsvåg, 2025;
Loth et. al., 2022.).
Emblemsvåg, 2025.

33. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
LCOE
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Lazard, 2025

34. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
LCOE
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IRENA, 2025

35. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Conclusão
•Acompanha a humanidade há muito tempo.
•Tem sido alvo de importantes avanços tecnológicos nas últimas décadas,
apresentando um aumento de cerca de 40x na potência ao longos dos últimos 40
anos.
•Passou a receber crescente atenção mundial desde o início do século 21, e está
atualmente no seu pico de relevância.
•Ao passo que cresce em relevância, crescem junto os desafios associados à
implementação da energia eólica no grid
•Se apresenta como um dos principais motores da transição energética.
•Assim como todos outros métodos de geração de energia, não é uma solução
para todos problemas. Entretanto, nas circunstâncias certas, é uma alternativa
muito interessante.
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36. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Referências
ASSOCIAÇÃO AMERICANA DE ENERGIA EÓLICA (AWEA). Disponível em: http://www.awea.org/
BBC NEWS. Disponível em: https://www.bbc.com/news/articles/cw4r2v4j7mwo
CONEXÃO AMSTERDAM. Disponível em: https://www.conexaoamsterdam.com.br/moinhos-de-vento-em-amsterdam/
ENERGES. Disponível em:
https://energes.com.br/historia-da-energia-eolica/?srsltid=AfmBOopKaQ6sXvDY_CWCn4Tey3wCh0DBd7CAJDEUO40J7XWG
aFzRHmiA
GWEС. Disponível em:
https://www.gwec.net/gwec-news/wind-industry-installs-record-capacity-in-2024-despite-policy-instability
OUR WORLD IN DATA. Disponível em: https://ourworldindata.org/grapher/annual-change-wind?time=2024
THE COURIER. Disponível em:
https://web.archive.org/web/20100710100046/http://www.thecourier.co.uk/Community/Heritage-and-History/article/23
32/renewable-energy-and-role-of-marykirk-s-james-blyth.html
WIND WORKS. Disponível em: https://wind-works.org/austrian-was-first-with-wind-electric-turbine-not-byth-or-de-goyon/
ZÜRCHER UNIVERSITÄTSBIBLIOTHEK. Disponível em: https://www.e-rara.ch/zut/22499137

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37. ENG03070 – ENERGIA EÓLICA
Referências
UECKERDT, F.; HIRTH, L.; LUDERER, G.; EDEHOFER, O. System LCOE: What are the costs of variable renewables?. Energy 63
(2013) 61-75. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2013.10.072.
EMBLEMSVÅG, J. Rethinking the “Levelized Cost of Energy”: A critical review and evaluation of the concept. Energy Research
& Social Sciente 119 (2025) 103897. DOI: https://doi.org/10.1016/j.erss.2024.103897.
LOTH, E.; QIN, C.; SIMPSON, J. G.; DYKES, K. Why we must move beyond LCOE for renewable energy design. Advances in
Applied Energy 8 (2022) 100112. DOI: https://doi.org/10.1016/j.adapen.2022.100112.
LAZARD. Lazard’s Levelized Cost of Energy+ (LCOE+), 2025. Disponível em
https://www.lazard.com/research-insights/levelized-cost-of-energyplus-lcoeplus/?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=pt&_x_tr_hl=pt&_
x_tr_pto=tc. Acesso em 31/08/2025.
IRENA. Renewable power generation costs in 2024. International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi. Disponível em
https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2025/Jul/IRENA_TEC_RPGC_in_2024_2025.pdf. Acesso em
31/08/2025.
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