Produção de hidrogênio verde a partir de excedentes de parques eólicos no estado do Ceará – Brasil
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v13i10.47180Palavras-chave:
Restrição de geração, Hidrogênio verde, Geração eólica, Redução de geração, Estado do Ceará, Brasil.Resumo
A energia eólica, uma fonte renovável de energia elétrica cada vez mais difundida, enfrenta um desafio significativo: a variabilidade na geração causada pela intermitência dos padrões de vento. Essa intermitência é caracterizada não apenas por flutuações sazonais, mas também por variações diárias, impactando significativamente a capacidade de prever e dar suporte a um sistema elétrico usando essa fonte de energia. A intermitência diária é a principal razão para reduções na geração eólica, conhecidas como “curtailment” ou “constrained-off”. Essas reduções ocorrem quando há baixa demanda dentro do Sistema Interligado Nacional (SIN) ou quando a geração excede a capacidade de escoamento das linhas de transmissão. O objetivo deste estudo é demonstrar a viabilidade de converter o excesso de energia eólica, frequentemente desperdiçado por meio de reduções, em hidrogênio verde. Utilizando dados retirados de uma pesquisa a documentos da ONS. Ao usar uma fonte de energia primária existente, essa abordagem minimiza o investimento inicial necessário para a produção de combustível. O combustível fabricado pode então ser armazenado e usado durante períodos de baixa geração devido à intermitência do vento ou quando a demanda do sistema exigir. Os resultados indicam que somente em 2023, no estado do Ceará – Brasil, uma única usina eólica poderia ser produzida mais 2.000 toneladas de hidrogênio verde, utilizando energia que, de outra forma, seria desperdiçada.
Downloads
Referências
ANEEL (2022). Resolução Normativa nº 1.030, de 26 de julho de 2022. Agencia Nacional de Energia Elétrica. https://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren20221030.pdf .
Bizerra, A. M. C., Queiroz, J. L. A. de, & Coutinho, D. A. M. (2018). O impacto ambiental dos combustíveis fósseis e biocombustíveis: as concepções de estudantes do ensino médio sobre o tema. Revista Brasileira de Educação Ambiental (RevBEA), 13(3), 299–315.
Camelo, H. N., Carvalho, P. C. M., Leal Jr, J. B. V. & Accioly Filho, J. B. P. (2008). Análise estatística da velocidade do vento no estado do Ceará. Rev. Fortaleza, 29(2), 211-223.
Chen, H. et al. (2009). Progresso em sistemas de armazenamento de energia elétrica: uma revisão crítica. Progresso em ciências naturais, 19(3), 291-312.
Dupont, F. H., Grassi, F. & Romitti, L. (2015). Energias renováveis: em busca de uma matriz energética sustentável. Revista Eletrônica de Gestão Ambiental, Educação e Tecnologia, 19, 70–81.
Esteves, N. B. et al. (2015) Hidrogênio eólico e solar para potencial produção de amônia no estado do Ceará–Brasil. International Journal of Hydrogen Energy, 40(32), 9917-9923.
Gaetano S., Gaetano M. & Agatino N. (2023). A revolução do hidrogénio verde. Energia Renovável, 216, 119041, 0960-148.
Jordi C. G., Natasha E. B., João B. V. L. J., Daniel S. S. & Lutero C. L. (2023). “Potential to storage the excessive energy trom wind energy through ammonia in the northeast of Brazil”. International Journal of Development Research, 13(05), 62679-62685.
Kovač, A.; Paranos, M. & Marciuš, D. (2021). Hidrogênio na transição energética: uma revisão. International Journal of Hydrogen Energy, 46(16), 10016-10035.
Lebrouhi, B. E. et al. (2022) Desenvolvimento global do hidrogênio - Uma visão geral tecnológica e geopolítica. International Journal of Hydrogen Energy, 47(11), 7016-7048.
Lima, D. K. S. D., Leão, R. P. S., Melo, F. D. C., Sampaio, R. F., & Santos, A. C. S. D. (2020). Recurso eólico offshore-estudos de caso no Ceará.
Marchenko, O. V. & Solomin, S. V. (2017). Modelagem de armazenamentos de hidrogênio e energia elétrica em sistemas de energia eólica/fotovoltaica na costa do Lago Baikal. International Journal of Hydrogen Energy, 42(15), 9361-9370.
ONS, (2023). Dados de geração eólica e solar. Operador Nacional do Sistema. https://www.ons.org.br/paginas/resultados-da-operacao/historico-da-operacao/dados-de-geração-eólica-e-solar .
ONS, (2023). O sistema em números. Operador Nacional do Sistema. https://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-sin/o-sistema-em-numeros.
ONS, (2024). Dados de restrição de operação devido à restrição de energia de usinas eólicas. Operador Nacional do Sistema. https://dados.ons.org.br/dataset/restricao_coff_eolica_usi .
ONS, (2024). Evolução da capacidade instalada. Operador nacional do Sistema. https://www.ons.org.br/Paginas/resultados-da-operacao/historico-da-operacao/evolucao_capacidade_instalada.aspx .
Patricio, R. A. et al. (2012). Sistema de energia eólica de hidrogênio e a substituição gradual do gás natural no Estado do Ceará–Brasil. International journal of hydrogen energy, 37(9), 7355-7364.
Rashid, M. M., Al Mesfer, M. K., Naseem, H., & Danish, M. (2015). Hydrogen production by water electrolysis: a review of alkaline water electrolysis, PEM water electrolysis and high temperature water electrolysis. Int. J. Eng. Adv. Technol, 4(3), 2249-895.
Serra, E. T., Orlando, A. D. F., Mossé, A., & Martins, N. (2016). Armazenamento de energia: Situação atual, perspectivas e recomendações. Comitê De Energia Da Academia Nacional De Engenharia, 1, 1-46.
Tlili, Olfa et al. (2019). Avaliação de viabilidade de penetração no mercado de hidrogênio: Mobilidade e mercados de gás natural nos EUA, Europa, China e Japão. Revista internacional de energia de hidrogênio, 44(31), 16048-16068.
Veziroglu, T. N. (2007). 21st Century's energy: Hydrogen energy system. Альтернативная энергетика и экология, (4), 29-39.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2024 Allysson da Silva Pontes; Alex Soares da Silva; Natasha Esteves Batista; Amanda Ferreira Sampaio; Elissandro Monteiro do Sacramento; Lutero Carmo de Lima

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.