Eólica Offshore

 

O que é: a energia eólica offshore é uma fonte de energia renovável obtida a partir do vento que sopra em diferentes corpos d’água – águas interiores, mar territorial, zona econômica exclusiva (ZEE) ou plataforma continental. Apesar da maior complexidade de construção e manutenção desses empreendimentos em ambiente marinho, a força do vendo é maior, mais rápida e mais constante, devido, sobretudo, à inexistência de barreiras, o que faz com que parques eólicos offshore tendam a gerar mais eletricidade por capacidade instalada.

As eólicas onshore – denominação para aerogeradores fixados em terra – já têm presença significativa na matriz elétrica brasileira, tendo tido, em 2021, 8,8% de participação da oferta nacional. No entanto, ainda não há empreendimentos offshore construídos no Brasil. A expectativa é de que o primeiro comissionamento ocorra no final da década de 2020.

Qual o papel das empresas de petróleo e gás no desenvolvimento desta tecnologia? Essa tecnologia tem forte participação de petroleiras no desenvolvimento e financiamento, já que estas corporações, por muitas vezes, têm experiência em ambiente marítimo, são detentoras de grandes montantes de capital, e representa uma opção de diversificação de portifólio num cenário de transição energética.

 

Como funciona: as turbinas eólicas, compostas basicamente por rotor, nacele, pás e torre, aproveitam a energia cinética do vento a partir da força motriz, que faz girar as pás e desenvolve a energia mecânica para gerar a eletricidade. Assim, segundo relatório desenvolvido pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE) de 2020, o Roadmap Eólica Offshore Brasil (que possui uma versão interativa), dois fatores que podem influenciar a capacidade de geração de energia pelas turbinas são o diâmetro do rotor e a altura da torre, podendo alcançar maiores velocidades de vento.

Embora os projetos eólicos offshore utilizem uma tecnologia bastante semelhante àquela dos projetos eólicos onshore, as instalações offshore possuem algumas vantagens como, por exemplo, a capacidade de explorar velocidades de vento mais constantes e com maiores velocidades, e ter menos restrições na área e distância do solo. Como resultado, os tamanhos dos projetos e as turbinas eólicas podem ser maiores e os indicadores de desempenho desses parques geralmente são melhores.

De acordo com o estudo da EPE, as turbinas eólicas offshore foram inicialmente baseadas nas turbinas utilizadas em projetos onshore, mas, com as particularidades do recurso, projetos e equipamentos específicos foram sendo desenvolvidos. Assim, as turbinas offshore utilizadas têm tido uma tendência de crescimento tanto em termos de altura quanto de área de varredura, possibilitando maiores capacidades nominais.

Tipos de fundações: as fundações de estruturas eólicas offshore podem ser divididas pela profundidade de instalação ou pelo tipo de fixação no fundo do oceano, sendo fixas ou flutuantes.

• Estruturas fixas: possuem uma estrutura de apoio com fundação fixa no solo marinho.
  • Monopile: é o tipo de fundação mais utilizado e mais competitivo atualmente para eólicas offshore, consistindo em um único tubo metálico. É cravado ao solo com a aplicação de pressão e, por isso, não é recomendado para fundações em rocha.
  • Gravity Base: é uma base de concreto instalada de forma que a estrutura total da turbina seja estabilizada pelo efeito da gravidade, daí o seu nome. Seu design é apropriado para águas rasas e com solo marinho plano.
  • Suction Bucket: é uma combinação entre as fundações monopile e gravity base, tendo a base de sua estrutura oca. Após o apoio da estrutura no fundo do mar, a água é sugada de dentro da base, fazendo com que a casca metálica crave no subsolo por meio da diferença de pressão e do peso da fundação.
  • Tripod e Tri-pile: o tripod é uma fundação semelhante ao monopile, sendo mais estável que ele, porém apresenta maior dificuldade de transporte. O tri-pile, por sua vez, é semelhante ao tripod, mas a fundação é feita a partir de três tubos de aço tubular ao invés de um.
  • Jacket: as jackets são estruturas treliçadas com pés fixados por perfuração. Essa estrutura possui uma maior resistência contra ondas, ideal para águas mais profundas e para turbinas de grande porte.
  • High-rise Pile Cap: consiste em uma fundação com várias estacas, unidas por estrutura superior ou plataforma.
    
    
• Estruturas flutuantes: permitem a realização de parques mais afastados da costa e em maiores profundidades.
  • Tension Leg Platform: é ancorada ao fundo do mar por cabos tensionados, normalmente fixadas ao leito marinho por meio de estacas de sucção. Recomendada para profundidades de 50 a 60 metros.
  • Spar-Submersible (Semi-Sub): é uma estrutura tripla semelhante à tripod, fixada por meio de âncoras ou linhas de base fixa. Possuem pouca estabilidade a movimentos críticos de onda.
  • Spar-Buoy: consiste em um cilindro metálico oco preenchido com água, lastreado de forma a manter seu centro de gravidade abaixo da linha de flutuação. É mais adequada para profundidades superiores a 100 metros.

