Nova solução para eólicas vai permitir ter turbinas 10 vezes mais potentes

Um investigador português concebeu uma solução que irá permitir que, no futuro, seja possível ter torres eólicas onshore muito mais altas, até 220 metros, tornando exequível a instalação de turbinas com maior potência.

Uma investigação da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) encontrou uma solução que vai permitir diminuir os custos de instalação de torres eólicas.

Carlos Rebelo é o coordenador do projeto SHOWTIME, acrónimo de “Steel Hybrid Onshore Wind Towers Installed with Minimum Effort”. Este projeto foi realizado durante os últimos três anos em parceria com várias instituições europeias de investigação e empresas ligadas à construção em aço, com um financiamento de cerca de dois milhões de euros da Comissão Europeia através do programa Research Fund for Coal and Steel(RFCS).

Carlos Rebelo, docente e investigador do Departamento de Engenharia Civil da FCTUC, desenvolveu no âmbito do consórcio e projeto europeu SHOWTIME, uma proposta de torres eólicas híbridas, constituídas por uma parte em treliça e uma parte tubular. Isto em vez da solução empregue atualmente de torres integralmente tubulares.

“Para se conseguir aumentar a produção de energia eólica são necessárias torres metálicas mais altas do que as atuais, que não vão além dos 100 a 120 metros, capazes de suportar turbinas mais potentes. O problema, na construção tubular em aço, é que esse aumento de altura implica um maior diâmetro do tubo, que vai para além dos limites permitidos no transporte em vias públicas. Por outro lado, o custo de instalação aumenta exponencialmente devido à necessidade de utilização de gruas de maior altura”, refere a FCTUC.

Estrutura em forma de treliça

Desta forma, este obstáculo à evolução da energia eólica pode ser ultrapassado com um sistema de instalação baseado numa estrutura em forma de treliça. “Apostou-se numa solução eficaz e economicamente sustentável alicerçada numa torre híbrida, constituída por uma parte em treliça e uma parte tubular. Basicamente, a nossa solução é idêntica à estrutura das torres de suporte de linhas elétricas, mas muito mais forte e resistente porque as forças que estão envolvidas são também muito maiores. Esta estrutura, que inclui um sistema de elevação, permite que as torres possam ser montadas no local de construção sem a necessidade de gruas de grande envergadura, dado que os tubos de aço poderão ter menores dimensões”, explica Carlos Rebelo.

As vantagens das torres treliçadas são várias, refere o especialista em engenharia de estruturas da FCTUC, principalmente “design e modelagem simples, bom comportamento dinâmico (ideal para turbinas eólicas), redução de custos de fabricação e economia de transporte, já que são mais fáceis e mais leves de transportar quando comparadas com estruturas tubulares atuais”.

Torres com 220 metros e turbinas 10 vezes mais potentes

De acordo com a FCTUC, com esta tecnologia, num futuro próximo poderemos ter torres eólicas onshore muito mais altas – a solução desenvolvida está direcionada para torres com 220 metros –, tornado exequível a instalação de turbinas com maior potência.

Para se ter uma ideia, a solução desenvolvida pelo consórcio permite “instalar turbinas com potência 10 vezes superior à das atuais, possibilitando que uma só turbina triplique a produção de energia, ou seja, a produção de energia a partir do vento pode aumentar significativamente”, nota Carlos Rebelo, realçando ainda que “o desenvolvimento de conceitos estruturais inovadores é um passo decisivo para aumentar a competitividade da energia eólica”.

Durante a execução do projeto foram realizados vários ensaios em laboratório e construído um protótipo à escala reduzida 1:4, que foi testado nas instalações de um dos parceiros industriais portugueses (Martifer). A equipa está agora em contacto com a indústria do setor eólico para testar a tecnologia à escala real.

O projeto SHOWTIME teve a participação da Lulea University of Technology (Suécia), Technical University of Aachen (Alemanha), University of Birmingham (Reino Unido), Steel Construction Institute (Reino Unido); e das empresas SIDENOR (Espanha), Martifer (Portugal) e Friedberg (Alemanha).

EDP Renováveis registra lucro de € 521 milhões no primeiro trimestre

Ebitda reportado subiu 1% indo para € 385 milhões

A EDP Renováveis anunciou que no primeiro trimestre de 2019 teve lucro de € 521 milhões. O valor é 1% menor sobre o ano, resultado da diminuição dos recursos eólicos, face a recursos eólicos fora de série no primeiro trimestre de 2018 e à descontinuidade esperada nos PTCs (créditos fiscais associação a produção de energia) de 10 anos, ambos com efeitos a serem mitigados pela maior capacidade operacional, por um preço de venda médio superior e pela taxa de câmbio positiva.

