Energia Eólica Offshore

Energia Eólica Offshore Levantamento do potencial do país, limitações e soluções tecnológicas Ana Estanqueiro Conferência Energia 2020, 8 de Fevereiro de 200 Co-autor - Paulo Costa Agradecimentos - T. Pontes and DGM/INETI

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 slide 2 of 34

E porquê eólica offshore em Portugal? O aproveitamento do potencial eólico em terra, (acima de ~6000 MW) introduzirá fortes constrangimentos ambientais (!) e impactos sociais não desprezáveis. slide 3 of 34

A evolução da contribuição eólica sem offshore Com o crescente aumento anual do consumo (~3%) a penetração eólica atingirá o máximo de 20% em 2015 e começará a baixar se outras aplicações não se seguirem. slide 4 of 34

e a evolução com offshore: Só o desenvolvimento das aplicações offshore permitirá a Portugal manter a posição de liderança no sector eólico que tem vindo a granjear desde 2005, assegurando uma das 3 mais elevadas penetrações de energia eólica do mundo. slide 5 of 34

Caracterização do Potencial Eólico Offshore em Portugal A. Objectivos B. Contexto C. Valor para o País D. Recurso Eólico E. Projectos R&D F. Estratégia slide 6 of 34

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. slide 7 of 34

Consórcio para o desenvolvimento de sistemas eólicos offshore B. Contexto e Motivação A 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. slide 8 of 34

slide 9 of 34 Consórcio para o desenvolvimento de sistemas eólicos offshore C. Valor para o País Uma 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.

Desenvolvimento de know-how nacional 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 slide 10 of 34

Desenvolvimento de know-how nacional 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] slide 11 of 34

D. O Atlas offshore... [ permitiu identificar macro-regiões com interesse] Consoante o tipo de tecnologia Já existente (1º fase): 1ª FASE TIPO A Regiões com NEPS >= 2900h/ano e batimetria <=40 40m, fora das zonas de exclusão, consentindo um tipo de fundo não rocha 2ª FASE TIPO B Regiões com NEPS >= 2700h/ano e batimetria <=40 40m, fora das zonas de exclusão, consentindo um tipo de fundo não rocha slide 12 of 34

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. slide 13 of 34 Fonte: www.beatricewind.co.uk

slide 14 de 25 O potencial offshore na região Norte (Tipo A, ~500 MW)

slide 15 de 25 O potencial offshore na região centro (Tipo A, ~700 MW)

slide 16 de 25 O potencial offshore (Tipo A Outras áreas, ~100 MW)

slide 17 de 25 O potencial offshore (Tipo B Norte e Centro, ~2500 MW)

slide 18 de 25 O potencial offshore na região (tipo B Centro e Sul, ~1000 MW)

D. O Atlas offshore [ permitiu identificar macro-regiões com interesse] Consoante o tipo de tecnologia Em desenvolvimento (2º fase): Deep offshore slide 19 of 34 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.

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 slide 20 of 34

A plataforma costeira Portuguesa Ao 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%). slide 21 de 25

slide 22 de 25 O recurso eólico deep offshore em Portugal

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); slide 23 de 25

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. slide 24 of 34

Projecto NORSEWinD: Fase prévia - validação de modelos na Berlenga 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 slide 25 of 34

. slide 26 of 34 Projecto NORSEWinD: Fase prévia - validação de modelos na Berlenga Número de horas equivalentes à potência nominal (NEPs) H = 9 m [h/year] h/ano 0.0-390.0 390.1-713.8 713.9-1,003.5 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

Projecto NORSEWinD: Fase prévia - validação de modelos na Berlenga Dados Satelite vs IN_166 25 20 V (m/s) 15 10 5 0 1 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%. slide 27 of 34

Desenvolvimento de know-how nacional 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 Univ. P: INETI/Selenis, ( ) ] slide 28 of 34

slide 29 de 25 F. Estratégia e Metodologia

Um possível consórcio para o desenvolvimento de sistemas eólicos offshore Cronograma e datas-chave slide 30 of 34

Actividade 1: 2006-2009 Validação modelos numéricos slide 31 of 34

slide 32 of 34 Actividade 2, Fase 2: 2009-2012 Medir no mar!...

slide final Síntese A) Existe elevado potencial eólico offshore, sobretudo para soluções flutuantes Para 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 Portuguesa com 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

Hywind Projecto Hywind Primeira turbina multi-mw instalada num sistema flutuante ( ballast ) na costa da Noruega.

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