Construção de um parque eólico 'offshore'

Tudo o que você precisa saber sobre a construção de parques eólicos 'offshore'

Eólica offshore Engineering

A construção de parques eólicos offshore começa em terra, a muitos quilômetros do ponto geográfico onde serão instalados, e vários anos antes da data prevista para a inauguração. Estas construções de grande escala, projetadas para explorar a energia eólica do mar, conta com algumas vantagens em relação aos parques eólicos terrestres: maior velocidade do vento por não encontrar obstáculos físicos, menor impacto visual e acústico por estarem localizadas longe da costa, menos limitações em termos do tamanho das peças graças ao transporte por mar, entre outros. Ao mesmo tempo, as instalações eólicas offshore representam um desafio técnico e de engenharia emocionante quando se trata de sua instalação, funcionamento e manutenção, devido às condições climáticas extremas que podem ocorrer em mar aberto. 

A Iberdrola está comprometida com esta tecnologia há anos - com a construção de parques eólicos de referência mundial como o West of Duddon Sands ou East Anglia One no Reino Unido e projetos emblemáticos como Saint-Brieuc na França ou Vineyard Wind 1 nos Estados Unidos - tornando a energia eólica offshore um elemento fundamental para seu crescimento em todo o mundo.

Etapas de construção do parque eólico

 Fase de desenvolvimento

A primeira fase ao considerar a construção de um novo parque eólico offshore é a fase de desenvolvimento. Este período inclui, entre outras coisas, trâmites para garantir a viabilidade, rentabilidade e impacto positivo de nosso projeto antes do processo de licitação, assim como a gestão dos diferentes agentes envolvidos ou Stakeholders. 

Isso envolve o planejamento ambiental, projeto do local, avaliação do potencial eólico, revisão da tecnologia e seleção de componentes. Também são realizados estudos de viabilidade, e é esse o momento de obter as licenças mais pertinentes, como os permissos de conexão à rede e de construção. 

 Fase de pré-construção

Uma vez concluída com sucesso a fase de desenvolvimento, começa a fase de pré-construção, que envolve o projeto detalhado da instalação e sua estratégia de construção, assim como o desenvolvimento do local escolhido. Neste ponto, são especificados os contratos necessários, que exigirão diferentes fornecedores, principalmente para a fabricação e instalação dos múltiplos componentes da(s) subestação(ões), as turbinas eólicas, as fundações - ou plataformas flutuantes para parques eólicos em maiores profundidades - assim como os cabos, em diferentes centros de trabalho (como estaleiros navais) em diferentes países. Por último, é realizado também o encerramento financeiro do projeto.

 Fase de construção

A fase final é um enorme desafio, já que ocorre principalmente em alto mar. Consiste na construção, instalação, operação e conexão à rede de nossa instalação renovável. Alguns dos pontos mais importantes da construção são:

• Construção das diversas partes, algumas das quais são muito grandes, em diversos ambientes industriais especializados e seu transporte para o centro logístico designado durante a fase de construção. 

• Instalação das estacas como pontos de ancoragem para sustentar as fundações dos aerogeradores (que podem ser jaquets ou monoestacas). 

• Colocação dos cabos submarinos, que compreendem cabos de diferentes seções, ligando as turbinas umas às outras e à subestação elétrica no mar.

• Instalação sobre as fundações das peças de transição e as turbinas completas. As peças de transição unem a jaqueta ou estaca com a torre da turbina eólica, e sua função é garantir sua verticalidade e abrigar seu equipamento auxiliar. Incluindo as partes subaquáticas e visíveis, uma turbina eólica pode ter mais de 270 metros de altura.

• Instalação das jaquetas e dos módulos ou topsites que compõem a subestação elétrica marítima. Podem pesar mais de 8.000 toneladas em sua totalidade.

• No caso de parques eólicos flutuantes, as plataformas são construídas em terra, seja em estaleiros ou acampamentos, e colocados ao mar utilizando rampas de lançamento, barcaças semi-submersíveis, docas secas ou docas flutuantes. Uma vez lançada no porto, a turbina eólica é montada. A unidade composta pelo flutuador e a turbina eólica é rebocada para o local em alto mar onde os ancoradouros e cabos estão conectados.

• Energização da subestação marítima para o início das operçaões. Trabalho intensivo para o qual às vezes é montado um navio-hotel ao lado da plataforma para abrigar os funcionários que trabalham em turnos. 

• Lançamento do cabo offshore de exportação para a terra, e sua subsequente conexão da costa à subestação em terra.