O Ebitda reportado no trimestre totalizou € 385 milhões, com aumento de 1% sobre o ano passado. As despesas financeiras líquidos aumentaram € 96 milhões com a comparação anual, afetada pelos ganhos de € 15 milhões contabilizados no primeiro trimestre de 2018 com a venda de uma participação em projeto offshore no Reino Unido e por € 7 milhões do tratamento de novas locações ao abrigo do IFRS 16 no primeiro trimestre de 2019.

De acordo com João Manso Neto, CEO da EDPR, o Ebitda permaneceu sólido, apesar do desempenho da empresa no primeiro trimestre ter sido afetado ano sobre ano, devido à comparação entre recursos eólicos do primeiro trimestre de 2018 significativamente superiores com recursos eólicos inferiores no primeiro trimestre deste ano, juntamente com a saída dos PTCs. Segundo ele, A EDPR já tem mais de 40% dos 7,0 GW de capacidade pretendida para 2019-22, o que inclui tecnologia onshore, offshore e solar bem como geodiversificação.

Ao fim do trimestre, a EDPR geria uma carteira global de 11,7 GW divididos em 11 países diferentes, dos quais 11,3 GW estavam totalmente consolidados e 371 MW eram equivalência patrimonial. Nos últimos 12 meses, a carteira aumentou 703 MW: foram 318 MW na América do Norte, 249 MW na Europa e 137 MW no Brasil. No primeiro trimestre desse ano, a EDPR construiu 62 MW, todos na Europa, sendo 47 MW em Portugal e 15 MW na França. Em março de 2019, a EDPR tinha 684 MW de nova capacidade em construção.

A produção de eletricidade atingiu os 8,4 TWh de eletricidade limpa, evitando a emissão de 5,9 milhões de toneladas de CO2. O preço médio de venda aumentou 3% ano sobre ano, impulsionado pela recuperação de preços na Europa ocidental, por preços mais altos obtidos nos EUA e pela taxa de câmbio.

Eletricidade de renováveis ​​superou carvão na Alemanha pela primeira vez em 2018

O carvão está agora no espelho retrovisor da Alemanha. Em 2018, 40% do mix de eletricidade do país veio de fontes eólica, solar, biomassa e hidrelétrica. Isso representa 4,3 pontos percentuais acima de 2017 e superou a geração de carvão (38% do total) pela primeira vez, de acordo com o grupo de pesquisa Fraunhofer. A maior parte da energia limpa veio da capacidade eólica onshore e offshore (20,4% da produção total) e solar (8,4% da produção total).

A Alemanha, maior economia da Europa, está constantemente retirando suas usinas de carvão e energia nuclear, na tentativa de reduzir as emissões de carbono nas próximas décadas. O país reduzirá as emissões de gases de efeito estufa em 40% no próximo ano e em 95% em 2050, em comparação com os níveis de 1990.

Fraunhofer diz que a participação da energia limpa no mix energético da Alemanha deve ficar acima de 40% em 2019, informa a Reuters . Apesar das alegações dos críticos de que o clima excepcionalmente favorável impulsionou a produção solar em 2018, mais fontes de energia renováveis ​​estão entrando em operação e espera-se que os padrões climáticos permaneçam relativamente estáveis.

Países de toda a Europa estão descobrindo que podem adotar energias renováveis mais rapidamente do que imaginavam quando os preços das energias renováveis ​​caíssem, o armazenamento de energia se expandisse e os operadores gerenciassem semanas ou até meses com 100% de renováveis ​​em suas redes elétricas. Em março passado, a geração de eletricidade renovável de Portugal superou pela primeira vez o consumo mensal do país. Agora, o país prevê que as energias renováveis ​​atenderão às necessidades de eletricidade do continente até 2040, eliminando as emissões de gases de efeito estufa do setor elétrico.

Os benefícios da energia eólica offshore

É cada vez maior o número de pessoas que já ouviu falar das energias renováveis e da energia eólica offshore ou onshore, mas muitas perguntam-se se este tipo de energia pode beneficiá-las a si ou à sua comunidade.

Existe muita informação que suporta a exploração da energia eólica offshore ou onshore. A energia eólica offshore pode oferecer uma melhor saúde aos moradores locais e empregos, além de ser uma melhor opção de fonte de energia para o meio ambiente.

