Energia Eólica Offshore

Levantamento do potencial do país, Levantamento do potencial do país,

limitações e soluções tecnológicaslimitações e soluções tecnológicas

Ana Estanqueiro

Conferência Energia 2020, 8 de Fevereiro de 200

Co-autor - Paulo Costa

Agradecimentos - T. Pontes and DGM/INETI

Porquê eólica offshore?

Vantagens

• Potencial eólico mais elevado, menor turbulência;

• Disponibilidade de largas áreas não exploradas;exploradas;

• Menor resistência das populações;• A capacidade dos parques é,

teoricamente, ilimitada.

Desvantagens

• Instalação e manutenção mais sofisticadas e onerosas. Fonte: www.vestas.dk

slide 2 of 34

E porquê eólica

offshore em Portugal?

O aproveitamento do

potencial eólico em terra,

(acima de ~6000 MW)

introduzirá fortes constrangimentos

ambientais (!) e impactos sociais

não desprezáveis.não desprezáveis.

slide 3 of 34

A evolução da

contribuição eólica sem offshore…

Com o crescente aumento anual do

consumo (~3%) a

penetração penetração eólica atingirá

o máximo de 20% em 2015 e começará a

baixar se outras

aplicações não se

seguirem.

slide 4 of 34

…e a evolução com offshore:

Só o desenvolvimento

das aplicações offshore permitirá a Portugal manter

a posição de liderança no

sector eólico que tem vindo a

granjear desde 2005,

assegurando uma das 3 mais

elevadas penetrações de

energia eólica do mundo.

slide 5 of 34

Caracterização do Potencial Eólico Offshore

em Portugal

A. Objectivos

B. ContextoB. Contexto

C. Valor para o País

D. Recurso Eólico

E. Projectos R&D

F. Estratégia

slide 6 of 34

Caracterização do Potencial Eólico

Offshore em Portugal

A. A. ObjectivosObjectivos

Aproveitamento do potencial eólico sustentável emPortugal;

Utilização e optimização das sinergias e “know -how” Utilização e optimização das sinergias e “know -how” nacionais;

Transformar “dificuldades em oportunidades” : criação de conhecimento de ponta na área do deep-offshore .

Futura internacionalização das competências nacionaisno domínio das energias renováveis.

slide 7 of 34

B. B. ContextoContexto e e MotivaçãoMotivação

A área dos sistemas eólicos offshore é, dentro das energias renováveis, aquela que apresenta maiorpotencial de crescimento.

Consórcio para o desenvolvimento de

sistemas eólicos offshore

Vai contribuir decisivamente para as metas da UE no período 2020-2050.

Tecnologia emergente ainda na fase pré-competitivaainda com possibilidade de elevada incorporaçãonacional

os parques eólicos offshore implicam investimentos entre 170 a 200% dos parques em terra.

slide 8 of 34

C. Valor para o PaísC. Valor para o País

Uma task-force nacional permite racionalizar e distribuir os custos , aproveitar as sinergias e acelerar o desenvolvimento do sector.

A caracterização do potencial eólico offshore obriga a

Consórcio para o desenvolvimento

de sistemas eólicos offshore

A caracterização do potencial eólico offshore obriga a investimentos muito avultados, ainda sem enquadramen to legislativo e tarifário.

Reforço da aposta nacional na valorização dos Oceanos : futura internacionalização das competências nacionais numa área tecnológica emergente.

Portugal pode aliar o conhecimento histórico sobre o mar, a aposta na valorização dos oceanos ao desenvolvimento de sistemas eólicos ao largo.

slide 9 of 34

C. Valor para o País (cont.)C. Valor para o País (cont.)

Aposta nacional na valorização dos Oceanos , nas áreas tecnológicas emergentes da energia eólica offshore e dos oceanos.

