CARACTERIZAÇÃO DO MERCADO DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS OFFSHORE

Transcrição

1 CARACTERIZAÇÃO DO MERCADO DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS OFFSHORE

2

3 Índice SECÇÃO I INTRODUÇÃO...5 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA CENTROS DE I&D PROMOTORES DE PROJETOS TECNOLÓGICOS INDÚSTRIA MAQUINARIA E EQUIPAMENTOS ELÉCTRICOS CABOS ELÉCTRICOS SUBMARINOS CORDOARIA/CORRENTES/ÂNCORAS INDÚSTRIA NAVAL METALÚRGICA PORTOS TRANSPORTE TERRESTRE E MARÍTIMO...26 SECÇÃO III ANÁLISE COMPARATIVA...29 SECÇÃO IV CONCLUSÕES...35 ANEXO A...37 ANEXO B...41 ANEXO C...43 BIBLIOGRAFIA...50

4

5 SECÇÃO I INTRODUÇÃO O documento do estudo de mercado do Observatório Tecnológico para as Energias Offshore pretende caracterizar a cadeia de valor portuguesa, apresentar as suas limitações e principais oportunidades de desenvolvimento. Do ponto de vista da criação do observatório, este documento assume um papel essencial na medida em que a caracterização detalhada da atual cadeia de valor é uma ferramenta que interessa, de um ponto de vista estratégico, para a definição do posicionamento futuro de Portugal no setor das energias renováveis offshore. Regista-se, dada a sua importância, o esforço envolvido na compilação de informação junto dos diversos players da cadeia de valor com o intuito de acrescentar qualidade ao relatório. Um total de 67 empresas nacionais e internacionais, universidades e entidades reguladoras tiveram contributos diretos para a elaboração do documento através de entrevistas. A distribuição do tipo de empresas contactadas pode ser analisada na Figura 1. De realçar que um total de mais de 300 empresas, universidades e organismos reguladores foram convidados a dar contributos, não tendo sido possível recolher os contributos destas entidades por motivos de variada ordem. 5

6 SECÇÃO I INTRODUÇÃO Adicionalmente às entrevistas realizadas, o projeto OTEO proporcionou a organização de uma conferência que contou com 179 participantes e de um workshop com realização de mesas redondas que contou com 30 participantes. Os contributos resultantes destes eventos foram também alvo de análise na elaboração deste relatório complementando a informação recolhida. O documento está organizado em 4 secções principais; para além desta secção de introdução existem mais 3 secções que procuram caracterizar extensivamente a cadeia de valor, analisar a informação recolhida de forma transversal e compacta, e retirar as principais conclusões do estudo. De referir que este documento sustenta o descrito no Roadmap Tecnológico do Observatório Tecnológico para as Energias Offshore [1]. Do mesmo modo, a análise descrita no presente relatório deve ser complementada pela caracterização da cadeia apresentada em [2]. Figura 1 - Distribuição do tipo de Empresas entrevistadas durante o projeto OTEO. 6

7 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA 1. CENTROS DE I&D Desde o conceito base até à fase comercial, uma tecnologia de aproveitamento de energia renovável offshore está em permanente desenvolvimento. Este desenvolvimento é assente em bases científicas de modelação numérica e teste de protótipos, sendo usualmente os centros de investigação e as universidades as entidades com infraestruturas e competências nesta atividade. Padrões internacionais recomendam que o processo de evolução das tecnologias cumpram uma série de estágios de desenvolvimento, com o objetivo apresentar um dispositivo que ofereça o menor risco para o investidor na fase comercial. De notar que para investir neste sector, uma das principais exigências mencionadas pelos promotores durante as entrevistas realizadas no âmbito do projeto OTEO referiu-se à apresentação de um plano de desenho tecnológico coerente, com estudos teóricos e experimentais que validem os projetos. Estando a maioria das tecnologias ainda em fase de desenvolvimento (com exceção do eólico offshore fixo, ainda nenhuma tecnologia atingiu a fase comercial), os Centros de I&D têm atualmente um papel muito relevante no sector. De forma a exemplificar este processo e o respetivo envolvimento dos Centros de I&D, é apresentada uma tabela no Anexo A, onde são descritos a título de exemplo os 5 estágios que uma tecnologia de aproveitamento de energias das ondas deverá cumprir até chegar à fase comercial, onde se inclui as infraestruturas recomendadas, principais objetivos e valores estimados para o custo e duração de cada estágio (com base em [3] ). Como é possível observar na tabela em anexo, para conduzir uma tecnologia de energias das ondas desde o conceito base até à fase comercial, podem ser necessários mais de 10 anos de desenvolvimento e investimentos na ordem de dezenas de milhões de euros. Durante este processo é essencial um conjunto de competências que vão desde a modelação hidrodinâmica aos estudos económicos, estando estes recursos tipicamente disponíveis em universidades, gabinetes de engenharia ou empresas de