Como Maryland usa a energia eólica

Dois projetos eólicos offshore foram aprovados perto do litoral de Ocean City, em Maryland. Os projetos são para produzir energia elétrica renovável suficiente para abastecer 147.000 habitações. Estes dois projetos irão permitir que Maryland reduza as suas emissões de carbono em 19.000 toneladas por ano. Infelizmente, Maryland encontra-se atualmente em quinto lugar dos estados mais poluentes do país e onde os índices de asma em adultos e crianças é muito preocupante. Compensar as emissões de carbono na área com a ajuda da energia eólica pode ajudar a melhorar os problemas de saúde relacionados com a qualidade do ar.

Este investimento resultará em 9.700 novos empregos e ajudará Maryland a tornar-se um líder na indústria da energia eólica e com uma fonte de energia limpa que durará por gerações.

Apostar na energia limpa

A energia eólica é uma solução renovável e limpa que acompanha a procura de energia que é necessária para abastecer as nossas habitações e empresas. As fontes tradicionais de energia, como o petróleo e o carvão, produzem subprodutos tóxicos desde a sua extração à transformação. O aproveitamento da energia eólica não produz poluição adicional que possa poluir o ar ou infiltrar-se no solo até às águas subterrâneas. Não há emissão de gases quando a eletricidade é produzida através da turbina eólica. Isso faz com que a energia eólica seja bastante apelativa para muitas comunidades.

Produzir mais que o necessário

Se as comunidades apoiarem o investimento em parque eólico, a energia eólica poderia produzir 20x mais do que a energia necessária pela população mundial. Esta fonte de energia renovável está a crescer a uma taxa de 25% ao ano e o custo operacional das turbinas é cada vez menor. A energia eólica tem um grande potencial doméstico, visto que pode proteger as comunidades contra quedas de energia, como acontece, por exemplo, nas ilhas isoladas que recebem energia por cabos submarinos.

A energia eólica é renovável

As fontes de energia tradicionais dependem de recursos que não são renováveis. À medida que a população cresce, a procura de energia aumenta, o que aumenta a pressão e procura sobre os recursos não renováveis. Em comparação, a energia eólica não é algo finito. O vento surge naturalmente. A energia eólica poderá ser utilizada como fonte de energia elétrica desde que o sol continue a brilhar.

O futuro e o potencial

Empregos bem remunerados são criados com o investimento na energia eólica. Em 2016, mais de 100.000 pessoas estavam empregadas no setor eólico dos EUA. A indústria eólica tem o potencial de crescimento capaz de gerar mais empregos em várias áreas, incluindo serviços de suporte, instalação, manutenção e fabricação. Países com altos índices de desemprego podem beneficiar do investimento em soluções de energia eólica.

Os custos associados à exploração da energia eólica diminuíram bastante, mas alguns locais não são adequados para um parque eólico. Pode ser necessário construir esses parques em locais remotos para retirar o melhor proveito. A poluição sonora e visual também pode influenciar algumas pessoas. Os engenheiros e as comunidades locais devem sempre considerar todos os benefícios e desafios antes de um investimento em energia eólica.

Ranking 2015 dos 10 maiores Aerogeradores do mundo

À medida que a energia eólica tenta evoluir para a diminuição do custo de produção de eletricidade, os fabricantes pelo seu lado têm cada vez mais procurado aumentar o tamanho dos seus aerogeradores.

Economicamente e ambientalmente, isso faz todo o sentido. Um estudo realizado por cientistas suíços e holandeses, liderados por Marloes Caduff do Instituto de Engenharia Ambiental da ETH Zurich, mostrou que quanto maior for o tamanho do aerogerador, mais “verde” será a eletricidade produzida pela energia eólica. Este efeito deve-se tanto ao tamanho do aerogerador, como à aprendizagem e a experiência adquirida com a tecnologia ao longo do tempo.

Os maiores aerogeradores do mundo aqui apresentados foram desenvolvidos durante os últimos dois anos, sendo a exceção a Enercon E126.

Muitos outros protótipos ainda irão surgir, mas neste momento encontram-se apenas em fase de projeto, como é o caso dos modelos da Mitsubishi 7MW Sea Angel ou a Areva / Gamesa 8 MW.

O critério usado para esta listas dos 10 maiores aerogeradores do mundo é com base no diâmetro das pás.

1. Vestas V164 8MW

O aerogerador Vestas V164 8 MW é o mais recente na lista de top 10. A Vestas V164 surgiu em janeiro de 2014, quase três anos após o projeto> ser apresentado pela primeira vez em Londres.

O V164 é voltado para o sistema offshore. As principais caraterísticas são as pás com 80 metros de longitude e uma nacelle superleve que venceu a categoria de inovação em design nos Windpower Monthly’s annual wind turbine awards.

A primeira máquina foi instalada para teste no centro nacional Dinamarquês de aerogeradores em Osterild.