Desenvolvimento de know-how

nacional sobre sistemas eólicos offshore

Fonte: www.poseidonorgan.com

slide 10 of 34

D. O Recurso OffshoreD. O Recurso Offshore

(1º passo)(1º passo)

1. Identificação de macro-regiões com potencial eólico ao largo da costa portuguesa:

Desenvolvimento de know-how

nacional sobre sistemas eólicos offshore

portuguesa:

• Mapeamento do recurso: construção de

Atlas de Vento;

• Caracterização da batimetria nessas

zonas;

• [Avaliação da energia das ondas extremas

e correntes]

slide 11 of 34

D. O Atlas offshore...

[… permitiu identificar

“macro-regiões” com interesse]

Consoante o tipo de tecnologiaConsoante o tipo de tecnologia

Já existente (1º fase):Já existente (1º fase):

1ª FASE 1ª FASE –– TIPO TIPO AARRegiõesegiões comcom NEPSNEPS >=>= 29002900h/anoh/ano ee batimetriabatimetria <=<=4040mm,, forafora dasdaszonaszonas dede exclusão,exclusão, consentindoconsentindo umum tipotipo dede fundofundo “não“não rocha”rocha”

22ªª FASEFASE –– TIPOTIPO BBRegiõesRegiões comcom NEPSNEPS >=>= 27002700h/anoh/ano ee batimetriabatimetria <=<=4040m,m, forafora dasdaszonaszonas dede exclusão,exclusão, consentindoconsentindo umum tipotipo dede fundofundo “não“não rocha”rocha”

slide 12 of 34

O estado da arte da tecnologia….

As condições batimétricas do projecto Beatrice

(profundidade máxima 45 m) são muito similares às dos locais com

potencial eólico na costa portuguesa.

Fonte: www.beatricewind.co.uk

slide 13 of 34

O potencial offshore na região Norte (Tipo A, ~500 MW)

slide 14 de 25

O potencial offshore na região centro (Tipo A, ~700 MW)

slide 15 de 25

O potencial offshore (Tipo A – Outras áreas, ~100 MW)

slide 16 de 25

O potencial offshore (Tipo B – Norte e Centro, ~2500 MW)

slide 17 de 25

O potencial offshore na região (tipo B – Centro e Sul, ~1000 MW)

slide 18 de 25

D. O Atlas offshore

[… permitiu identificar

“macro-regiões” com interesse]

Consoante o tipo de tecnologiaConsoante o tipo de tecnologia

Em desenvolvimento (2º fase):Em desenvolvimento (2º fase):Em desenvolvimento (2º fase):Em desenvolvimento (2º fase):

“Deep offshore”“Deep offshore”

RRegiões com egiões com NEPS >= 2900 hanoNEPS >= 2900 hano e e batimetria a variar entre os batimetria a variar entre os 40m e 200m40m e 200m . . Neste caso, não foi dada relevância (imposta restrição) ao tipo de Neste caso, não foi dada relevância (imposta restrição) ao tipo de fundofundo..

As grandes expectativas de desenvolvimentos offshore e m paísescomo US, J, I, Ie, Ko and PT residem em sistemas flutuan tes, sendo a Noruega líder nesta área.

slide 19 of 34

…mas a grande esperança de

vários países (PT, No, US, Ie, Co, J, I,…)

reside nos sistemas flutuantes …Somente o

desenvolvimento de fundações flutuantes

permitirá o pleno aproveitamento do potencial eólico na

Fonte: IEA, Task 23 (ieawind.org)

potencial eólico na costa portuguesa.

Fonte:http://www.belt.es

slide 20 of 34

Ao contrário do que é comummente assumido Portugal tem à sua disposição a uma plataforma costeira com batimetrais que variam de 25 m to 200 m, e estas com declives baixos (~ 3%).

A plataforma costeira Portuguesa

slide 21 de 25

O recurso eólico “deep offshore” em Portugal

slide 22 de 25

Nota Técnica: restrições SIG

Zonas de exclusão tomadas no estudo:

� Falhas sísmicas com raio (buffer) de 100m;� ZPE (zonas de protecção ecológica) e outras

zonas de protecção marítimas muito exclusivas (ex: fundeadouros, zonas de pilotagem específicas, boias de sinalização);

� Zona piloto;� Zona piloto;� Corredores de navegação;� Cabos submarinos e eléctricos com raio de

50m;� “declive” – embora ele próprio nem sequer

tenha entrado na análise porque até à batimétrica dos 200m tem valores inferiores a 10%;

� Tipo de fundo – Areias,cascalho,rocha (dependendo da fase de estudo considerada);

slide 23 de 25

E. R&D: O Projecto NORSEWinD

Projecto em fase inicial:

Utilização de uma rede de equipamentos (tecnologia LIDAR e convencional) a instalar nas plataformas petrolíferas do Mar do Nor te e nas Berlengas, cujos resultados permitirão desenvolver e validar metodol ogias para caracterização da energia do vento no mar com base em dados de sat élite.