8 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA consultoria. A experiência demonstrada no sector é um dos principais fatores de seleção dos Centros de I&D para os projetos mas, como também demonstrado na tabela, está dependente da existência das infraestruturas necessárias na validação experimental. Na tabela apresentada no Anexo B é feita uma breve descrição das infraestruturas necessárias durante os vários estágios de desenvolvimento de várias tecnologias de aproveitamento de energia offshore. Apesar de todo este processo de desenvolvimento das tecnologias estar naturalmente ligado às atividades dos Centros de I&D, foram identificadas outras áreas da cadeia de valor onde é possível e desejável o seu envolvimento, nomeadamente nas tecnologias e serviços de apoio, Tabela 1. Em Portugal existe um know-how relacionado com tecnologias de aproveitamento de energia das ondas e eólica offshore flutuante, acumulado ao longo de mais de 30 anos. Os vários Centros de I&D existentes em Portugal já foram responsáveis ou participaram em projetos de referência mundial no setor: Desenvolvimento das bases teóricas e construção de uma das primeiras centrais do mundo de produção de energia das ondas com ligação á rede elétrica, exemplo da Coluna de Água Oscilante da Ilha do Pico. Desenvolvimento de tecnologias nacionais de aproveitamento de energia das ondas, incluindo as bases teóricas e teste de protótipos, exemplo das tecnologias IST Sparbuoy e FLOW. Construção de protótipos e realização de ensaios laboratoriais a várias tecnologias de aproveitamento de energia das ondas, exemplo tecnologias WaveRoller e CorPower. Na demonstração de várias tecnologias de aproveitamento de energia das ondas, em zonas de teste na costa portuguesa, exemplo das tecnologias Pelamis, AWS e WaveRoller. Na demonstração de uma tecnologia de aproveitamento de energia eólica offshore flutuante instalada na costa portuguesa, exemplo do projeto Windfloat. Em adição aos projetos de maior referência, ao longo dos anos foi identificado o desenvolvimento de know-how para o setor relacionado com o investimento contínuo Fase do projeto Estudos Iniciais de Viabilidade do Projeto Oportunidades para os Centros I&D Caraterização do recurso energético; Seleção e caracterização geofísica dos locais para instalação de parques; Tecnologias de Suporte Fabrico e Montagem Instalação e Comissionamento Operação e Manutenção Estudos de impacto ambiental; Projeto dos sistemas de amarração; Projeto do sistema elétrico de ligação à Rede; Otimização da cadeia de fornecimento; Padronização dos elementos constituintes da tecnologia para otimizar o processo de montagem; Operações de instalação dos dispositivos e sistema de amarração; Segurança e sinalização Marítima; Sistemas e Metodologias de Inspeção; Previsão das janelas temporais de acesso aos dispositivos para manutenção; Corrosão, proteção catódica; Monitorização dos Dispositivos; Sistemas integrados de apoio à O&M; Tabela 1 Áreas identificadas com potenciais oportunidades para os centros de investigação e desenvolvimento. 8

9 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA proveniente de diferentes programas nacionais e internacionais que financiam as atividades de Investigação e Desenvolvimento. O Anexo C apresenta uma matriz dos projetos de I&D relacionados com as energias renováveis offshore que se conseguiu apurar no decorrer do projeto. É constatável que a nível nacional existiu um esforço na tentativa de desenvolver este setor, foi identificado desde 2005 até o final de 2012 investimento nacional de cerca de 28 M em I&D através dos quadros comunitários. De realçar que 50% deste valor correspondeu a investimento no projeto de demonstração WindFloat e aproximadamente 25% do total correspondeu a investimento no projeto FLOW. Este elevado investimento em I&D (cerca de mais de 2M por ano no período considerado e tendo em consideração que poderá estar a ser considerado apenas uma parte do número total de projetos), em paralelo com outros apoios comunitários como exemplo tarifas bonificadas, foi um dos fatores que muito provavelmente contribuiu significativamente para que Portugal se estabelecesse desde cedo como uma referência no setor. Sobressaindo deste modo a importância que as políticas públicas têm na alavancagem de um novo setor como o das energias renováveis offshore. Porém, recentemente tem-se notado uma diminuição da aposta nacional neste setor que originou uma diminuição do protagonismo de Portugal como referência internacional. Deste modo, uma parte substancial do investimento em I&D relacionado com as energias renováveis offshore é neste momento proveniente de financiamentos europeus e tem sido este o principal substrato para que muito do know-how adquirido na área não tenha sido perdido por completo. Um investimento internacional em projetos I&D de energia renovável offshore de 7.7M foi identificado no período contabilizando apenas as fontes de financiamento internacional FP7 e Intelligent Energy Europe. Dada a importância que os projetos europeus representam atualmente para as empresas de I&D que atuam neste setor em Portugal é expectável uma subida da procura destas fontes de financiamento. Programas específicos para o desenvolvimento da zona atlântica e para a maturação de tecnologias, respetivamente o Programa do Arco Atlântico e o financiamento KickInnoEnergy, poderão ter um papel fundamental no desenvolvimento do setor Português. Uma das limitações identificada está relacionada com o facto de a experiência e conhecimentos adquiridos no desenvolvimento destes projetos, acabar por muitas vezes não resultar num processo continuado de criação de valor. Esta foi uma das opiniões recolhidas durante os contactos estabelecidos com responsáveis de Centros I&D, que observam com frequência o desenvolvimento de recursos humanos especializados para um determinado sector, cujo mercado simplesmente desaparece. Quando são novamente necessários já se encontram dispersos e o processo tem de ser repetido. Aliado à falta de uma visão estratégica de longo prazo que permita o real aproveitamento dos recursos e experiência adquiridas durante os projetos, surge um problema identificado no relatório da Oceano XXI [4]. Segundo este relatório, a experiência em processos de inovação existente em Portugal é limitada, o que se reflete numa insuficiente cooperação interdisciplinar, nomeadamente entre as áreas da energia, financeira, engenharia naval e oceanografia. A construção de um centro de competência e formação com um know-how transversal a todas as áreas de investigação marítimas que apoie o desenvolvimento das energias oceânicas tem sido apontado como uma potencial solução para fomentar o desenvolvimento do setor. Outro problema frequentemente abordado no âmbito do projeto OTEO, tem a ver com fraco envolvimento de empresas portuguesas nos projetos. Ao contrário de outros países europeus, não existe um clima de protecionismo, que contratualize a necessidade de utilizar uma percentagem de recursos nacionais nos projetos desenvolvidos em Portugal, assistindo-se por vezes ao completo desaparecimento do know-how uma vez terminado o projeto. Este é um problema particularmente relevante numa fase de desenvolvimento da tecnologia, sendo que o conhecimento adquirido por parte das empresas portuguesas nesta fase poderia ser replicado no futuro aproveitando o desenvolvimento comercial deste sector, atraindo investimento internacional e aumentando a capacidade exportadora nacional de tecnologia e serviços. As principais entidades de I&D identificadas com valor acrescentado para o setor renovavel offshore estão descritas na Tabela 2. Relativamente às infraestruturas existentes em Portugal, estas têm permitido o teste a protótipos de várias escalas, desde os primeiros estágios - exemplo do teste ao protótipo à escala 1:30 da tecnologia CorPower no tanque de ondas da FEUP -, até estágios mais avançados, como o teste ao protótipo à escala 1:1 da tecnologia AWS na zona de teste, que está atualmente a ser utilizada pela EDP para o teste e ensaios do projeto Windfloat, ao largo da Póvoa do Varzim. No entanto, como referido em [4] estes têm sido insuficientes para atrair um maior número 9

