O QUE É A ENERGIA EÓLICA OFFSHORE

Sabe como os parques eólicos offshore funcionam?

A energia eólica offshore é a fonte de energia limpa e renovável que se obtém aproveitando a força do vento que sopra em alto-mar, onde este alcança uma velocidade maior e mais constante, devido à inexistência de barreiras. Para explorar ao máximo esse recurso, são desenvolvidas megaestruturas assentadas sobre o leito marinho e dotadas das últimas inovações técnicas. Descubra como são e como funcionam esses autênticos colossos do mar.

QUE VANTAGENS A ENERGIA EÓLICA OFFSHORE TEM?

  • É um tipo de energia renovável, inesgotável e não poluente.
  • O recurso eólico existente no mar é superior em relação ao existente em terra (até o dobro em relação a um parque onshore médio).
  • Pelo fato de estar localizado mar adentro, o impacto visual e acústico é muito pequeno, o que permite aproveitar superfícies muito extensas. Graças a isso, os parques eólicos offshore costumam ter várias centenas de megawatts de capacidade instalada.
  • A facilidade do transporte marítimo — que tem poucas limitações relativamente à carga e às dimensões em comparação com o terrestre — tornou possível que no mar os aerogeradores alcancem potências unitárias e tamanhos muito maiores do que em terra.

ONDE OS PARQUES EÓLICOS OFFSHORE PODEM SER INSTALADOS?

Atualmente, os parques eólicos offshore estão localizados em águas não muito profundas (até 60 metros de calado) e afastados da costa, das rotas de tráfego marinho, das instalações estratégicas navais e dos espaços de interesse ecológico.

De acordo com o último relatório da associação europeia de energia eólica WindEurope, Eólica offshore na Europa: tendências e estatísticas fundamentais 2017, publicado em fevereiro de 2018, os parques europeus têm uma profundidade média de 27,5 metros e se encontram a 41 quilômetros da costa.

FUNCIONAMENTO DE UM PARQUE EÓLICO OFFSHORE

Como funciona um parque eólico offshore?
Como funciona
um parque eólico offshore?
1
A força do vento faz girar as pás.
2
As pás estão unidas à turbina através da bucha.
3
O eixo lento gira na mesma velocidade que as pás
(7 - 12 voltas por minuto).
4
A multiplicadora eleva a velocidade mais de 100 vezes e a transfere para o eixo rápido.
5
O eixo rápido (+1.500 rotações por minuto) transmite essa velocidade ao aerogerador*.
6
O aerogerador transforma a energia cinética recebida em eletricidade.
7
A eletricidade gerada no gerador é conduzida pelo interior da torre.
8
O conversor transforma a corrente contínua em corrente alternada.
9
O transformador eleva a tensão (33 kV - 66 kV) para poder transportar a corrente pelo parque.
10
A eletricidade é transmitida mediante cabos submarinos para a subestação.
11
Na subestação, a electricidade se converte em corrente de alta voltagem (+150 kV).
12
A eletricidade é transportada através da rede de distribuição para as residências.
(*) Algumas tecnologias utilizam geradores de baixa velocidade acoplados diretamente ao eixo lento.

 

 VER INFOGRÁFICO: Como funciona um parque eólico offshore? [PDF]

Conheça o processo em detalhes

A energia elétrica é gerada no aerogerador, uma estrutura mastodôntica que é fixada no leito marinho mediante diferentes tipos de suportes. Conta com um controlador que se encarrega de iniciar e parar a turbina de acordo com as condições climáticas, assim como tem um mecanismo que determina a direção do vento e permite que se oriente corretamente. A estrutura — cuja altura depende da orografia da superfície marinha — é dotada de um sistema de balizagem, com luzes e cores específicas que fazem com que seja altamente visível ao tráfego marítimo e aéreo a fim de conseguir a máxima segurança.

A força do vento faz com que as pás do aerogerador girem, as quais foram desenhadas para captar ao máximo essa energia cinética: podem mover-se inclusive com ventos muito suaves, desde 11 quilômetros por hora. As pás estão unidas à turbina através da bucha, que por sua vez está conectada ao eixo lento, que gira na mesma velocidade das pás (entre 7 e 12 rotações por minuto). Uma multiplicadora eleva essa velocidade mais de 100 vezes e a transfere para o eixo rápido, que se move a mais de 1.500 rotações por minuto e transmite tal força ao aerogerador (algumas tecnologias utilizam geradores de baixa velocidade acoplados diretamente ao eixo lento). É aí que a energia cinética se transforma em eletricidade.

