Energia Eólica Flutuante: que futuro?

Artigo de Diogo Neves, responsável de desenvolvimento de negócio na área de Tecnologias para o Mar, José Carlos Matos, diretor da área de Energia Eólica, e Miguel Marques, responsável técnico do Laboratório de Aerodinâmica e Calibração do INEGI

A energia eólica offshore é hoje uma solução promissora para descarbonizar o nosso sistema energético. Gera energia renovável «limpa» a partir de um recurso inesgotável¹, e graças a um nível significativo de maturidade tecnológica, não só é uma aposta de futuro como já faz parte do nosso presente.

O INEGI tem vindo a contribuir para a aceleração do crescimento no sector de eólico offshore desde os primeiros estudos, elaborados em meados dos anos 2000. A avaliação do potencial energético do recurso eólico offshore e definição dos padrões temporais de colocação da potência de origem eólica offshore na rede elétrica nacional, foram algumas das contribuições.

Duas décadas depois, no espaço geográfico europeu, o espaço marítimo já é visto como um vetor complementar à expansão da energia eólica. O mar do Norte representa atualmente 70% da capacidade mundial eólica offshore³, e na Europa a tendência é de pleno crescimento, com previsões de atingirmos a meta de 79 a 92 GW de capacidade instalada em 2030 ¹⁸.

De facto, em 2020 e 2021, da nova potência eólica instalada no espaço europeu, cerca de 20% foi offshore ^{17, 18}, tirando partido da elevada disponibilidade de recurso eólico, o baixo impacto visual e sonoro e as baixas perdas de transmissão e distribuição.

O INEGI tem vindo, por isso, a procurar responder aos desafios atuais do setor, em colaboração com operadores, promotores, investidores e outras entidades, sobretudo na análise do comportamento estrutural dos grandes componentes estruturais em operação em condições reais offshore.

Avanços na tecnologia abre portas a novas instalações offshore

No contexto nacional, as elevadas profundidades junto à costa portuguesa impossibilitam a instalação de parques eólicos com o recurso a torres eólicas fixas no fundo marinho, tal como acontece no Mar do Norte.

Contudo, a necessidade de instalação de parques eólicos offshore em grandes profundidades impulsionou projetos que possibilitaram a instalação de turbinas eólicas flutuantes (FOWTs)⁶em locais de grande profundidade. Admite-se, por isso, que a massificação da eólica offshore em Portugal é um cenário plausível, prevendo-se mesmo o lançamento de concursos para instalação de turbinas eólicas flutuantes na costa portuguesa já em 2023¹⁹.

De facto, a maior fatia do recurso eólico está localizada nas zonas de grande profundidade pelo que a indústria eólica offshore tem vindo a fazer uma forte aposta no ramo das FOWTs. O investimento no desenvolvimento tecnológico da estrutura flutuante representa uma fatia avultada do investimento (cerca de 36% do custo total de uma turbina flutuante), contudo, prevê-se que este valor baixe drasticamente nos próximos anos com a industrialização da tecnologia. Ainda mais, considerando que estas implicam custos inferiores ao nível da instalação e dos estudos geofísicos e geotécnicos do subsolo marinho⁴.

Existem 3 grandes grupos de estruturas eólicas flutuantes (FOWT’s ou floating offshore wind turbines): (i) Semi-submersível; (ii) Spar Buoy; e (iii) TLP – Tension Leg Platform.

Os custos associados à instalação e transporte dos dois últimos são de facto bastante avultados quando comparados com as estruturas flutuantes do tipo semi-submersível. Estes, pelo contrário, permitem a utilização de um sistema genérico de rebocador da turbina eólica, já montada, até ao local de instalação desejado, a instalação em profundidades baixas, o transporte da estrutura completa para descomissionamento e manutenção do sistema em estaleiros localizados nas zonas portuárias.

Inovação impulsiona crescimento do setor e melhores soluções

Tudo aponta para que a energia eólica offshore seja essencial para atingir a meta de 32% de energia proveniente de fontes renováveis até 2030 em toda a União Europeia, e que tenha um papel de relevo no mix energético de amanhã. Por essa razão, também trabalhamos na vertente de investigação, inovação e transferência de tecnologia.

Neste campo o INEGI tem vindo a trabalhar para colmatar problemas associados à corrosão e fadiga das estruturas, que no oceano são sujeitas a um ambiente extremamente agressivo. No âmbito de projetos europeus, destaca-se o trabalho na área dos materiais avançados, com o estudo do uso de materiais à base de polímeros reforçados com fibras (FRP)¹³, e de inspeção, com o desenvolvimento de sistemas para avaliar a integridade estrutural e prever o comportamento estrutural de fundações subaquáticas e aerogeradores¹⁴.

Existe claramente um futuro desafiante e promissor para o desenvolvimento de energia renovável offshore, nomeadamente para a eólica offshore.  Ir mais longe, especialmente em Portugal, exige o envolvimento concertado das instituições de I&D, indústria, sociedade e centros de decisão.

Leia AQUI este artigo na íntegra.