10 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA de promotores e tecnólogos. Esta foi também uma questão frequentemente abordada junto de responsáveis de Centros de I&D e Promotores durante as entrevistas, nomeadamente em relação à Zona Piloto de São Pedro de Moel, cujo sucessivo atraso de implementação tem sido responsável pelo afastamento de vários projetos de Portugal. De referir que o sucessivo insucesso no teste de tecnologias de aproveitamento da energia das ondas ao longo da costa Portuguesa tem afastado o interesse de possíveis investidores. No contexto do projeto OTEO, foram realizadas visitas na Europa a várias infraestruturas de teste construídas especificamente para fomentar o desenvolvimento do setor renovável offshore, nomeadamente o European Marine Energy Center (EMEC) na Escócia, o National Renewable Energy Center (NAREC) em Inglaterra, e o Danish Wave Energy Center (DanWEC). No caso do EMEC, os efeitos económicos da criação desta zona piloto na região são evidentes. Iniciado em 2003 com um investimento de 30M, já permitiu testar até à data 14 tecnologias de aproveitamento de energia das ondas e correntes. É atualmente uma instituição auto-suficiente, mantendo-se operacional através das concessões dos espaços de teste e outros serviços, contando com 22 colaboradores a trabalhar permanentemente em I&D. A população local beneficiou de forma significativa com a fixação do EMEC, desde o desenvolvimento da indústria local, implementação de polos de faculdades e criação de Entidade Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) Instituto Superior Tecnico (IST) Univ. Aveiro (UA) Univ. Beira Interior (UBI) Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (INEGI) Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG) Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) WavEC Offshore Renewables Laboratório Regional de Engenharia Civil (LREC) Kymaner MegaJoule Hidromod Instituto Hidrográfico (IH) Valor acrescentado para o setor renovável offshore A FEUP pode acrescentar ao setor capacidade de modelação numérica de escoamentos; Caracterização do recurso; estudos de hidrodinâmica; dimensionamento de componentes mecânicos. Modelação em tanque de ondas com geração multidireccional. O IST pode acrescentar ao setor capacidade de estudos de hidrodinâmica; dimensionamento de componentes mecânicos; sistemas de controlo; projeto de amarrações; cálculo de estabilidade; componentes e estruturas navais. Modelação em canal de ondas. A UA pode acrescentar ao setor capacidade de caracterização do recurso, previsão meteorológica para a energia eólica. A UBI pode acrescentar ao setor capacidade de modelação hidrodinâmica e aerodinâmica, modelação física, dimensionamento de componentes mecânicos. O INEGI pode acrescentar ao setor capacidade de caracterização do recurso; instalação, monitorização e manutenção de sensores e de estações meteorológicas; estudos em hidrodinâmica, cálculo de estabilidade, amarrações, componentes e estruturas. O LNEG pode acrescentar ao setor capacidade de caracterização do recurso; conceção de pequenos aerogeradores; estudos de hidrodinâmica; Caracterização geofísica e geotécnica; O LNEC pode acrescentar ao setor capacidade de Caracterização do recurso; Caracterização geofísica e geotécnica; modelação experimental A WavEC pode acrescentar ao setor capacidade de estudos de hidrodinâmica; monitorização; projeto de amarrações; estudos de impacto ambiental; análise técnico-económica. Atualmente o WavEC é o detentor da Central de Energia das Ondas da Ilha do Pico nos Açores. O LREC pode acrescentar ao setor capacidade de caracterização do recurso. Gestão de Obra; projeto mecânico e desenvolvimento de redes de fornecedores desde a conceção à construção; operação e manutenção. A MegaJoule pode acrescentar ao setor capacidade de caracterização do recurso; instalação, monitorização e manutenção de sensores e de estações meteorológicas. A Hidromod pode acrescentar ao setor capacidade de modelação numérica do recurso. O IH pode acrescentar ao setor capacidade de caracterização geofísica e geotécnica; Caracterização do recurso; instalação, monitorização e manutenção de sensores e de estações meteorológicas; operação e manutenção. Tabela 2 Exemplo de atividades que podem ser desenvolvidas no setor renovável offshore pelos principais centros de I&D identificados. 10