A eletricidade é conduzida pelo interior da torre até chegar à base, onde um conversor a transforma em corrente alternada. Em seguida, é transferida através de cabos submarinos para um transformador que eleva a tensão (até 33 a 66 kV) permitindo que seja transmitida ao parque. A partir daí é conduzida para a subestação, que converte a eletricidade em corrente de alta voltagem (mais de 150 kV) para levá-la às residências através da rede de distribuição.

Ocultar informações

COMO OS AEROGERADORES OFFSHORE EVOLUÍRAM?

A capacidade das turbinas em alto-mar teve um aumento de 102% durante a última década, de acordo com o relatório Eólica offshore na Europa: tendências e estatísticas fundamentais 2017 da WindEurope. Isso faz com que em 2017 a capacidade média instalada dos novos aerogeradores fosse de 5,9 MW, representando 23% a mais em relação a 2016. O Reino Unido e a Alemanha são os países onde foram construídas turbinas de maior potência, com uma média de 6 e 5,6 MW respectivamente. Em seguida estão a Dinamarca e a Finlândia, com uma média de 3,4 MW.

Essa evolução se nota claramente nos projetos de eólica offshore desenvolvidos pelo grupo Iberdrola: West of Duddon Sands, Wikinger, East Anglia ONE, Saint-Brieuc, Vineyard Wind e Baltic Eagle.

Evolução da potência unitária

e do rotor de nossos aerogeradores offshore

120 m 3,6 MW

West of Duddon sands

Mar da Irlanda
(Reino Unido)
Operacional desde 2014
135 m 5 MW

Wikinger

Mar Báltico
(Alemanha)
Operacional desde 2017
154 m 7 MW

East Anglia One

Mar do Norte
(Reino Unido)
Em construção
8 MW 167 m

Saint-Brieuc

Baía de Saint-Brieuc
(França)
Em construção
164 m 9,5 MW

Vineyard Wind 1

Massachusetts
(EUA)
Em construção
174 m 9,5 MW

Baltic Eagle

Mar Báltico
(Alemanha)
Em construção

 

 VER INFOGRÁFICO: Evolução da potência unitária e do rotor de nossos aerogeradores offshore [PDF]

Descubra como foi aumentada a potência das turbinas.

O West of Duddon Sands foi o primeiro parque com tais características colocado em funcionamento pela empresa, em 2014. Situado no mar da Irlanda (Reino Unido), conta com 108 aerogeradores que proporcionam um total de 388,8 MW de potência, 3,6 MW cada um. A circunferência descrita pelas pás de cada turbina — também denominada rotor — já chegava a 120 metros de diâmetro.

Desde então, a potência dos aerogeradores experimentou um grande avanço. Portanto no parque eólico offshore de Wikinger, localizado no mar Báltico alemão e operacional desde o final de 2017, cada uma das 70 turbinas proporciona 5 MW e tem um diâmetro de giro de 135 metros. Dessa forma se consegue uma capacidade total instalada de 350 MW, apenas 30 MW a menos em relação ao parque britânico, mas com 38 aerogeradores a menos.

Mais significativas ainda são as melhorias realizadas no East Anglia ONE, um macroprojeto de energia eólica offshore cuja entrada em funcionamento está prevista para 2020. Com 102 turbinas de 7 MW de potência unitária e 154 metros de rotor, o East Anglia ONE se converterá no maior parque eólico offshore do mundo ao fornecer 714 MW. Ou seja, com seis turbinas a menos que o West of Duddon Sands, o East Anglia ONE será capaz de proporcionar quase o dobro da potência.

No parque de Saint-Brieuc — o primeiro grande projeto de eólica offshore realizado pelo grupo na Bretanha francesa — serão instalados aerogeradores de 8 MW e 167 metros de diâmetro de giro. Dessa forma, será possível conseguir uma capacidade instalada total de 496 MW com apenas 62 turbinas.

Não obstante, a maior potência unitária se encontra em Vineyard Wind e Baltic Eagle, os dois novos parques que a Iberdrola tem em projeto. O Vineyard Wind, o primeiro parque eólico offshore desenvolvido pela empresa nos EUA, contará com uma capacidade instalada de 800 MW fornecida por aerogeradores de mais de 8 MW e mais de 167 metros de rotor. O Baltic Eagle, por outro lado, será construído junto ao de Wikinger e terá 476 MW de capacidade gerada por turbinas, que previsivelmente terão as mesmas características que as de Vineyard Wind.

Ocultar informações

O desenvolvimento de novos tipos de fundações que permitam localizar essas instalações a uma maior distância da costa e a contínua evolução da potência e do desenho dos aerogeradores são apenas alguns dos progressos aos quais assistiremos nos próximos anos. Avanços que indubitavelmente auguram um longo e próspero futuro para os parques eólicos offshore.
 

 Evolução da energia eólica na Europa

 Energética do futuro