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Quanto tempo leva para construir um parque eólico 'offshore'?

Enquanto a construção de um parque eólico onshore pode levar entre 4 e 8 anos, incluindo todas as fases do processo, estima-se que a construção de um parque eólico offshore tem uma duração de 7 a 11 anos. Três a cinco anos são dedicados à fase de desenvolvimento, um a três à fase de pré-construção e dois a quatro anos à construção.

Onde se instala um parque eólico 'offshore'?

Os parques eólicos offshore com fundações fixas são instalados em águas rasas – geralmente entre 30 e 60 metros de profundidade –, longe da costa – cada vez mais, a cerca de 70 quilômetros de distância – e levando em conta que suas localizações não interferem nas rotas regulares de navegação, instalações estratégicas ou áreas de interesse ecológico. Um arque eólico offshore como um todo pode cobrir uma área de mais de 300 km² (equivalente ao arquipélago de Malta).

O fluxo do vento sem interferência em alto mar levou a um rápido crescimento do interesse por esta tecnologia e dos avanços de engenharia na área. Isso faz com que os parques eólicos offshore sejam projetados para serem cada vez maiores, localizados cada vez mais longe e em águas cada vez mais profundas. Além disso, o número e a área de locais para parques eólicos em terra está se tornando cada vez mais limitado.

Diferenças com a localização de parques eólicos 'offshore' flutuantes

Inicialmente, o maior potencial dos parques eólicos offshore flutuantes residia em poder instalá-los em profundidades que as fundações fixas não podiam alcançar, por razões técnicas ou de rentabilidade. No entanto, a linha que divide o limite de profundidade entre um tipo de parque eólico e o outro está gradualmente diminuindo.

Por um lado, a profundidade dos parques eólicos com fundações fixas está aumentando constantemente. Por outro, novas configurações estão sendo testadas para permitir a instalação de plataformas flutuantes em águas rasas, como uma solução em locais onde as condições do fundo do mar não são propícias à instalação de plataformas fixas.

Desafios da construção de parques eólicos 'offshore'

 Transporte marítimo

O transporte das peças para a montagem de um parque eólico por mar – e não por estrada – significa que as dimensões das peças são maiores, sem possíveis colisões com outros elementos. Entretanto, o transporte de elementos tão grandes e pesados por mar requer embarcações especializadas para operações eólicas offshore, de grande precisão e com experiência no carregamento dos mesmos.

Justamente por causa do tamanho dos componentes que chegam ao porto de instalação (ou porto operacional se não há porto de instalação) de um parque eólico, essas peças nem sempre são armazenadas em terra, mas podem permanecer em armazenamento flutuante em barcaças. Os navios de instalação transportam os componentes para o local do parque eólico, pré-montados sempre que possível – a nacela com as três pás da turbina eólica, por exemplo - para minimizar o trabalho em alto mar. 

Além disso, a fim de instalar estacas, peças de transição e turbinas, estes navios estendem as patas inferiores até que repousem firmemente no fundo do mar e possa, trabalhar com o guindaste que é incorporado na colocação dos diferentes elementos.

 Coordenação da equipe

A construção de qualquer parque eólico offshore é um projeto multinacional e multicultural, que pode envolver mais de 1.500 pessoas de dezenas de empresas diferentes. Tudo isso, aliado aos prazos geralmente apertados, destaca a importância de uma boa coordenação entre as equipes para garantir que tudo corra sem problemas, sendo a segurança dentro e fora do mar sempre uma prioridade máxima.

  Cuidados com os ecossistemas marinhos

A legislação relacionada às questões da preservação da natureza, como o controle do ruído durante os processos de perfuração, varia dependendo do país em que se instala um parque eólico. Na Iberdrola, no entanto, estamos totalmente comprometidos com a conservação da biodiversidade e, portanto, com respeitar e não prejudicar a fauna marinha. 

Por isso, somos pioneiros no desenvolvimento de sistemas de atenuação de ruído, utilizados com sucesso na construção de parques eólicos como o Wikinger (no Mar Báltico alemão), e nos adaptamos às características de cada ambiente com ações como o projeto de Protocolos Específicos de Mitigação de Mamíferos Marinhos (MMMP), que fornecem informações muito úteis na fase de planejamento do site. 

Outros pontos relevantes são a migração de aves e algumas espécies de peixes, para as quais utilizamos sistemas de monitoramento, a fim de prevenir e evitar qualquer interferência durante a operação ou instalação, levando em conta os períodos de nidificação ou migração.