2. Enercon E126 7.5MW

A maioria dos aerogeradores aqui listados são projetados para o mercado offshore. Mas o Enercon E126 7.5MW, é puramente projetado para o setor onshore.

Os 6MW da segunda geração do Enercon E-126, introduzido em 2007, possuía uma torre de betão com uma altura no hub de 135 metros, e pás híbridas compostas por lâminas de aço e compósito, com um diâmetro de rotor de 127 metros.

O E126 também possui um gerador com um diâmetro de 12 metros . Atualmente encontram-se em funcionamento cerca de 34 aerogeradores E-126.

3. Samsung S7.0 171 7MW

O modelo da Samsung S7.0 promete ser uma série inovadora que vai representar a próxima geração de aerogeradores em desenvolvimento para o mercado.

Este é o primeiro protótipo a ser construído diretamente num site de testes na Escócia e ficou concluido em Outubro de 2013.

Entre as suas características, destaca-se o comprimento da pá que será a mais comprida do mundo com quase 85 metros.

Infelizmente, é pouco provável que o Samsung S7.0 entre em produção uma vez que a empresa Coreana informou que deverá sair do mercado de energia eólica offshore.

4. MHI SeaAngel 7MW

À semelhança da Samsung S7.0MW a MHI SeaAngel foi instalada na Escócia no início de 2015. Comparando com a Samsung tem duas semelhanças, ambas são de 7MW e é pouco provável que entre em produção em séria.

O aerogerador MHI SeaAngel está em quarto lugar logo após a Samsung devido a ter um comprimento de rotor ligeiramente inferior com 167 metros.

5. Senvion 6M Series

Embora existam inúmeros protótipos com 6MW de potencia, o aerogerador Senvion de 6.2MW para onshore e offshore é atualmente o maior aerogerador instalado no mar aberto.

O aerogerador tem como objetivo continuar o sucesso conseguido com o seu antecessor5MW, que foi um dos maiores quando foi lançado em 2004 e usado em grandes projetos do Mar do Norte e no mar da Irlanda, como o parque eólico de 150MW em Ormonde.

O comprimento do rotor é de 126 metros, enquanto no exterior a altura da torrevaria entre 85-95 metros.

6. Siemens SWT-6.0 150

O aerogerador Siemens SWT-6.0 apenas existe como protótipo e está instalado em on-shore, mas vai possuir uma das maiores pás do mundo com 75 metros de comprimento.

7. Alstom Haliade 150 – 6MW

O Haliade 150 é outro dos aerogeradores offshore da série de 6MW, Alstom Haliade está atualmente em fase de testes na França.

O Haliade 150 detinha o recorde das pás com maior comprimento (73 metros) que co-desenvolveu em parceria com a LM Wind Power até à chegada da Siemens que fabricou pás com 75 metros de comprimento.

O Haliade da Alstom Wind vai integrar o maior programa offshore de França com um total previsto de 3GW, existindo já um acordo entre a Alstom Wind e o governo Francês.

8. Sinovel SL6000

O modelo SL6000 do fabricante chinês Sinovel encontra-se atualmente em fase de testes na China, sendo até este momento o maior aerogerador instalado nesse país.

O SL6000 possui uma potência instalada de 6MW e um diâmetro de rotor com 128 metros de comprimento. Foi já testado com uma temperatura de 45 ºC e uma velocidade de vento até 62.5 metros/segundo.

O modelo SL6000 descende do modelo anterior SL5000 que também se encontra em fase de testes.

O fabricante Sinovel afirma que se encontra na fase final de desenho e projeto de um aerogerador com uma potência de 10 MW.

9. Areva M5000

O aerogerador Areva M5000 é em teoria o modelo mais antigo desta lista dos 10 maiores aerogeradores do mundo. Foi originalmente desenvolvido pela empresa Aerodyn nos finais dos anos 90.

Este modelo é atualmente um dos poucos aerogeradores offshore que ainda se encontra disponivel comercialmente (no projeto Alpha Venus no mar do norte da Alemanha).

No último ano a empresa Areva anunciou que estava a desenvolver um upgrade no tamanho do rotor dos atuais 113 metros para os 136 metros.

Está previsto que o Areva M5000 venha a integrar um dos projetos de energia eólica offshore Franceses no canal inglês.

10. Gamesa G5MW

O modelo da Gamesa G5MW é essencialmente um incremento do modelo onshore de 4.5MW. O aerogerador está atualmente em fase de testes na Gran Canária, possui um rotor com 128 metros, como a maior parte dos modelos offshore foi desenvolvido para as classes de vento I.

Este modelo foi principalmente projetado para locais próximos da orla costeira até profundidades máximas de 35 metros.