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Estamos vivendo um dos momentos mais interessantes da história da energia moderna: a transição de um modelo energético baseado em combustíveis fósseis para um baseado em torno de energias renováveis e eficiência energética. As tecnologias renováveis nas quais esta mudança de modelo é baseada são a energia eólica e solar fotovoltaica.
Os desafios tecnológicos que estas tecnologias renováveis colocaram foram superados graças aos esforços em I + D + i, levando a uma redução de custos que surpreendeu até mesmo os especialistas do setor. Hoje, ele é mais baratopara gerar uma kWh (quilowatt-hora), utilizando painéis fotovoltaicos (3,2 a 4 cêntimos / kWh) e turbinas (2,6 a 5 cêntimos / kWh), que o uso de combustíveis fósseis (nuclear : 10,1 - 17 cents / kWh, ciclo combinado a gás: 3,7 - 6,7 cents / kWh).
Estamos chegando mesmo, em muitos países como a Espanha, ao ponto de inflexão ou ponto sem retorno: aquele momento em que produzir energia a partir de novas instalações renováveis é mais barato do que usar usinas de combustíveis fósseis existentes.
Pontos sem retorno para energia eólica e fotovoltaica. Perspectiva Global de Energia da McKinsey Energy Insights (janeiro de 2019)
Particularidades da energia eólica offshore
Quando falamos de energia eólica, que todos pensam da terra - moinhos ao longo da nossa geografia, que é chamado o vento onshore ou terrestre. No entanto, existe uma tecnologia que é chamada a desempenhar um papel importante no novo modelo energético: a energia eólica offshore ou eólica offshore .
O vento offshore é baseado na instalação de turbinas eólicas no mar para extrair a energia do vento, apresentando algumas vantagens em relação ao vento terrestre. No mar, as velocidades do vento são mais altas do que as disponíveis em terra, o que aumenta a potência que pode ser gerada por uma turbina eólica com o mesmo tamanho de lâmina.
Além disso, o vento no mar é afetado por muito menos obstáculos do que em terra, de modo que a turbina eólica pode funcionar por um número maior de horas ao longo do ano e requer uma altura de torre menor comparada a uma turbina eólica terrestre. . Como as turbinas eólicas estão localizadas no mar, elas têm um impacto visual muito menor do que as terrestres.
Finalmente, a energia eólica offshore permite que a geração de eletricidade seja aproximada do consumo, conseguindo um sistema elétrico mais eficiente. As regiões costeiras, tanto na Espanha como em muitos outros países, tendem a ter altas densidades populacionais. Nessas áreas, com pouca superfície por pessoa, a instalação de turbinas eólicas no mar é uma boa solução.
No entanto, apesar destes benefícios, a instalação destes aerogeradores no mar teve que superar inúmeros desafios, o que fez com que hoje ainda seja uma tecnologia cara, com preços variando entre 7,2 e 12,6 cêntimos de euro / kWh . No entanto, eles estão começando a se aproximar dos custos de geração de tecnologias fósseis e, de fato, em alguns locais no Mar do Norte, a construção dos primeiros parques eólicos offshore sem auxílio estatal já foi anunciada .
Custo de geração de energia. Custo nivelado de análise de energia de Javier Samanes / Lazard
Desafios impostos pelo oceano
Mas, para chegar a esse ponto, eles tiveram que superar um grande número de desafios. Uma das mais problemáticas no início, mas que já foi superada, foi a corrosão acelerada pelo ambiente salino no mar. Este problema forçado prematuramente para mudar um grande número de componentes no parque eólico de Horns Rev .
Outro desafio que precisou ser superado foi a transmissão da energia gerada pela turbina para a costa por meio de linhas submarinas. Isso é feito em corrente contínua, em frente à transmissão CA normalmente usada.
Para reduzir os custos de energia, o tamanho das turbinas aumentou, atingindo potências de 10 MW (megawatts) hoje. Para minimizar os custos de manutenção, o que requer navios ou helicópteros (com o alto custo que isso acarreta), alguns dos sistemas são duplicados para continuar trabalhando em caso de falha.
Finalmente, um dos principais desafios da energia eólica offshore é a ancoragem de turbinas no fundo do mar. Em mares cujo fundo do mar tem profundidades inferiores a 50 metros, como no caso do Mar do Norte, onde se concentra a maior parte das turbinas eólicas marinhas, as turbinas eólicas são ancoradas ao mar por meio de uma estrutura rígida. No entanto, para maiores profundidades, são necessárias estruturas flutuantes, que mais tarde seriam amarradas ao solo.
Os desafios de implementá-lo na Espanha
Na Espanha, cuja indústria é líder no setor eólico, no segmento offshore existe apenas uma turbina eólica marítima, localizada nas Ilhas Canárias . As costas espanholas têm a característica de ter profundidades superiores a 60 metros a distâncias relativamente próximas da costa, razão pela qual as estruturas flutuantes são necessárias para estabilizar as turbinas eólicas e ancorá-las ao mar. Este facto, juntamente com políticas energéticas desfavoráveis às energias renováveis nos últimos anos, fizeram com que esta tecnologia não fosse implementada no nosso território.
No entanto, estruturas flutuantes para turbinas eólicas já estão sendo comercializadas , permitindo a expansão da energia eólica offshore para um grande número de regiões onde até o momento não era tecnicamente viável.
Em conclusão, o contínuo desenvolvimento industrial e a virada na política energética espanhola e mundial que vivemos recentemente pressagiam que não demoraremos a ver essas máquinas em nossos mares e ao redor do mundo. Aenergia eólica marítima é chamada a desempenhar um papel importante no cumprimento dos compromissos ambientais adquiridos no Acordo de Paris em 2015.
Este artigo foi publicado originalmente no blog do tradutor UPNA Science .
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