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Faculdade Santo Agostinho - FSA
Disciplina: Geração de Energia Elétrica
Curso: Bacharelado em Engenharia Elétrica
Professora: Danielle Leite
Turma: 25N9A
Energia Eólica OffShore
Ernani Nascimento Dias
Teresina-PI
Março de 2016
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Energia Eólica Offshore
Levantamento do potencial do país, limitações e soluções tecnológicasAna Estanqueiro
Conferência Energia 2020, 8 de Fevereiro de 200 Co-autor - Paulo CostaAgradecimentos - T. Pontes and DGM/INETI
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Porquê eólica offshore?
Vantagens• Potencial eólico mais elevado,
menor turbulência;• Disponibilidade de largas áreas
não exploradas;• Menor resistência das populações;• A capacidade dos parques
é, teoricamente, ilimitada.
Desvantagens• Instalação e manutenção mais
sofisticadas e onerosas. Fonte: www.vestas.dk
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E porquê eólicaoffshore em Portugal?
O aproveitamento do potencial eólico em terra, (acima de ~6000 MW)introduzirá fortes constrangimentos ambientais (!) e impactos sociais não desprezáveis.
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A evolução da contribuição eólica sem offshore…
Com o crescente
aumento anual do consumo
(~3%) a penetração
eólica atingirá o máximo de 20% em 2015e começará a
baixar se outras
aplicaçõesnão se
seguirem.
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…e a evolução com offshore:Só o
desenvolvimento das aplicações
offshore permitirá a Portugal manter
a posição de liderança no
sector eólico quetem vindo a
granjear desde2005,
assegurando umadas 3 mais
elevadas penetrações de
energia eólica domundo.
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Caracterização do Potencial Eólico Offshoreem Portugal
A. ObjectivosB. ContextoC. Valor para o PaísD. Recurso EólicoE. Projectos R&DF. Estratégia
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Caracterização do Potencial Eólico
Offshore em Portugal
A. Objectivos
Aproveitamento do potencial eólico sustentável em Portugal;
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 nacionais no domínio das energias renováveis.
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Consórcio para o desenvolvimento desistemas eólicos offshore
B. Contexto e MotivaçãoA área dos sistemas eólicos offshore é, dentro das energias renováveis, aquela que apresenta maior potencial de crescimento.
Vai contribuir decisivamente para as metas da UE no período 2020-2050.
Tecnologia emergente ainda na fase pré-competitiva ainda com possibilidade de elevada incorporação nacional
os parques eólicos offshore implicam investimentos entre 170 a 200% dos parques em terra.
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Consórcio para o desenvolvimento de sistemas eólicos offshore
C. Valor para o PaísUma 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 investimentos muito avultados, ainda sem enquadramento 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.
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Desenvolvimento de know-hownacional sobre sistemas eólicos offshore
C. Valor para o País (cont.)Aposta nacional na valorização dos Oceanos, nas áreas tecnológicas emergentes da energia eólica offshore e dos oceanos.
Fonte: www.poseidonorgan.com
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Desenvolvimento de know-hownacional sobre sistemas eólicos offshore
D. O Recurso Offshore (1º passo)
1. Identificação de macro-regiões com potencial eólico ao largo da costa portuguesa:• Mapeamento do recurso: construção de
Atlas de Vento;• Caracterização da batimetria
nessas zonas;• [Avaliação da energia das ondas
extremas e correntes]
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D. O Atlas offshore...[… permitiu
identificar “macro-regiões” com interesse]
Consoante o tipo de
tecnologia Já existente (1º
fase):
1ª FASE – TIPO ARegiões com NEPS >= 2900h/ano e batimetria <=40m, fora das zonas de exclusão, consentindo um tipo de fundo “não rocha”
2ª FASE – TIPO BRegiões com NEPS >= 2700h/ano e batimetria <=40m, fora das zonas de exclusão, consentindo um tipo de fundo “não rocha”
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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.