Fonte: http://www.quinetiq.com ;

Fonte: http://www.natural power.com

slide 24 of 34

Projecto NORSEWinD:

Fase prévia - validação de modelos na

Berlenga

O INETI iniciou em 2006 uma campanha experimental na Berlenga para validar o

Atlas de Potencial Eólico Offshore na costa Atlântica (em curso).

Berlengas/Peniche

slide 25 of 34

Número de horas equivalentes à potência nominal (NEPs)

H = 9 m [h/year]

h/ano0.0 - 390.0

Projecto NORSEWinD:

Fase prévia - validação de modelos na

Berlenga

0.0 - 390.0

390.1 - 713.8

713.9 - 1,003.5

1,003.6 - 1,276.2

1,276.3 - 1,548.9

1,549.0 - 1,889.7

1,889.8 - 2,281.6

2,281.7 - 2,656.5

2,656.6 - 2,980.3

2,980.4 - 3,235.9

3,236.0 - 3,474.5

3,474.6 - 3,764.2

3,764.3 - 4,309.5

.slide 26 of 34

Dados Satelite vs IN_166

5

10

15

20

25

V (

m/s

)

Projecto NORSEWinD:

Fase prévia - validação de modelos na

Berlenga

0

5

1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118 127 136 145 154 163 172 181 190 199 208 217 226 235 244 253 262 271 280 289 298 307 316 325 334 343

Satelite IN_166

Projecto em curso ;

Dados satélite Quickscat. Passagem satélite na prox imidade da ilha no período (10.2006 – 09.2007). Nesse período a correla ção com os dados experimentais do mastro do INETI, IN-** foi superio r a a 90%.

slide 27 of 34

F. Estratégia e metodologia (2º passo)F. Estratégia e metodologia (2º passo)

1. Participação em projectos internacionais relevant es para

a caracterização e avaliação das potencialidades e dificuldades técnicas

Simulação do vento na costa, detecção remota, uso d ados satélite e

Desenvolvimento de know-how

nacional sobre sistemas eólicos offshore

correlação com as medições no mar para validação;

Projecto NORSEWinD, EC FP7Projecto NORSEWinD, EC FP7-- EnergyEnergy--20072007--22--TREN TREN

(PT: INETI; D: Riso, G: IWES, NO: Stathoil e 20 out ros)2. Identificação de soluções tecnológicas viáveis (e .g. fundações e amarrações);

Projecto IEA Task 23Projecto IEA Task 23-- OffshoreOffshore

[DK: DEA/Riso, US: DOE/NREL/MIT/GE, UK: DTI/GH; G: Gov./Univ.

Stuttgart/GE/GL,N:SenterNovem/We@Sea; Sp: Ciemat/Ce ner; Se: SEA/Chalmers

Univ. P: INETI/Selenis, (…) ]slide 28 of 34

F. Estratégia e Metodologia

slide 29 de 25

Cronograma e datasCronograma e datas--chavechave

Um possível consórcio para o

desenvolvimento de sistemas eólicos

offshore

slide 30 of 34

Actividade 1: 2006-2009

Validação modelos numéricosslide 31 of 34

Actividade 2,

Fase 2: 2009-2012

Medir no mar!...

slide 32 of 34

SínteseA) Existe elevado potencial eólico offshore, sobretudo para

soluções flutuantes

Para batimetrais <= 40 m na Costa Portuguesa, existe p otencialpara uma capacidade até 3500 MW…

.... mas “o petróleo português está nos sistemas “deep offs hore”...

B) Já existe tecnologia passível de instalação na b atimetria da

slide final

B) Já existe tecnologia passível de instalação na b atimetria da costa Portuguesa

com especial incidência nos sistemas “jacket”;

a indústria é emergente e aponta possibilidade de desenvolvimento de know-how conjunto e tecnologia de elevada incorporação dos dois países com elevado interesse nas tecnologias do mar.

C) Promotores mostram grande apetência pelo offshor e (2015-2030).

D) As tempestades de “mar aberto” podem revelar-se um problema sério…

Hywind

Projecto Hywind

Primeira turbina multi-MW instalada num sistema flu tuante (“ballast”) na costa da Noruega.

Hywind

Hywind

Hywind