Histórico: a energia eólica offshore tem se tornado uma opção factível para geração de energia renovável pelo mundo. Sua viabilidade é impulsionada por políticas energéticas estabelecidas em resposta à preocupação ambiental e aos avanços tecnológicos desenvolvidos para cadeias de suprimento (supply chains, no inglês) mais maduras.

Um relatório publicado em 2022 pelo Conselho Global de Energia Eólica (GWEC, sigla em inglês) indica que a China e a Europa concentram mais de 92,5% dos 26,5 GW instalados em eólica offshore no mundo. Das nações, destaca-se a China, que representa 60,4% na capacidade instalada. Em seguida, vem os países europeus, com uma participação somada de 32,1%.

Esse movimento é liderado pelo Reino Unido e pela Alemanha desde o início dos anos 2000 até 2019. A fonte tem sido, ainda, um elemento central na transição energética da União Europeia, que dispõe de uma série de objetivos legalmente definidos para cada país-membro. 

No entanto, a partir de 2020, a China ultrapassou a Europa em novas instalações offshore, tendo um crescimento, entre 2020 e 2021, de 439%. Atualmente, os chineses têm o maior mercado mundial em termos de capacidade instalada de energia eólica offshore, sendo também o maior em novas instalações, com 16.900 novos empreendimentos em 2021. Para comparação, a Europa foi a segunda, com 3.317. 

Histórico no Brasil: Com a popularidade da nova fonte de energia, principalmente no contexto da transição energética e da agenda sustentável global, o Brasil tem desenvolvido estudos sobre o assunto. Dessa forma, o primeiro documento oficial brasileiro a ser publicado sobre o assunto foi o Plano Nacional de Energia – 2050 (PNE – 2050), o qual afirma que a fonte eólica offshore representa a última fronteira para o desenvolvimento da energia eólica no país, tendo em vista o grande papel da eólica onshore na matriz energética brasileira.

Em janeiro de 2022, o Governo Federal divulgou o Decreto nº 10.946/2022, o qual discorre sobre a cessão de uso de espaços físicos e aproveitamento de recursos naturais para geração de energia elétrica offshore. Nesse decreto há informações de como os procedimentos devem ser realizados, onde devem ser apresentados os pedidos de cessão e quais são os passos que um empreendedor deve seguir para conseguir o empreendimento.

Depois, em outubro de 2022, foi publicado pelo Ministério de Minas e Energia e pelo Ministérios do Meio ambiente, a portaria interministerial 3, que cria o Portal Único para Gestão do Uso de áreas Offshore para Geração de Energia ou PUG-offshore. O objetivo desse portal é auxiliar os empreendedores interessados em construir projetos eólicos offshore. Alguns desses serviços são: requerimento e acompanhamento de cessão de uso, ferramentas para visualização das áreas e publicações oficiais. A gestão desse portal será de responsabilidade da Aneel.

 

Em outubro de 2022 foi publicada outra portaria, a nº 52, pelo gabinete do ministro e o Ministérios de Minas e Energia, a qual estabelece as normas e procedimentos à cessão de uso onerosa para exploração de áreas offshore.

Além do decreto e portarias, há também o marco legal proposto por Jean Paul Prates, no Projeto de Lei nº 576/2021, que regulamenta a outorga de autorizações para o aproveitamento de potencial energético offshore. Em agosto de 2022 o Senado Federal aprovou o projeto.

Em termos de potencial, a EPE aponta cerca de 700 GW em locais com profundidade de até 50 metros, apresentando a fonte como uma opção futura de atendimento energético ao Brasil. Com relação aos custos, o estudo mostra que a fonte ainda é relativamente mais custosa do que outras disponíveis e já desenvolvidas no país, mas que deve, com o tempo, ganhar mais competitividade.

Questões de conexão ao sistema e de acesso à rede básica de energia ainda devem ser mais estudadas, levando em conta também as experiências internacionais, havendo ainda muitas incertezas.

Com relação aos aspectos ambientais, ainda há muitos estudos a serem feitos, principalmente no que tange a fauna e a flora marinhas, as populações humanas que vivem nos entornos das áreas de instalação da nova fonte. Assim, a regulação e o aparato legal também devem ser mais bem desenvolvidos e estudados para o maior desenvolvimento desta fonte no país.

É bom saber também: relembrando que a Empresa de Pesquisa Energética (EPE) desenvolveu e publicou, em 2020, o documento Roadmap Eólica Offshore Brasil, que apresenta as perspectivas para esta fonte no país, seus possíveis impactos ambientais e os maiores desafios para a implantação desta fonte no Brasil.