11 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA postos de trabalho. Estima-se que desde a sua criação o centro deu origem a aproximadamente 250 postos de trabalho diretos e aumentou a economia da ilha em várias dezenas de M. A criação de infraestruturas como as mencionadas implica uma necessidade acrescida de Portugal desbloquear o seu desenvolvimento em termos de infraestruturas de teste, como é o caso da referida zona piloto, se quiser permanecer competitivo a este nível. As competências das principais entidades de I&D identificadas estão descritas na Tabela PROMOTORES DE PROJETOS TECNOLÓGICOS Como é possível observar no Anexo A, os primeiros estágios de desenvolvimento de uma tecnologia centram-se essencialmente na definição das bases teóricas de aproveitamento do recurso energético e na sua validação em condições laboratoriais. O carácter mais uni-disciplinar destes estágios, que exigem uma dimensão logística e financeira moderada, permite que sejam conduzidos pelos tecnólogos. No entanto, estágios mais avançados necessitam de um volume de investimento bastante superior e uma orientação comercial e interdisciplinar que tipicamente os tecnólogos não possuem. É nesta fase que os promotores de projetos tecnológicos entram no processo. Com experiência na gestão de projetos de inovação, os promotores possuem os meios para captar o volume de financiamento necessário nas fases mais avançadas de desenvolvimento das tecnologias, e não menos importante, os recursos e experiência necessários para trazer uma tecnologia da escala laboratorial para uma escala real. Os projetos desenvolvidos em Portugal tiveram como Promotores várias empresas com experiência no sector das energias renováveis, entre as quais a EDP, a EFACEC, a Eneólica e várias outras. Considerando a posição de coordenação dos projetos, com maior ou menor envolvimento nas fases de licenciamento, construção, montagem, instalação e teste dos dispositivos, estas empresas possuem uma visão global do processo de desenvolvimento das tecnologias. Durante os contactos feitos com os promotores no âmbito do Observatório, procurou obter-se um conjunto de informações alargado. Desde o tipo de incentivos e obstáculos existentes em Portugal relacionados com este sector, até aos aspetos mais específicos de desenvolvimento das tecnologias. Os principais promotores portugueses podem ser identificados na Tabela 3. De seguida, na Tabela 4 é apresentada uma compilação da informação resultante da investigação junto das empresas promotoras de projetos tecnológicos no decorrer do projeto OTEO. Entidade EDP EDA Enersis Eneólica Generg EEM Valor acrescentado para o setor renovável offshore A EDP é um dos grandes operadores europeus no setor energético. No setor renovável offshore em Portugal é o Promotor do projeto Windfloat. Como responsável pela rede elétrica do arquipélago dos Açores, foi o promotor do primeiro projeto nacional de aproveitamento de energia das ondas, a coluna de água oscilante da ilha do Pico. O grupo Enersis tem como atividade principal o desenvolvimento de projetos de produção de energia a partir de fontes renováveis. Foi o primeiro Promotor do projeto Pelamis ao largo da Aguçadoura A empresa tem como atividade principal o desenvolvimento de projetos de produção de energia a partir de fontes renováveis. É o promotor do projeto WaveRoller instalado ao largo de Peniche em O grupo de Generg gere atualmente uma capacidade instalada de energias renováveis de cerca de 750MW em Portugal. Foram os promotores de uma tecnologia de energia das ondas que se pretendeu instalar em Portugal, Wavebob. Como responsável pela rede elétrica do arquipélago da Madeira a EEM conta com uma vasta experiência no setor renovável e demonstra interesse na exploração de novas metodologias para o aproveitamento de energia renovável. Tabela 3 - Principais entidades identificadas com atividade no setor renovável offshore e com know-how transferível para o mesmo. 11

12 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA 1. Principais características que um Tecnólogo deve apresentar junto dos promotores. Existência de um mercado; Equipa credível e variada (com técnicos e gestores); Apresentar uma tecnologia diferenciada, melhor que a concorrência; Apresentar estudos de modelação teórica e resultados experimentais que validem o projeto apresentado; Estratégia de desenvolvimento da tecnologia realista e coerente; Estratégia de propriedade intelectual (IP) coerente; 2. Vantagens e Desvantagens associadas ao desenvolvimento do sector renovável marinho em Portugal. Vantagens Desvantagens Bons recursos naturais oceânicos e eólicos, com uma costa retilínea e comprida (que permite dispor parques ao longo de grandes extensões). Condições meteorológicas favoráveis ao longo do ano (que permite alargar as janelas temporais para trabalhos marítimos) Escassez de financiamento, agravada pela atual conjuntura. Atrasos na implementação das políticas definidas (p.e. Zona Piloto), instabilidade legislativa (p.e. feed-in-tarifs) o que resulta numa incoerente visão estratégica para o desenvolvimento de longo prazo do sector. Existência de Portos e Estaleiros ao longo da Costa. Rede elétrica junto à costa, o que reduz o volume do investimento necessário para integrar as tecnologias na rede elétrica nacional. Competências científicas reconhecidas. Pressão internacional para a incorporação crescente de energias renováveis no consumo de energia final. Possíveis conflitos deinteresses com a utilização do espaço marítimo: turismo, pescas, petróleo e minérios, surf, navegação, etc. Insucesso dos projetos testados ao longo da costa Portuguesa que utilizaram recursos públicos. Desacreditação do produto e serviço Português. Baixo perfil de risco dos investidores e empresas nacionais. 3. Recomendações para aumentar a competitividade do País no sector e desenvolver um mercado de energias renováveis offshore. Definir e implementar uma estratégia de longo prazo para o sector, incluindo legislação e tarifas; Desenvolver infraestruturas de teste para o sector (p.e. Zona Piloto); Promover concursos públicos para atribuição de potência a consórcios, tal como foi feito com a ENEOP e Ventivest para o eólico onshore; Tabela 4 - Informação compilada junto das empresas promotoras e outras entidades relevantes no sector, que caracterizam os requisitos necessários ao seu envolvimento e o potencial de Portugal no sector. 12

