Energia eólica flutuante: Multi

Aug 02, 2023

A multiutilização do espaço oceânico é uma grande tendência na economia azul. Para a energia eólica offshore flutuante, a possibilidade de partilhar espaço com outras atividades aceleraria o crescimento. Mas a maioria das tecnologias é incompatível com o multiuso. Neste terceiro artigo de uma série, explicamos como o W2Power oferece potencial de crescimento econômico e ambiental por meio de suas capacidades multiuso superiores.

Dois artigos anteriores1,2 resumiram as principais vantagens da solução eólica flutuante W2Power da Enerocean e como ela apresenta um caminho atraente para desenvolvimentos eólicos offshore econômicos. Um documento de revisão recente3 compara o estado de todas as tecnologias eólicas flutuantes testadas no mar. A W2Power foi qualificada em 2019 pelo nosso protótipo TRL 6, e hoje a Enerocean está construindo um demonstrador em tamanho real em um porto, que marcará o TRL 7.

Os autores da revisão se concentraram em dois fatores de design para energia eólica flutuante: estabilidade e eficiência de custos. No presente artigo, observando que a W2Power atingiu os seus objetivos de design em ambos os aspectos essenciais, destacamos o seu potencial económico através da multiutilização.

Estamos propondo que o multiuso seja uma classe adicional de drivers de design. Isto poderia acrescentar valor aos promotores, investidores e todas as partes interessadas, protegendo ao mesmo tempo o ecossistema marinho. As capacidades multiuso tornar-se-ão progressivamente mais importantes com o papel crescente do ordenamento do espaço marítimo (MSP). Ser capaz de se adaptar, ou mesmo facilitar, outras utilizações do espaço marítimo poderia, assim, tornar-se uma característica distintiva das tecnologias vencedoras. A Figura 1 resume algumas das aplicações multiuso do W2Power, desde o seu início desenvolvidas com o multiuso em mente.

A produção de electricidade a partir de uma fonte renovável adicional pode proporcionar um factor de capacidade mais elevado e períodos mais curtos de baixa produção. Os recursos solares no mar não estão correlacionados com o vento, e o interesse na energia solar flutuante é impulsionado pela eficiência de custos da energia fotovoltaica. Estudos de projeto mostram que 350-375 kW de eletricidade fotovoltaica podem ser produzidos no W2Power atual.

Apoiar os painéis fotovoltaicos, cabeamento e componentes eletrônicos no flutuador reduz as despesas de capital (CapEx), enquanto menos corrosão da água do mar reduz as despesas operacionais (OpEx) em comparação com a energia solar flutuante separada. A energia fotovoltaica pode ser exportada pelo mesmo cabo, ponto de conexão à rede e subestação, ou inversores fotovoltaicos dedicados podem ser mantidos para uso a bordo.

Os recursos das ondas na maioria dos mares profundos são dominados pelas ondas oceânicas, apenas fracamente correlacionadas com os ventos locais. Portanto, a energia das ondas proveniente de uma plataforma híbrida eólica/ondas poderia ter um valor de mercado mais elevado. Além disso, explorar a energia das ondas era um objetivo original do projeto W2Power4 e tem sido um foco de pesquisa e desenvolvimento (P&D) usando nossos conversores de energia das ondas proprietários. O tamanho da plataforma permite o comprimento de captura necessário para as ondas, enquanto a configuração quase simétrica dos arranjos WEC torna a extração de energia das ondas amplamente omnidirecional.

Estudos de engenharia para vários locais mostram que, nas melhores condições de ondas, a W2Power poderia produzir até 3 MW de ondas, além de sua atual classificação de potência líder do setor de 20 MW de energia eólica. Se concretizado, seria o dispositivo de energia das ondas mais poderoso já construído. Seria também um dispositivo de energia das ondas mais económico, porque o suporte e a manutenção da estação para os WECs, o controlo e a exportação de energia são fornecidos pela plataforma (ver Fig. 2).

Com o W2Power, as vantagens multiuso estendem-se também ao condicionamento e exportação de energia. Instalar uma subestação embarcada é uma opção atraente. As subestações convencionais offshore requerem suporte fixo dedicado, e outros flutuadores semissubmersíveis ou baseados em longarinas não têm espaço ou capacidade de carga. Os estudos de projeto da Enerocean sobre um tipo de subestação modular leve e flexível que está sendo comercializado5 mostram que ela poderia ser colocada na coluna de proa sem reforço maciço do flutuador. Notavelmente, isso permitiria a produção contínua de energia eólica a partir da unidade W2Power/subestação.

Além da produção de eletricidade, a multiutilização pode incluir outras atividades no mar para melhorar ainda mais o caso de negócio. Isso inclui armazenamento de energia e dessalinização da água do mar. Nos últimos anos, a produção de hidrogénio “verde” por eletrólise também atraiu muito interesse. O mérito da implementação de qualquer tecnologia “Power-to-X” offshore depende dos custos e riscos adicionais de operar no mar. O desafio é tanto mais difícil quanto mais complexo for o processo a ser realizado offshore.