Energias Renováveis Offshore

Transcrição

1 EnergyIN-WavEC Workshop Roadmap Energias Renováveis Offshore DELIVERABLE do Estudo sobre as Energias Offshore em Portugal do WavEC para o EnergyIN Frank Neumann Alex Raventos Miguel Lopes Ana Brito e Melo EnergyIN-WavEC Workshop Roadmap Energias Renováveis Offshore Lisboa, Lisboa,

2 Ìndice Necessidades na fase actual de desenvolvimento Centros de Testes 1 nível Europeu Situação específica de Portugal Estudo de Mercado e Inquérito Avaliação dos custos dos centros de teste Modelo económico e resultados

3 Ponto decisivo: dinamizar fase seguinte ou posição passiva? Para comprovar sobrevivência e funcionalidade no ambiente marítimo, experiência em escala a real é o item mis crítico co não assuntos relacionados ados com PI ou testes em modelo; o; Competências no mar têm de ser identificadas Centros de teste independentes irão dinamizar as capacidades regionais e a interacção com actores estrangeiros; Alguns investidores (empresas de energia) adoptaram uma abordagem neutra em relação a tecnologias/dispositivos, considerado como melhor maneira de avançar no mercado (Vattenfall, ESBI,...) objectivo é aprender sobre operação/manutenção e progresso genérico; Competências adquiridas em testes em escala real trazem credibilidade e beneficiam futuros projectos na fase inicial, juntar/partilhar a experiência em assuntos não relevantes para a PI pode ser considerado d vital; Entre maiores vantagens desta abordagem é a possibilidde de limitar custos; Infraestruturas de teste operadas por uma entidade independente criada para beneficiar o sector pode aumentar significativamente as hipóteses de sucesso. Infraestruturas necessárias só serão possível com participação activa dos actores de mercado (inclusive proveitos por clientes potenciais para os locais)

4 Infra-estruturas de teste em Europa: um passo essencial EMEC - European Maritime Energy Centre Orkney, Scotland 3 Mayo Full-Scale Test Site Ireland 8 Galway Bay 1: Test Site Ireland Wave Hub South West of Cornwall 7 / 1 Runde West-coast of Norway 9... Nissum Bredning Wave Energy Test Site North western corner of Denmark 3 Bimep - Biscay Marine Energy Platform Bilbao, Spain 8 Portuguese Pilot Zone São Pedro de Moel 8 SEMREV Le Croisic/Bretagne 8 Scale testing Demonstration Pre-commercial Note: the Pilot Zone was not conceived for testing but for (pre-)commercial implementation phase!

5 Motivos para uma infra-estrutura de testes Portugesa Criação de um cluster nacional associado à energia das ondas Não existem capacidades offshore do sector oil&gas que poderiam ser transmitidos Indústrias adjacentes (estaleiros, navegação, mergulho comercial, automação, serviços marítimos, etc) existem mas (ainda) não estão preparados para sector Operação e manutenção será o factor de competição mais vital na presente fase inicial do sector, e Portugal tem uma boa oportunidade de se posicionar. Algum conhecimento não relevante para PI (MET-Ocean; O&M genérico; segurança; legal; políticas; percepção pública/promoção,...) podia-se juntar e beneficiar sector Atrair desenvolvimento industrial e demonstração para Portugal Não existe nenhuma PI significante residente (ainda), mas potenciais fornecedores, serviços adjacentes e investidores em projectos Intenção para prevenir ser um mero cliente chave na mão como noutros sectores Devido à falta substancial de financiamento para primeiros dispositivos full-scale (5-15M /MW), a eficiência de custos para instalações futuras será decisiva. Maior factor de custo: operações marítimas e incerteza relacionada na fase inicial i i Investidores e tecnólogos iriam beneficiar de infra-estruturas, de testes abertas