13 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA 3. INDÚSTRIA 3.1. MAQUINARIA E EQUIPAMENTOS ELÉCTRICOS É impossível dissociar o desenvolvimento de energia renovável offshore do setor industrial de maquinaria e equipamentos elétricos. As tecnologias de aproveitamento de energia renovável offshore requerem a utilização de uma grande variedade de equipamentos elétricos. Como consequência, as fases de conceção, instalação e operação das tecnologias implicam a participação de um conjunto muito vasto de empresas de maquinaria e equipamentos elétricos. A intervenção destas empresas pode variar desde a geração de eletricidade, monitorização, até à injeção de eletricidade na rede. As oportunidades no setor renovável offshore são portanto consideradas muito significativas para esta fração da cadeia de valor. A variedade de dispositivos de aproveitamento de energia offshore faz com que naturalmente sejam utilizados vários sistemas para conversão da fonte de energia renovável em energia elétrica. Desde colunas de água oscilante a turbinas eólicas de eixo horizontal, as várias tecnologias encerram a cadeia de conversão de energia mecânica em energia elétrica com um gerador elétrico. Estes geradores são tipicamente: Geradores Lineares: do tipo Direct Drive; Geradores Rotativos: Geradores de Indução Duplamente Alimentados, Geradores Síncronos do tipo Direct Drive de Ímanes Permanentes; Dependendo do tipo de dispositivo, a potência nominal destes geradores começa em algumas centenas de kw, podendo chegar às unidades de MW (Atualmente, os geradores de maior potência usados comercialmente em energia eólica offshore, são de 6MW [5]. No entanto a Vestas encontra-se a testar uma turbina de 8 MW em fase pré-comercial [6]) Após a conversão da fonte de energia renovável em energia elétrica, tem de proceder-se ao transporte dessa energia até ao ponto de ligação à rede elétrica de destino. Para isso, é necessário um conjunto de aparelhagem elétrica, que irá garantir a monitorização da transmissão, a proteção dos sistemas e a regulação de parâmetros elétricos para otimizar a transmissão de energia (como, p.e., regular os níveis de tensão ou alterar o tipo de transmissão, AC ou DC). São portanto necessários: Conectores submarinos; Transformadores de Tensão; Eletrónica de Potência (Conversores AC/DC); Orgãos de Manobra (Disjuntores, Comutadores); Aparelhagem de proteção; Sistemas de Automação para controlo e monitorização dos dispositivos e do transporte de energia; O desenho e o fabrico destes equipamentos deverá ter em conta os desafios do meio ambiente marinho no qual alguns destes equipamentos estarão expostos. Apesar de Portugal possuir uma distribuição da rede elétrica muito favorável ao desenvolvimento do setor renovável offshore devido à localização das principais cidades portuguesas, existe uma preocupação de como irá responder a esse desenvolvimento. Alguns investigadores referem a necessidade de ser implementada na Europa, uma SuperGrid, uma rede elétrica que permita a transmissão de grandes volumes de eletricidade através de grandes distâncias, para responder ao setor. Outros possuem opiniões menos ambiciosas; contudo, a preocupação acerca da transmissão de energia elétrica e da transformação da eletricidade é geralmente referida como um dos pontos de maior preocupação no desenvolvimento do setor renovável offshore em qualquer região e Portugal não é exceção. Segundo [7], uma das áreas críticas da cadeia de valor do setor eólico offshore identificada no Reino Unido será o fornecimento de equipamento elétrico de alta tensão, embora listada com um grau de preocupação inferior à fabricação de cabos HVDC. Existe a dúvida de que o setor conseguirá suprimir as necessidades deste tipo de equipamento até O resultado será um fornecimento deficitário que provocará alterações e alargamentos na planificação temporal de vários projetos, o que do ponto de vista económico e de viabilidade significa uma preocupação acrescida. Se, por um lado, o setor Português de fornecimento de maquinaria e equipamento elétrico deve olhar para esta possível carência identificada no Reino Unido, país que desenvolve a passos largos a exploração do seu potencial 13

14 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA renovável offshore, com uma posição de visualizar uma possível ameaça e precaver-se para esta condicionante no futuro. Por outro, deve identificar uma oportunidade de competir e colaborar com as empresas dessa região procurando entrar no mercado, trazer know-how para o país e promover o seu próprio desenvolvimento e o do setor Português. O desenvolvimento do setor poderia trazer igualmente elevado valor acrescentado a outras áreas que não os sistemas de alta tensão, como é o exemplo da monitorização. Os equipamentos, devido às condições de operação e investimentos efetuados, necessitam de uma constante monitorização com intuito de evitar eventuais percalços. Existe know-how em Portugal para desenvolver e fornecer os equipamentos, dado que isso já é efetuado para os sistemas instalados onshore e existe já alguma experiência consolidada em projetos pontuais no offshore. Todavia, um dos pontos que foi inferido junto das empresas por testemunhos das próprias é a não existência de circunstâncias económicas para conseguir as abordagens necessárias ao desenvolvimento deste setor. Atualmente, alguns dos principais players que estiveram envolvidos em projetos de energia renovável offshore afastaram-se de novos desenvolvimentos nesta área. O interesse como fornecedores permanece, mas em condições muito específicas e quando o volume de equipamento a fornecer assim o justifique. Isto deveu-se ao facto de alguns players considerarem muito difícil o seguimento de uma linha estratégica em Portugal, pois existem muitas condicionantes relacionadas com regulamentação, instabilidade política, consequentes tarifas instáveis e falta de financiamento. Para estas entidades investimentos no setor renovável offshore em Portugal constituem um procedimento de risco muito elevado. Um dos pontos apontado pelos promotores e tecnólogos foi a importância da aquisição local dos equipamentos elétricos. Da mesma forma, é essencial para as empresas portuguesas de maquinaria e equipamento elétrico que os promotores e os tecnólogos as envolvam em projetos relevantes com o intuito de consolidarem uma imagem de referência internacional. A criação desta imagem de referência internacional permitiria a entrada em mercados desenvolvidos e, em simultâneo, atenuaria a barreira apresentada pelos promotores relativamente ao relevo dos serviços locais. Em suma, Portugal possui uma indústria instalada com capacidade para abraçar o setor offshore. Está já Entidade Grupo Efacec ENERCON WEG Fibersensing ABB Portugal ZodPort Radio Holland Portugal Alstom Portugal Valor acrescentado para o setor renovável offshore O Grupo Efacec é um grupo líder mundial na fabricação, operação e fornecimento de equipamento elétrico. Conta com participações em projetos anteriores de energia renovável, como é o caso do projeto Pelamis. A ENERCON é uma empresa líder mundial no setor da energia eólica, desenvolvem tecnologia para turbinas eólicas desde a fundação até os sistemas de acionamento. Criou um cluster industrial em Portugal, Viana do Castelo, que teve grande impacto nas populações locais. A WEG é uma empresa multinacional, líder no desenvolvimento e fabrico de um conjunto alargado de equipamento elétricos e eletrónicos, tais como: motores, geradores, órgãos de manobra, inversores, entre outros. A FiberSensing é uma empresa líder mundial no desenvolvimento e produção de sistemas de sensores baseados na tecnologia das redes de Bragg em fibra ótica. O Grupo ABB é um grupo líder mundial em tecnologias de energia e automação, tais como, sistemas de controlo, robótica, transformadores, produtos de alta, baixa e média tensão, instrumentação, entre outros. A ZodPort é uma empresa que fornece equipamento para o setor marítimo a nível da eletrónica, comunicações e segurança. A Radio Holland é uma empresa que fornece equipamento eletrónico, e comunicação para o setor marítimo. A Alstom é um grupo industrial francês que atua na área de infraestruturas de energia e transportes. A Alstom inclui um portfólio que abrange a cadeia de transporte e as tecnologias de exploração. Tabela 5 Principais entidades com experiência relevante em equipamentos e maquinaria elétrica para setor renovável offshore e com know-how transferível para o mesmo. 14

