WindFloat Atlantic consiste em três turbinas eólicas de 8,4-MW instaladas a cerca de 20 quilómetros da costa de Viana do Castelo, Portugal. Embora a sua dimensão seja modesta em comparação com outros parques eólicos offshore em operação, o que torna o projecto especial são as suas plataformas flutuantes. O projecto permite a construção de aerogeradores em águas anteriormente inacessíveis com profundidades superiores a 100 metros.
Parques eólicos offshore não são uma novidade. O primeiro parque eólico offshore, conhecido como Vindeby, foi construído em 1991 no sudeste da Dinamarca, perto de Lolland. Foi um projeto de demonstração para provar se era possível gerar energia eólica offshore. Alerta de spoiler: é possível.
O parque Vindeby tinha 11 turbinas eólicas com uma capacidade total de 5 MW e foi construído em água de 2 metros (m) a 5 m de profundidade. Vindeby operou com sucesso por mais de 25 anos antes de ser completamente desmontado em 2017. Apesar de seu pequeno tamanho, o parque eólico Vindeby abriu o caminho para o desenvolvimento da energia eólica offshore. No final de 2019, 29,1 GW de capacidade eólica offshore foram instalados em todo o mundo, de acordo com o Conselho Global de Energia Eólica. A Agência Internacional de Energia Renovável previu que a capacidade eólica offshore chegará a 228 GW até 2030, e estará próxima de 1.000 GW até 2050.
Turbinas eólicas percorreram um longo caminho desde que a Vindeby foi comissionada. Em 19 de maio, a Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE) lançou uma turbina offshore de 14 MW de acionamento direto com um rotor de 222 metros. A empresa alega que a potência dessa turbina pode chegar até 15 MW, usando a função Power Boost da SGRE. Outros fornecedores de turbinas eólicas não estão muito atrás. A GE Renewable Energy começou a gerar energia a partir de um protótipo Haliade-X de 12 MW em um local em Rotterdam, Holanda, em novembro passado. A MHI Vestas Offshore Wind, uma joint venture entre a Vestas Wind Systems A/S (50%) e a Mitsubishi Heavy Industries (50%), afirma que sua unidade V164-10,0 MW foi a primeira turbina eólica offshore comercial de dois dígitos do mundo.
Offshore wind oferece várias vantagens em relação aos projetos baseados em terra. A mais importante delas é que os recursos eólicos offshore são mais abundantes, mais fortes e sopram mais consistentemente do que os eólicos terrestres. Muitas turbinas eólicas offshore não podem ser vistas de terra, por isso as pessoas que sentem que as turbinas eólicas são um problema visual estão menos aptas a se opor à sua instalação. Além disso, as turbinas offshore não amarram terra que poderia ser usada para a agricultura ou outros fins. Os ecossistemas marinhos podem mesmo beneficiar das estruturas, pois protegem a vida marinha restringindo o acesso a certas águas e aumentando os habitats artificiais.
As turbinas eólicas offshore de fundações fixas não são instaladas rotineiramente em águas mais profundas do que cerca de 50 m, mas isso já não é um grande obstáculo para o desenvolvimento futuro. Novos projetos flutuantes mudaram a paisagem (ou talvez a paisagem marítima seja um termo melhor) e abriram um novo mundo de oportunidades para a indústria.
WindFloat Atlantic Commissioned
Em 27 de julho, Windplus – um consórcio da EDP Renewables (54,4%), Engie (25%), Repsol (19,4%), e Principle Power Inc. (1,2%) – anunciaram que a WindFloat Atlantic estava totalmente operacional e fornecendo energia limpa à rede eléctrica portuguesa. O WindFloat Atlantic é composto por três turbinas eólicas MHI Vestas de 8,4-MW, com uma capacidade total de cerca de 25 MW. As turbinas são as maiores do mundo alguma vez instaladas numa plataforma flutuante. Para reconhecer esta conquista pioneira (ou talvez quebrar a água seja um termo melhor), POWER concedeu ao projeto um prêmio Top Plant na categoria Renewables e parabeniza todas as partes envolvidas na sua conclusão bem sucedida em um trabalho bem feito.
EDP Renewables disse que o projeto WindFloat Atlantic foi construído sobre o sucesso do protótipo WindFloat1 , que operou entre 2011 e 2016. O protótipo de 2-MW gerou energia sem interrupção durante cinco anos, de acordo com a empresa, sobrevivendo a condições meteorológicas extremas completamente incólumes, incluindo ondas até 17 m e ventos até 60 nós.
Uma das três plataformas WindFloat Atlantic foi construída nos estaleiros de Avilés e Ferrol em Espanha (Figura 1), enquanto as outras duas foram fabricadas nos estaleiros de Setúbal em Portugal. As plataformas têm uma altura de 30 m e uma distância entre colunas de 50 m. A montagem em doca seca proporcionou poupanças logísticas e financeiras significativas, segundo a EDP Renováveis. Uma vez montadas, as plataformas foram rebocadas para os seus locais de amarração permanente utilizando rebocadores standard.
1. A primeira plataforma WindFloat Atlantic foi carregada nas instalações da Navantia em Fene, Espanha. A plataforma flutuante, projetada pela equipe de engenharia da Principle Power, é uma grande conquista para a indústria eólica offshore. Cortesia: Principle Power Inc.