6 Âmbito do estudo para o EnergyIN Estudo de Mercado sobre Infraestruturas de Energia Offshore WavEC, com apoio da GH, foi contratado para elaborar estudo, focando em: (1) Proposta para infraestruturas a serem geridas pelo Instituto de Energia Offshore a criar () Estimativa realista de custos de investimento e operacionais para 3-5 anos (3) Relação custo-benefício, em particular proposta em como financiar infraestruturas () Liaison com actores de mercado relevantes a nível internacional, para avaliar prontidão em contribuir para a implementação e funcionamento das infra-estruturas ( suportado por levantamento extenso no mercado com inquéritos) As infraestruturas t propostas, necessitando feedback de potenciais i utentes t (1) Infra-estrutura de teste Full-scale : área na costa oeste, totalmente exposta ao clima das ondas Atlântico, desenhado para testes de média a longa duração em escala real. () Infra-estrutura de teste escala1: : local sítio ao largo de Faro, em clima de ondas semi-protegido, correspondendo à escala 1:. Não ligado à rede; sobrevivência prioridade (3) Pico OWC (CAO): central CAO existente com capacidade pneumática bastante elevada (~7kW), metade da estrutura ainda por usar; a ser desenvolvido para test bed.

7 Apresentação acompanhando o inquérito 8/1 Considered test infrastructures Infrastructure exists, but would have to be rented Full-scale Aguçadora (potential site) - EDP / EFACEC Follow-up deployment sites adjacent Full-scale test site (potential site) - Pilot zone / REN Exists; has support team; need repairs OWC Pico plant (WavEC) Strong local support & cofinancing; close to pilot zone Full-scale test site (potential site) - Peniche Lower average resource, Full-scale test site higher accessibility (potential site) - Sines Local support; 1: Scale test site moderate costs full-scale 1:-scale air turbine

8 Resultado dos inquéritos 1/3 Nível (qualidade e quantidade) das respostas dentro do esperado 95 inquéritos enviados, 31 respostas completas (3 tecnólogos, 5 investidores, mais entidades Portugueses). Total de 35% dos inquéritos devolvidos Full-scale scale test site 3-5 MW considerado investimento mais interessante Geralmente houve preferência para os locais no Norte Sines menos popular Níveis de renda propostos aparentemente realistas, no entanto maioria das respostas de tecnólogos em estado de desenvolvimento antes do protótipo Maior concentração de candidatas esperados entre 1 e 13

9 Resultado dos inquéritos /3 1 TECH DEV FINANCE 8 Phase 1 Phase Phase 3 Phase Phase TECH DEV FINANCE TECH DEV Yes; preferential FINANCE yes, done studies Depend on conditions No MW 1 3 MW 3 5 MW > 5 MW TECH DEV FINANCE >15 Not expected Northern Portugal FINANCE 1st choice nd choice 3rd choice Sines Algarve OWC Pico Northern Portugal TECH DEV 1st choice nd choice 3rd choice Sines Algarve OWC Pico

10 Resultado dos inquéritos 3/ FINANCE 1st choice 1 nd choice 1 3rd choice Environmental Performance Economic monitoring evaluation feasibility TECH DEV 1 1st choice Environmental monitoring Performance evaluation nd choice 3rd choice Economic feasibility FINANCE MetOcean and GIS data Subsea cable Workshop, shipyard facilities Deployment and maintenance barges Logistical support Marine works Office, team accommodation Professional diving Underwater noise monitoring Resident engineering team TECH DEV MetOcean and GIS data Subsea cable Workshop, shipyard facilities Deployment and maintenance barges Logistical support Marine works Office, team accommodation Professional diving Underwater noise monitoring Resident engineering team 1st choice nd choice st choice nd choice

11 Estimativa dos custos e base dos dados 1/3 Desafio principal: encontrar cenário de referência realista e não demasiado limitador. it cabos separados com MW cada, em m profundidade. Adequado para a grande maioria de dispositivos, e corresponde resultados de inquérito Ligação à terra poderia ser feito com conector/splitter offshore, no entanto cálculos indicativos mostraram custos e riscos mais elevados para casos Cabos dinâmicos e amarrações a ser fornecidos peos clientes

