Como o boom da energia eólica nos EUA está impulsionando o mercado MV GIS

Aug 03, 2023

O governo dos EUA estabeleceu metas ambiciosas para a sua transição energética, incluindo alcançar 30 GW de capacidade eólica offshore até 2030 e 15 GW adicionais de instalações eólicas offshore flutuantes até 2035.

O painel de distribuição isolado a gás de média tensão é um componente crucial em turbinas eólicas onshore e offshore e deverá experimentar um crescimento significativo nos próximos anos à medida que novos projetos greenfield forem comissionados.

De acordo com a Agência Internacional de Energia, os EUA instalaram aproximadamente 144 GW de capacidade eólica até 2022, sendo a energia eólica onshore responsável por quase 100% da quota.

Até 2030, estima-se que a capacidade eólica total instalada nos EUA excederá 260 GW, prevendo-se que a energia eólica offshore represente 30 GW deste valor utilizando tecnologia de fundo fixo, de acordo com a PTR Inc.

Em setembro de 2022, foi anunciada uma nova meta para atingir uma ambiciosa capacidade de 15 GW de turbinas eólicas offshore flutuantes.

O painel isolado a gás de média tensão (MV GIS) normalmente consiste em vários componentes, incluindo disjuntores, chaves seccionadoras de carga, chaves de aterramento, contatores, fusíveis e pára-raios.

Cada um desses componentes tem uma finalidade específica e deve estar em conformidade com padrões pré-especificados de fabricação e operação, conforme exigido pela IEC 62271-200.

Esses padrões abrangem três funções principais dos sistemas de energia de comutadores: proteção elétrica, isolamento elétrico e controle.

A classe de tensão do painel influencia diretamente a escolha dos materiais utilizados na fabricação dos componentes e nos requisitos de isolamento.

À medida que a indústria se afasta do gás de isolamento SF6, a média tensão oferece a vantagem de utilizar vácuo ou gás seco como materiais de isolamento. Além disso, como os custos dos equipamentos são diretamente proporcionais aos preços das matérias-primas e dos materiais de isolamento, o MV GIS é uma excelente opção para aplicações em usinas eólicas.

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Além dos benefícios de material e isolamento, o tamanho físico do equipamento também depende do nível de tensão.

A baixa tensão é inadequada para as necessidades de energia das turbinas eólicas modernas, enquanto os equipamentos de alta tensão necessitam de naceles ou torres maiores para uma instalação segura. Em contraste, os painéis de média tensão permitem inspeções e manutenção mais seguras no local.

Embora a base instalada de painéis isolados a gás (GIS) nos EUA seja menor do que os painéis isolados a ar, o mercado de GIS está preparado para um rápido crescimento no mercado secundário devido ao aumento da demanda da geração vertical, especialmente à medida que mais fontes eólicas são adicionadas.

Inicialmente, este crescimento será impulsionado por projetos greenfield. No entanto, à medida que a vida útil deste equipamento aumenta, os projetos de substituição de brownfields tornar-se-ão um contribuidor significativo para o crescimento.

De acordo com estimativas preliminares da PTR Inc., espera-se que a base instalada de GIS secundário experimente uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) substancial de aproximadamente 10,5% de 2022 a 2027, ultrapassando as receitas anuais de US$ 245 milhões.

O hexafluoreto de enxofre (SF6) é amplamente utilizado no setor elétrico como material de isolamento devido às suas excelentes propriedades de extinção de arco e isolamento.

Apesar da sua eficácia, o SF6 tem um potencial de aquecimento global (GWP) muito elevado, e várias regiões implementaram regulamentos para limitar ou proibir a sua utilização em equipamentos eléctricos. A UE, por exemplo, estabeleceu um prazo para eliminar gradualmente a venda de novos painéis contendo SF6 até 2031.

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Nos EUA, vários estados introduziram iniciativas para restringir a utilização de gases com elevado PAG, tais como os regulamentos da Califórnia através do California Air Resources Board (CARB), que determina a eliminação progressiva de novas compras de SF6 a partir de 1 de janeiro de 2025.