A tecnologia de amarração da Principle Power Inc.
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A tecnologia de amarração da Principle Power permite que as plataformas sejam instaladas na água a mais de 100 m de profundidade, e o seu design oferece estabilidade em condições adversas de tempo e mar, como o protótipo provou. O design revolucionário permitirá uma utilização muito maior dos vastos recursos eólicos offshore. O consórcio espera que a instalação e comissionamento bem sucedidos do WindFloat Atlantic sejam um trampolim para o futuro desenvolvimento eólico offshore. O grupo acredita que o modelo é replicável em outras áreas onde as condições adversas do fundo do mar ou a profundidade significativa da água significam que a tecnologia eólica offshore tradicional de fundo fixo não é uma opção.
EDP Renewables disse que o projeto teve apoio abundante de instituições públicas e privadas, o que foi uma grande razão pela qual várias empresas líderes decidiram tomar parte na iniciativa. O Governo de Portugal, a Comissão Europeia e o Banco Europeu de Investimento ajudaram, todos eles, a apoiar financeiramente o primeiro projecto de raiz. Outras empresas envolvidas no empreendimento incluíram a joint venture entre a Navantia/Windar, o Grupo A. Silva Matos, Vryhof, Bourbon Subsea Services, MHI Vestas, e o fornecedor dinâmico de cabos JDR Cables.
Construção iniciada em Outubro de 2018. Um dos principais marcos do projecto foi a partida da primeira estrutura flutuante do seu ponto de montagem em Ferrol, no final do Verão de 2019. A segunda plataforma saiu do porto em dezembro de 2019. Em Maio de 2020, a última das três plataformas de aerogeradores pré-montadas que compõem o projecto deixou o Porto de Ferrol em direcção ao seu destino final a 20 km da costa de Portugal. WindFloat Atlantic tornou-se totalmente operacional em Julho de 2020.
Installing WindFloat Atlantic
Vryhof foi responsável pela entrega do pacote completo de atracação. “Isso inclui serviços de gerenciamento de projetos, controle da cadeia de suprimentos e interface entre as autoridades de certificação”, Senol Ozmutlu, diretor de projetos com Vryhof, explicou no primeiro vídeo de uma série de quatro partes sobre a instalação.
“É um projeto desafiador porque não há outro projeto como tal ao qual poderíamos nos referir”, disse ele. “Mas a equipe por trás deste projeto é muito orientada para a solução e também extremamente competente”
Bourbon foi responsável pela aquisição e instalação do equipamento de amarração, e a instalação do cabo elétrico na turbina eólica flutuante. Na Parte II da série de vídeos, Hélène Butat, gerente de operações do Bourbon, disse: “É meu trabalho colocar o nariz de todos na mesma direção”
Butat explicou que, como o projeto era inédito, novos procedimentos tiveram que ser criados para o trabalho. “É uma verdadeira vantagem ter uma boa equipa. Pessoas em quem você pode confiar”. Pessoas que você conhece sua competência. Você sabe no que elas são boas. É essencial”
Além de fornecer a sua solução tecnológica patenteada WindFloat, a Principle Power foi responsável pela engenharia completa e pela certificação da plataforma. Ela apoiou ativamente a fabricação, instalação e comissionamento das três unidades e será responsável pela operação e manutenção do parque eólico.
“A grande vantagem da nossa tecnologia flutuante é que podemos usar técnicas onshore para instalar turbinas eólicas, e depois, mais tarde, podemos instalar o conjunto offshore com o flutuador e a turbina pronta para girar”, disse Tiago Godinho, gerente de operações da Principle Power, no terceiro vídeo.
A pandemia COVID-19 causou alguns desafios durante as fases finais de instalação, mas a equipe superou o obstáculo. No quarto episódio da série de vídeo, Butat disse: “Todo o pessoal teve que permanecer em quarentena por sete dias antes que todos pudessem se juntar ao navio”. Uma vez a bordo, medidas de segurança adicionais foram postas em prática para proteger o pessoal.
Butat disse que houve muitas reuniões de interface entre Bourbon, Principle Power, e Vryhof para desenvolver o melhor processo para a instalação do equipamento. “É um pouco complexo, pois trata-se da sincronização de várias embarcações, bem como operações submarinas”, disse ela.
“Sendo os primeiros a mover, é claro, há um risco”, disse José Pinheiro, diretor do projeto WindFloat Atlantic da EDP Renováveis. “Este é um projeto inovador, portanto, nesse sentido, sempre houve riscos inerentes à implantação deste parque eólico”.
Mas no final, tudo veio junto”. “Ver as peças amarelas, as colunas, as vigas, e depois a torre eólica girando – isso é lindo”, disse Godinho.
” A principal vantagem foi a tecnologia de montagem utilizada: a montagem em doca seca proporcionou economias logísticas e financeiras significativas, e as plataformas foram rebocadas utilizando rebocadores padrão”, disse Pinheiro à POWER. “O potencial futuro desta tecnologia para muitos lugares do mundo – começando com quase toda a Península Ibérica – é enorme”
“De três plataformas flutuantes, temos 25 MW”. Há dez anos, ninguém acreditaria que isto pode acontecer”, disse Ozmutlu. “Este projecto é definitivamente uma mudança de jogo.” ■
-Aaron Larson é o editor executivo do POWER.