12 Estimativa dos custos e base dos dados /3 Base de dados compreensiva com 8 itens e 38 fontes de informação (referenciada e de comunicação pessoal) Nível de confiança razoável nos valores estimados (para este estado) Id CAPEX Project Phase Total EPC costs and contingency based on commerical data and reliable source from the offshore industry Sines Sines Penic Zona Aguç Sines Sines 1 he Pilotoad. 1 Quan Quan Quan Quan Quan Unit Total Total Total tity tity tity tity tity Item Subitem Rate Unit Cost Cost Cost Unit Unit Unit Unit Unit (k ) A1 A B A1 A B C D Project Project Project 1Manageme Manageme Management nt nt Consenting Phase 3 Consenting Phase Consenting Phase 7 Consenting Phase 8 Consenting Phase Surveys Surveys Surveys Engineerin g fees Consultanc y Marine Sea Bed Surveys Environmental Survey Wind & Wave Climate Preliminar Design develoment Consultancy during consenting phase Costs in K Penic Zona he Piloto Aguçad. Total Cost C Total Cost D Description DETAILED LISTING PER ITEM SWRDA[1] estimates 13k for Wave Hub deveolpment phase and 375k for construction 3% CAPEX phase (,% of budgeted). DTI [] states 3% of CAPEX for tipical offshore wind farms. 91 km Commercial offer from IH to WavEC of 91K for 1km m depth in Faro in 9 (very similar as area projected). IH [] estimates 75k for detailed bathimetry and 7k for sedimentar studies for the PZ of 5MW. SWRDA [1] 3k estimated cost for Wave Hub MW but long cable distance (>5% mob/demob vessels). It is assumed (and it can be confirmed using both IH budgets) that the cost grows aproximately as the square root of the area. Thus it is assumed 91k /km as starting point and increasing with the area: 1km + the cable area (,5km*cable length) Pilot zone report [] report indicates a budget 79k for sea birds and cetacean characterization and 5k for "bentos" characterization from commercial offers from IPIMAR and IMAR. SWRDA estimates for Wave Hub [1] 3k surveys + 9k EIA. DTI [] project 5k for ES and 75k for EIA. GH [3] 15k for EIA. [] states that they estimate to increase/reduce withthe the sqr root of thesize. EIAisprobably not necessary for testsite~ site. IH [] estimates 93,8k for meteo and oceanographic characterization based on historical 7 project data (13,7k for each of wave, tidal, meteo, currents + 39k for wave modelling). SWRDA 7 [1] estimates 5k for wave hub wave, tidal, cetacean and surf impact assessments. Could be done by WavEC. 75k estimated by SWRDA of Wave Hub. Reduced using the square root of the size as project advised by DTI..5% CAPEX SWRDA [1] includes for Wave Hub around 35k which represents 1,7% of the projected budget. I assume,5% in the consenting phase and 1,% in the post consenting phase