15 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA estabelecida uma indústria de maquinaria e equipamentos elétricos capaz de responder às solicitações que poderão surgir no desenvolvimento renovável offshore. De forma óbvia, em função da dimensão desse desenvolvimento, seriam exigidos maiores ou menores investimentos industriais. São bons exemplos do passado, como representação da oportunidade existente, outros tipos de energia renovável que fomentaram a instalação e o desenvolvimento de novas indústrias de maquinaria e equipamento elétrico. Os principais players da indústria de maquinaria e equipamento elétrico com experiência relevante no setor renovável marinho são apresentados na Tabela CABOS ELÉCTRICOS SUBMARINOS Os cabos submarinos são parte integrante de qualquer projeto de energia offshore, sendo usados para transportar a energia produzida desde os dispositivos até ao ponto de ligação à rede elétrica de destino. Considerámos neste capítulo apenas a transmissão de energia elétrica; no entanto, existem tecnologias específicas, por exemplo em energia das ondas, em que a transmissão de energiaé feita através de um fluido hidráulico pressurizado. As características principais que influenciam a construção de cabos elétricos submarinos são: O tipo de transmissão: dependendo da distância e potência nominal da ligação, o tipo de transmissão da energia pode ser feita em corrente alternada (AC) ou em corrente continua (DC); A tensão nominal: de forma minimizar as perdas de energia no cabo, a tensão nominal aumenta com a potência nominal transmitida. Tipicamente, os valores variam entre 11kV e 320kV; Tipo de isolamento: a barreira entre o potencial elétrico dos condutores e o meio ambiente. Existem vários tipos de isolamento, sendo a atual primeira escolha, o polietileno reticulado (XLPE); Estáticos ou Dinâmicos: os cabos estáticos são instalados no solo marinho, transportando energia entre dois pontos fixos. Por outro lado os cabos dinâmicos são usados para conectar dispositivos cujo posicionamento não seja fixo (e.g. dispositivos de aproveitamento de energia das ondas e eólico flutuante), sendo necessário dimensionar o cabo elétrico para suportar as cargas mecânicas elevadas a que está sujeito, resultantes dos movimentos do dispositivo e das correntes oceânicas. Em aplicações de aproveitamento de energia offshore, os cabos elétricos submarinos podem ser divididos em dois tipos: Cabos Inter-Array: os dispositivos de aproveitamento de energia estão usualmente ligados em matriz a um ponto coletor offshore, usando cabos dinâmicos no caso das tecnologias que usem dispositivos flutuantes, ou cabos estáticos para tecnologias com dispositivos fixos ao solo. A transmissão é tipicamente feita em AC com tensões nominais entre 11kV e 66kV. Cabos Export: transportam a energia do ponto coletor até à subestação onshore usado um cabo estático. Dependo da distância e da potência nominal, o tipo de transmissão pode ser feita em AC ou, para distâncias e potências mais elevadas, em DC. Figura 2 - Exemplo de instalação de cabos elétricos submarinos [24]. 15

16 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA O número de quilómetros de cabo elétrico submarino necessários para um projeto de aproveitamento de energia offshore depende de vários fatores, como o tipo de tecnologia e a distância à rede onshore; como exemplo, apresentamos dois casos: De acordo com [8], para o Round 1 de Pentland Firth e Orkney (um projeto que prevê a instalação de parques de aproveitamento de energia das ondas e marés a norte da Escócia, com uma capacidade total de 1600MW), um parque com 100 dispositivos, para ligação à rede elétrica onshore, pode necessitar de mais de 50km de cabos inter-array e até 20km de cabos export. No caso de parques de energia eólica offshore, de acordo com [9], a primeira fase do projeto London Array, inaugurado em 2013, tem instaladas 173 turbinas (totalizando 630MW de potência instalada), ligadas à rede elétrica onshore através de 200km de cabos inter-array e 220km de cabos export. Os custos associados aos cabos elétricos dependem não só da sua produção mas também do processo de instalação; de uma forma genérica representam 8% dos custos totais de um projeto em fase comercial. Existem estimativas recentes que apontam que estes custos poderão atingir os 11% do custo total [10]. A Figura 3 apresenta em percentagem do custo total a distribuição do investimento tipicamente aplicado num parque eólico offshore. Em [11], são descritas as várias etapas da cadeia de valor de um parque eólico offshore com 500MW. Relativamente aos cabos submarinos, os custos apresentados são os seguintes: Como exemplo que corrobora os valores apresentados na tabela é apresentado o contrato de concessão estabelecido pela NHK holding para o fornecimento de cabos no parque eólico West of Duddon Sands Wind Farm,,um parque com 389 MW, e que implicava um fornecimento de 104km de cabos submarinos. Este contrato com um valor aproximado de 600 MDKK, ou seja, aproximadamente 80M, compreendia o fabrico e a entrega de 82km de cabos Export e o fabrico, entrega e instalação de 22km de cabos terrestres [12]. Em relação aos custos totais, a instalação representa uma parte muito relevante (75% no caso dos cabos Inter- Figura 3 - Distribuição do CAPEX típico para um parque eólico offshore segundo [10]. Custo de Produção Custo de Instalação Cabos Inter-Array 24M 72M Cabos Export 72M 96M Tabela 6- Custos associados aos cabos submarinos num parque eólico offshore típico com 500MW [11]. 16

