Experiência sustentável: monitoramento do Sol para fornecer energia à Terra

Países em todo o mundo todo estão adotando cada vez mais o uso de energias renováveis para alcançar suas metas de consumo zero e, portando, a energia solar se tornou a escolha preferencial. Regiões do chamado “Cinturão solar”, do sul da Califórnia ao Oriente Médio, estão construindo parques de energia solar com variadas tecnologias, mas que igualmente dependem de rastreadores solares para capturar a energia do sol. A Cone Drive da Timken surgiu como líder em soluções precisas de controle de movimento para rastreadores, maximizando a exposição solar, pois apontam a todo o momento para o sol.

“As soluções exclusivas da Cone Drive tornaram-se essenciais para as maiores usinas solares do mundo, incluindo duas novas instalações no Oriente Médio”, afirma Kurt Gamelin, presidente da Cone Drive. “Os clientes passaram a confiar que nossa experiência técnica e influência de projeto podem impactar positivamente a eficiência e confiabilidade de seus equipamentos.”

Inovação que incentiva sustentabilidade

Mais eficiência hoje significa maior resiliência amanhã — para empresas, comunidades e o planeta. É por isso que a Timken se concentra em inovação em setores como energia renovável e a contribuição da Cone Drive para o rápido desenvolvimento do setor global de energia solar é um excelente exemplo disso.

“Estamos assumindo grandes projetos de energia solar térmica com nossa tecnologia de envelope duplo, incluindo o que em breve será a torre de CSP (energia solar concentrada) mais alta do mundo”, afirmou Gamelin. “Quando estiver concluída, a torre Noor Energy 1 de CSP em Dubai deverá gerar 100 megawatts de energia.”

A Cone Drive é a fornecedora exclusiva de caixas de transmissão de rosca sem fim para os 70 000 heliostatos da torre Noor Energy 1. O projeto da engrenagem de rosca sem fim com envelope duplo proporciona altas cargas de torque estático e dinâmico em uma solução pequena — fornecendo precisão e exatidão com folga zero. Ou seja, as unidades são eficientes, de alto desempenho e requerem pouca manutenção ao longo de sua vida útil de 20 anos.

A Noor Energy 1 está prevista para entrar em operação em 2021 e representa a quarta fase de um parque solar multitecnológico que, quando concluído, terá capacidade total de 950 MW.

Em Israel, a tecnologia da Cone Drive já alimenta mais de 50 000 heliostatos controlados por computador na estação térmica solar de Ashalim, no deserto de Negev. Ashalim gera eletricidade suficiente para abastecer 120 mil residências da região com energia limpa.

Ambas as estações solares – bem como o Sistema de geração de energia solar Ivanpah, equipado pela Cone Drive, e que fica no sul da Califórnia – foram projetados e construídos pela BrightSource Energy, especializada em sistemas CSP que minimizam o impacto ambiental e ajudam os clientes a cumprir suas metas de energia limpa.

A tecnologia: possibilitando os dois tipos de parques de energia solar

“A BrightSource é líder mundial em tecnologia de CSP e Ivanpah foi nosso grande projeto solar inicial com eles”, explica Jacob Randall, diretor global de mercados estratégicos da Cone Drive. “O sistema de Ivanpah utiliza nossa tecnologia líder de engrenagem de rosca sem fim com envelope duplo, que permite acionamentos personalizados. Somos a única empresa no mundo que oferece essa tecnologia para parceiros solares. Comprovamos a qualidade do nosso produto e experiência nesse projeto e, desde então, nos tornamos o fornecedor preferencial em grandes projetos.”

Jacob observa que, embora a Cone Drive forneça soluções de engrenagem para grandes projetos de CSP em todo o mundo, vários clientes e regiões preferem diferentes tecnologias com base no clima e em fatores econômicos próprios.

“O parques de CSP são mais comuns perto do Equador, onde há alta incidência de luz solar”, continuou Randall. “Parques de energia solar PV (fotovoltaica) têm uma presença geográfica muito mais ampla, pois são projetos menos complexos, mais fáceis de instalar e mais econômicos. Para nossas equipes de engenharia e fabricação, cada cliente individual importa e, em alguns casos, os projetos individuais dos clientes. Usamos nosso conhecimento coletivo em aplicações solares para personalizar soluções que atendam às necessidades específicas do cliente.”

A Cone Drive é especializada em sistemas de controle de movimento para os dois tipos de usina solar de grande escala, incluindo:

CSP (energia solar concentrada) Energia gerada pelo calor	Energia solar PV (fotovoltaica) Energia gerada pela luz
Como funciona A luz solar é refletida por um conjunto de espelhos para um “concentrador”, como uma torre solar (foto acima), para criar vapor em alta temperatura. Em seguida, o vapor é usado para acionar sistemas geradores convencionais que criam corrente alternada que pode ser distribuída com segurança em uma rede de energia.	Como funciona A luz solar é absorvida por células solares para criar uma corrente elétrica contínua, que, em seguida, é convertida em corrente alternada que pode ser distribuída com segurança em uma rede de energia.
Principal vantagem Capacidade de armazenar energia para uso futuro	Principal vantagem Econômica
Solução da Cone Drive Heliostatos de CSP usam engrenagens de envelope duplo da Cone Drive em um eixo e atuadores lineares no outro para rastrear o sol. Com projeto de envelope duplo, a rosca sem fim “abraça” a engrenagem criando maior contato com a superfície, permitindo que o redutor da engrenagem de rosca sem fim funcione em menor temperatura, com mais silêncio e eficiência. A Cone Drive é a desenvolvedora original e a única fornecedora dessa tecnologia específica no mundo.	Solução Cone Drive As células solares fotovoltaicas usam sistemas de engrenagens equipados com redutores de engrenagem de giro da Cone Drive para rastrear o sol ao longo do dia. Os redutores de engrenagem de giro oferecem longa vida útil e confiabilidade e são projetados especificamente para fornecer altas taxas de transmissão em um único estágio de engrenagem. As unidades totalmente fechadas economizam espaço e proporcionam longa vida útil com baixos custos de manutenção.

“Na solução de CSP, há subseções do mercado com base no tamanho do espelho e somos os líderes mundiais em acionamentos para espelhos de 20 a 30 metros quadrados, que é a maior e mais significativa tecnologia nesse segmento”, disse Randall. “Para PV, a Cone Drive se tornou líder mundial em soluções de acionamento no ano passado. Nossa liderança nos estágios iniciais de desenvolvimento solar nos estabeleceu como líderes técnicos em equipamentos originais. Os clientes sabem que podemos ajudá-los no futuro com as necessidades de serviço e pós-venda conforme suas estações solares amadurecem.”

Além de promover energia solar por meio de experiência em engenharia, a Timken também está comprometida em ser uma consumidora crescente de energias alternativas. A empresa aumentou o uso de energia solar em mais de seis vezes de 2018 a 2019 e continua buscando oportunidades para diminuir sua dependência de combustíveis fósseis nas operações globais.

Published: 2021/05/24