13 Estimativa dos custos e base dos dados 3/3 Centro de Teste em escala estimado com base nos dados de full-scale Development Costs Project Management 5 8%Assumed 3% of CAPEX Development Costs Consenting Costs 13 Surveys (marine bed, environmental, wind & wave climate), engineergin fees, consulting, consenting and 3% permitting costs, environmental assessemnt, navigation safety assessment, lease from authorities. Development Costs Post Consenting Costs 5 Insurance, legal and finantial costs, engineering fees, consultancy, procurement and contract, construction 7% supervision, other costs Construction Subsea Cables %Procurement of MVA subsea cable (different km per specific location) Construction Subsea Connectors %Procurement of subsea hub and connectors Construction Offshore Installation %Installation of subsea cable and connectos, mob&demob vessels, weather downtime Construction Onshore Electrical Equipment Procurement and installation of offshore onshore cable beach connection, substation (with transformer, % switchgear, protections) and cable to grid connection. Construction Navigation & Met Ocean Buoys 1 Procurement and installation of marker buoys (one including RACON) and met ocean buoy. 3% Construction Support Services Infrastructure 35 Office & equipment, semi rigid vessel, land vehicle, control system & SCADA, monitoring and 33%communication equipment and miscellaneous. 71 Centro de Teste de turbinas no Pico estimado com base de dados históricos 1 Development Costs Project Management 5 Assumed 5% of CAPEX Assistanceinplanning in and design of basic rehabilitation measures of concrete structure; second turbine duct preparation; to 1 Development Costs Engineering Design test bed and auxiliaries; benchmarks for electrical and mechanical parts of modular test bed Insurance, legal and financial costs, other engineering fees, consultancy, procurement and contract, construction 13 to 18 Development Costs Post Consenting Costs supervision, other costs (partly subcontracted, estimated duration 1 months) Constructive measures for plant rehabilitation (especially designed protective formworks (~8m high) 1k ; seabed and joint insulation and high capacity pumping 1k ; subsea horizontal constructive driling k ; subsea reinforced concrete 19+ Construction Concrete structure rehabilitation 5 m3 > 1k (assumed unit cost of 5 /m3 including all secondary costs) Breakthrough and mounting of second exterior bellmouth k ; recovery of existing isolation valve k ; plant floor preparation and foundation 1k ; modular structural support 3k ; ducts and adaption pieces k ; additional fast acting 1+ Construction Modular Test bed structural 15 valve 5k Additional grid connection point in plant or substitution of existing power electronics with modern, adjustable system for 3 to 8 Construction Modular Test bed electronics rated power levels of ~ 1 5 kw Accessibility and safety Procurement and installation of offshore onshore cable beach connection, substation (with transformer, switchgear, 9 to 3 Construction improvement 5 protections) and cable to grid connection. 35 to 37 Construction Met Ocean and plant measurements 5 Procurement and installation of met ocean measurement device and auxiliaries. Office & equipment, transformer containers, land vehicle, control system & SCADA, monitoring and communication 38 to Construction Support Services Infrastructure 17 equipment and miscellaneous. Total 155

14 Modelo económico Project Assumptions Financial Assumptions Number of Berths Capita wg 75,% Capacity per Berth l grant kg % Avg. Months per Privat Project e we 1,5% Berth Rent fee* 55 Equity ke 1% Test Centre Lifetime 15 Bank wd 1,5% Dl Delay between bt proj. 1 Debt kd 5% Avg. Berth Occ.** 5% Debt duration 15 CAPEX Inflation 1,5% Annual Cost Base OPEX (k /year) % CAPEX Permanent Staff,9% Office Overheads 1,1% Insurance 1 1,% Planned Maintenance,9% Unplanned Maintenance 3,% Spare/Refit 1,% Environmental Monitoring 1,% Others 3,% Total 318 OPEX Avg. Berth Test Centre Rental Fee Occupation Life Base OPEX CAPEX Total Capital Grant Input NPV Input NPV Input NPV Input NPV Input NPV Input NPV Ref % Variation 117 Variation % % 3 18 % 78 1% % 1189 Exemplo: Sines1 (A1) Variation Input % % 7 5% 789 % % % 31 5% 997 5% % % 7 5% 137 5% 38 3 % % 11 5% 158 1% % % 7 1% 183 % 13

15 Ranking das infra-estruturas full-scale Sugestão: Ranking apenas com base de custos esperados para cada local. Decisão final será mais regional / político e depende do financiamento público Rank Site IRR Shareholders NPV Shareholders [k ] CAPEX [k ] Private Funding [k ] 1 Sines1 % Sines % Peniche 35% Zona Piloto 3% Aguçadoura 8% Site IRR Shareholders NPV Shareholders [k ] CAPEX [k ] Private Funding [k ] Algarve 3% Pico OWC % Em todos os casos, 5-75% financiamento público será essencial para realização