17 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA Figura 4 - Procura por Cabos submarinos Export na Europa até 2020 [12] -Array), principalmente devido aos elevados custos dos barcos especializados para transporte e instalação de cabos submarinos, e de todos os equipamentos auxiliares usados para enterrar os cabos no solo. Os custos podem variar entre 78k -150k por dia de operação. Atualmente, este é um sector com um volume de negócios de aproximadamente 2800M [13], dominado essencialmente por 3 empresas com sedes europeias: Prysmian com 33%, ABB com 20% e a Nexans com 18%. Ao mesmo tempo, 75%-80% dos cabos elétricos produzidos são destinados ao mercado europeu. O carácter europeu deste sector é um reflexo da localização geográfica dos principais projetos em fase de instalação, nomeadamente os parques de energia eólica offshore no mar do norte. Os mais de 300 projetos [13] que estão a ser desenvolvidos ou em fase de planeamento para o mar do Norte têm como consequência uma procura bastante superior aos valores típicos para este sector. Por essa razão existe uma séria preocupação junto dos promotores que a indústria não seja capaz de responder ao volume da procura nos próximos anos, sendo considerado um setor bottleneck na cadeia de valor [14]. Como exemplo, quando se iniciar o projeto Round 3 no Reino Unido, onde está prevista a instalação de 33GW de parques de energia eólica offshore, é esperado que a procura por cabos export ao nível europeu, suba de 1500km/ ano em 2013 para 4000km/ano em 2016 [14]. Sendo este um mercado altamente especializado, cujas encomendas de grande volume de cabos elétricos necessitam de ser fabricadas relativamente perto dos locais de instalação, é natural que o número de empresas em Portugal capazes de fornecer diretamente este mercado seja, atualmente, reduzido. A maior referência nacional Figura 5- Representação do cabo dinâmico desenvolvido pela Solidal Condutores Elétricos, S.A, para o projeto WindFloat 17

18 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA Entidade Valor acrescentado para o setor renovável offshore Solidal Condutores Elétricos, S.A. Produção de cabos e fornecimento de soluções integradas de transporte e distribuição de energia elétrica. Capacidade de fabrico de cabos submarinos estáticos e dinâmicos. Tabela 7 Principais entidades identificadas com experiência na área de cabos elétricos submarinos e com experiência no setor renovável offshore. Cabelte, S.A. General Cable, S.A. Produção de cabos e fornecimento de soluções integradas de transporte e distribuição de energia elétrica. Produção de cabos e fornecimento de soluções integradas de transporte e distribuição de energia elétrica. Tabela 8 - Exemplos de entidades produtoras de cabos elétricos com know-how potencialmente transferível para o setor renovável offshore. neste setor é atualmente a Solidal Condutores Elétricos, S.A, sendo a única empresa Portuguesa com experiência e capacidade de produção de cabos elétricos submarinos. Apesar de não ter escala para competir diretamente com os maiores operadores do sector, tem sido requisitada pela sua versatilidade e capacidade de desenvolver soluções personalizadas. Esta característica foi tida em conta pelos promotores do projeto WindFloat, que solicitaram á Solidal o desenvolvimento de um cabo dinâmico e respetivas ligações entre a plataforma flutuante e o cabo estático existente no fundo do mar. Este projeto permitiu à empresa ganhar relevo no setor das energias renováveis offshore, tendo já sido contactada para o desenvolvimento de novos projetos em Espanha, França e no Reino Unido. De acordo com representantes do setor, este tipo de cabos são de extrema importância para o futuro do aproveitamento de energia offshore com recurso a dispositivos flutuantes, sendo considerados um desafio tecnológico dadas as cargas mecânicas a que estão sujeitos ao longo do seu ciclo de vida. Este é um excelente exemplo de como o desenvolvimento de projetos piloto, numa área com elevado potencial de crescimento a médio prazo, pode ser relevante para a indústria nacional. A existência de um projeto piloto como o WindFloat em Portugal foi o catalisador necessário para uma empresa nacional como a Solidal desenvolver uma solução tecnológica de referência a nível mundial. Além da Solidal, que se destaca pela sua participação ativa no setor, existem outros players com potencial para o desenvolvimento de competências que permitam responder ao seu eventual crescimento (ver Tabela 8) CORDOARIA/CORRENTES/ÂNCORAS Em zonas do mar de baixa profundidade, os sistemas para aproveitamento das energias renováveis offshore fixam-se por meio de uma estrutura fundeada no solo. O investimento associado ao fabrico e instalação de uma estrutura para zonas de grande profundidade é, no entanto, inviável. Nessas situações, a solução para ancorar os dispositivos passa pela utilização de amarrações. Existem várias configurações para amarrações mas, de um modo geral, estas são constituídas por cordoaria (cabos de aço ou sintéticos), correntes, e uma âncora ou poita na extremidade que se fixa ao solo. De acordo com [15], os custos da amarração de um conversor de energia das ondas representam uma percentagem significativa do investimento total no equipamento. Posto isto, apresenta-se uma análise do mercado de componentes para amarrações offshore em Portugal, no sentido de identificar oportunidades de negócio. No que toca ao desenvolvimento e produção de cordoaria para aplicações offshore, existem em Portugal empresas com reconhecimento e importância significativa no mercado global. Os seus produtos cabos sintéticos e cabos de aço são direcionados para a indústria de Oil & Gas, naval e pescas. O envolvimento destas empresas em projetos relacionados com o setor das energias renováveis offshore é desconhecido e, a ter acontecido, tratou-se de uma situação ocasional. De acordo com uma das empresas contactadas no Observatório, existe know-how e capacidade suficientes em 18