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O potencial offshore na região Norte (Tipo A, ~500 MW)
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O potencial offshore na região centro (Tipo A, ~700 MW)
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O potencial offshore (Tipo A – Outras áreas, ~100 MW)
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O potencial offshore (Tipo B – Norte e Centro, ~2500 MW)
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O potencial offshore na região (tipo B – Centro e Sul, ~1000 MW)
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D. O Atlas offshore
[… permitiu identificar “macro-regiões” com interesse]
Consoante o tipo de tecnologia
Em desenvolvimento (2º fase): “Deep offshore”
Regiões com NEPS >= 2900 hano e batimetria a variar entre os 40m e 200m.Neste caso, não foi dada relevância (imposta restrição) ao tipo de fundo.
As grandes expectativas de desenvolvimentos offshore em países como US, J, I, Ie, Ko and PT residem em sistemas flutuantes, sendo a Noruega líder nesta área.
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…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 costa portuguesa.
Fonte: IEA, Task 23 (ieawind.org)
Fonte:http://www.belt.es
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A plataforma costeira PortuguesaAo 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%).
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O recurso eólico “deep offshore”em Portugal
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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;• 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);
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E. R&D: O Projecto NORSEWinD
Fonte: http://www.quinetiq.com;
Projecto em fase inicial: Fonte: http://www.natural power.com
Utilização de uma rede de equipamentos (tecnologia LIDAR e convencional) a instalar nas plataformas petrolíferas do Mar do Norte e nas Berlengas, cujos resultados permitirão desenvolver e validar metodologias para caracterização da energia do vento no mar com base em dados de satélite.
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Projecto NORSEWinD: Fase prévia - validação
de modelos naBerlenga
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
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Projecto NORSEWinD: Fase prévia - validação
de modelos naBerlenga
Número de horas equivalentes à potência nominal (NEPs)
H = 9 m [h/year]
h/ano0.0 - 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
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Projecto NORSEWinD: Fase prévia - validação
de modelos naBerlenga
Dados Satelite vs IN_166
25
20
15
10
5
01 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 proximidade da ilha no período (10.2006 – 09.2007). Nesse período a correlação com os dados experimentais do mastro do INETI, IN-** foi superior a a 90%.
V (
m/s
)
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Desenvolvimento de know-hownacional sobre sistemas eólicos offshore
F. Estratégia e metodologia (2º passo)1. Participação em projectos internacionais relevantes para
a caracterização e avaliação das potencialidades e dificuldades técnicas
Simulação do vento na costa, detecção remota, uso dados satélite e
correlação com as medições no mar para validação;
Projecto NORSEWinD, EC FP7- Energy-2007-2-TREN
(PT: INETI; D: Riso, G: IWES, NO: Stathoil e 20 outros)2. Identificação de soluções tecnológicas viáveis (e.g. fundações e amarrações);
Projecto IEA Task 23- Offshore
[DK: DEA/Riso, US: DOE/NREL/MIT/GE, UK: DTI/GH; G: Gov./Univ.
Stuttgart/GE/GL,N:SenterNovem/We@Sea; Sp: Ciemat/Cener; Se: SEA/Chalmers
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slide 28 of 34Univ. P: INETI/Selenis, (…) ]
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F. Estratégia e Metodologia
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Um possível consórcio para o desenvolvimento de sistemas
eólicosoffshore
Cronograma e datas-chave
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Actividade 1: 2006-2009Validação modelos numéricos
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Actividade 2,Fase 2: 2009-2012Medir no mar!...
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slide final
SínteseA) Existe elevado potencial eólico offshore, sobretudo para
soluções flutuantesPara batimetrais <= 40 m na Costa Portuguesa, existe potencial para uma capacidade até 3500 MW…
.... mas “o petróleo português está nos sistemas “deep offshore”...
B) Já existe tecnologia passível de instalação na batimetria da costa Portuguesacom 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 offshore (2015- 2030).
D) As tempestades de “mar aberto” podem revelar-se um problema sério…
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Hywind
Projecto HywindPrimeira turbina multi-MW instalada num sistema flutuante (“ballast”) na costa da Noruega.
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Hywind
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Hywind
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Hywind