19 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA Portugal para explorar o setor renovável offshore. Para se expandirem para este mercado, as empresas em questão apenas necessitam transferir diretamente os conhecimentos que utilizam na indústria de Oil & Gas. A escala dos projetos no sector renovável é bem inferior à desta área (com uma redução de dimensões de 2000m para 150m), o que faz potencia um nicho de mercado fácil de explorar. Para a produção dos restantes componentes, correntes e âncoras, não existe em Portugal nenhum agente reconhecido. Estas são portanto áreas que devem ser exploradas, dado o seu alto potencial no setor das energias renováveis offshore em Portugal. Relativamente a este tipo de produção, existe no setor metalúrgico português uma oportunidade de negócio, em especial para as indústrias especializadas em fundição e forjamento. As siderurgias nacionais também poderiam beneficiar da produção deste tipo de produtos, expandindo as suas atividades para uma vertente de tratamentos especiais para aços e ferros fundidos para ambiente marinho. Dependendo da dimensão das empresas portuguesas, o fabrico destes componentes poderia exigir elevados investimentos a nível tecnológico. Porém, o mesmo não se aplica ao desenvolvimento dos produtos porque, tal como nos cabos sintéticos, apenas seria necessário aplicar os conhecimentos utilizados na indústria de Oil & Gas mas a uma menor escala. O facto de não se reconhecer em Portugal a existência de certas competências e indústrias pode representar uma oportunidade mas também uma ameaça. Existe espaço para as empresas crescerem em determinadas atividades, mas são necessárias economias de escala para que o investimento faça sentido. Deste modo, importa referir que a abordagem ao mer- cado de correntes e âncoras para amarrações, por parte da indústria nacional, deverá ter em atenção o panorama europeu e mundial uma vez que em Portugal não existe um número de projetos offshore que necessite da dedicação de uma empresa. De acordo com o American Bureau of Shipping em [16], existem 34 produtores aprovados para fabrico de âncoras de barcos e correntes de amarrações offshore na Europa; a nível mundial são mais de 100 (ver Figura 6 e Figura 7). Tendo em consideração os números apresentados, constata-se que a exploração deste mercado poderá ser difícil, a menos que se desenvolvam soluções, de um ponto de vista económico ou funcional, mais competitivas do que as atuais. As necessidades de correntes e âncoras para o setor offshore são suprimidas através da importação destes mesmos produtos essencialmente junto dos principais players portugueses de fabrico de cordoaria (Tabela 9) INDÚSTRIA NAVAL A importância da indústria naval no setor renovável marinho é inquestionável. Todavia, o desempenho Português desta indústria do ponto vista da capacidade de atrair novos projetos no setor das energias renováveis offshore não tem sido brilhante. A participação das indústrias navaisem projetos de energia renovável offshore, um pouco como em todos os outros setores intervenientes da cadeia de valor, tem sido esporádica. Existe atualmente um recuo progressivo da indústria naval global, presentemente no limiar mínimo crítico em termos de construção, como evidenciado na Figura 8 (descida acentuada da atividade entre 2008 e 2011). Não se identifica em Portugal uma indústria de equipamentos e matérias para a atividade de construção naval. Pelo Figura 6- Produtores aprovados pelo American Bureau of Shipping para fabrico de âncoras de barcos e correntes de amarrações offshore (adaptado de [16] ). 19

20 SECÇÃO II CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO PORTUGUESA setor necessita de passar por uma fase renovação é generalizada. A participação em projetos relevantes pode contribuir ainda para ultrapassar os défices referidos anteriormente, relacionados com a menor qualificação da mão de obra operacional, e contribuir para a necessidade de renovação do setor. A possível expansão do setor renovável offshore, devido à sua especificidade, iria exigir um igual desenvolvimento da cadeia de valor. Figura 7 - Percentagem de fabricantes por continente (adaptado de [16] ). contrário, identifica-se um baixo grau de cooperação entre os players e insuficiente qualificação dos recursos humanos em funções operativas. Não existe uma estratégia definida para a Indústria Naval [4]. Especificamente em relação ao setor renovável marinho, todas as empresas relacionadas com a industria naval acessadas no projeto do Observatório referiram que já tinham sido contactadas para o desenvolvimento de tecnologias de energia renovável offshore ou, pelo menos, já teriam realizado uma avaliação semelhante em parceria com um tecnólogo ou promotor. Este facto evidencia a existência de oportunidades reais no setor, muitas delas não concretizadas. Novamente, é importante a participação dos stakeholders da cadeia de fornecimento em projetos de referência internacional que permitam ganhar visibilidade e alavancar novas participações em projetos de energia renovavel offshore. Existe abertura por parte dos intervenientes do setor e disponibilidade fisica nas suas instalações para o desenvolvimento de infraestruturas adequadas (ex: área disponivel nos estaleiros). Do mesmo modo, ao contrário dos quadros operacionais, considera-se que existe na indústria naval um forte background nos quadros mais qualificados em termos de know-how passível de ser aplicado ao setor renovável marinho. Apesar de haver o reconhecimento de que existe capacidade e diversidade nas indústrias navais portuguesas, a opinião de que o Importa referir que a amostra do projeto se concentrou essencialmente em entidades de média e grande dimensão, não representando, como é constatável na Figura 9 (Distinção baseada na dimensão máxima das embarcações para reparação: Grande dimensão >200m; média dimensão <200 m e >50m e pequena dimensão <50m), uma percentagem significativa de empresas do setor naval. Os principais players da indústria naval portuguesa com experiência relevante no setor renovável marinho são apresentados na Tabela 10. Figura 8 Evolução da construção naval em Portugal em Toneladas brutas compensadas [17]. Entidade Lankhorst Ropes Oliveira & Sá Valor acrescentado para o setor renovável offshore A Lankhorst Ropes produz e fornece cabos para diversos tipos de indústria, incluindo o setor offshore e marítimo. A Oliveira & Sá produz e fornece cabos para diversos tipos de indústria, incluindo o setor offshore e marítimo. Tabela 9 Entidades de cordoaria identificadas com know-how potencialmente transferível para o setor renovável offshore. 20