ANÁLISE DE SOLUÇÕES COMPLEMENTARES (TENDO EM VISTA AS METAS ESTABELECIDAS PARA O SECTOR)

Neste estudo foram avaliados quatro dispositivos do tipo corpo oscilante e dois dispositivos do tipo galgamento. Foi estimada a energia capturada ao longo de um ano de operação dos conversores de energia das ondas para o novo troço do quebramar exterior do Porto de Leixões. Os cálculos foram baseados nas matrizes de potência dos dispositivos e nas condições de mar do local selecionado. Como o clima de ondas difere de local para local e os projetos são dimensionados de acordo com o local em estudo, existem tecnologias mais indicadas para cada um deles. Sendo assim, foi importante analisar a energia gerada pelos conversores existentes e, a partir dessa informação, decidir quais as conceções mais adequadas para a localização em estudo.

A energia gerada pelos conversores que podem ser adaptados a um quebramar foi estimada com base no clima de ondas apresentado na Tabela 20.

Os resultados da energia total gerada (kWh) e da energia capturada por metro de dispositivo (kWh/m) são apresentados na Tabela 4.

Tabela 45 – Energia capturada pelos vários conversores: total (kWh) e por metro de desenvolvimento (kWh/m). Conversor Dimensões

Características (m)

Energia Capturada (kWh) SSG (Galiza, Espanha) 500 18 539 154 SSG (ilha de Kvitsøy, Noruega) 10.8 254 284

Wavestar C5 140 3 116 086

Wavestar B-HBA 140 1 444 569

ALETTONE Modelo 1-OC 2.8 103 656

ALETTONE Modelo 2-OC 2.8 131 153

Os dispositivos serão de seguida avaliados de acordo com os seguintes critérios: 1. Energia capturada; 2. Rendimento; 3. Resistência a tempestades; 4. Ruido; 5. Número de dispositivos; 6. Peso

Dos conversores de energia das ondas analisados, o dispositivo SSG que foi avaliada na faixa costeira da Galiza para o clima de ondas na Galiza é aquele que apresenta a maior energia capturada, perfazendo 18.54 GWh num ano de operação. Em contrapartida, a menor energia absorvida foi obtida pelo dispositivo Wavestar B-HBA.

Os valores elevados de energia absorvida estimados para o conversor SSG, quando comparado com os restantes dispositivos, podem ser explicados pela dimensão do mesmo. Não foram encontrados dados viáveis para a largura do dispositivo utilizado no estudo, no entanto, tendo em consideração valores de rendimento típicos desse conceito, estimou-se que o dispositivo tenha cerca de 500 m de comprimento, sendo por isso consideravelmente maior que os restantes dispositivos.

Após a avaliação da energia total gerada por cada conversor, foi determinado o rendimento. Na Tabela 46 observam-se as eficiências dos dispositivos conversores que estão a ser estudados e analisados para a integração no quebramar do Porto de Leixões. É possível concluir que os 3 dispositivos com maior rendimento são o dispositivo ALETTONE 2-OC, o dispositivo SSG avaliado na faixa costeira da Galiza e o dispositivo SSG avaliado na ilha de Kvitsøy. O dispositivo ALETTONE 1-OC e o dispositivo Wavestar B-HBA são aqueles com menor eficiência.

Tabela 46 - Largura de captura relativa dos dispositivos conversores de energia das ondas (%).

Conversor Largura de captura relativa (%) Energia Capturada (kWh/m)

SSG (Galiza, Espanha) 25.6 9492

SSG (ilha de Kvitsøy, Noruega) 13.4 3155

Wavestar C5 12.6 2805

Wavestar B-HBA 5.9 2167

ALETTONE Modelo 2-OC 26.6 12459

Em relação à sobrevivência a tempestades oceânicas, o conversor Wavestar possui um bom desempenho dado que, quando ultrapassado o limite estabelecido em projeto, os flutuadores sobem de modo a saírem de operação, ficando, deste modo, seguro contra tempestades do mar que poderiam danificar o sistema. No caso dos dispositivos SSG, a sua estrutura de apoio é o quebramar,sendo esta estrutura portuária capaz de resguardar o sistema de forma eficaz contra as condições extremas de mar. Assim, tanto os dispositivos Wavestar como os dispositivos SSG, apesar de aturem de maneira diferente (sistema articulado e estrutura maciça de betão respetivamente) ambos têm um comportamento considerável no que diz respeito à sobrevivência a tempestades oceânicas No caso do dispositivo ALETTONE, segundo a informação disponibilizada, a estrutura de apoio é o próprio dispositivo, isto é, apesar de estar apoiada no quebramar, quando confrontado a tempestades oceânicas, este dispositivo recua os flutuadores, ao contrário do dispostivo Wavestar que sobe. Assim, a forma como o sistema atua contra as condições extremas de mar não é favorável.

Em relação ao ruído, todos os dispositivos, de uma forma geral, apresentam desvantagens devido à presença do sistema de extração de energia, frequentemente turbinas.

No que diz respeito ao número de dispositivos a serem utilizados, a extensão do quebramar será de 300 m, porém, esse comprimento não poderá ser inteiramente utilizado. Admitindo que a cabeça do quebramar têm um raio de 25 m onde não é possível instalar nenhum dispositivo e dando uma margem de erro de 15 m, supõe-se que o comprimento útil do quebramar onde é possível instalar dispositivos conversores de energia é de 260 m. No caso do dispositivo SSG aplicado na ilha de Kvitsøy, este tem um comprimento de 10.8 m, porém é possivel adaptar para o quebramar em estudo o mesmo dispostivo com 260 m de comprimento. No caso do dispositivo WaveStar, tendo este 140 m de comprimento, seria apenas possível instalar um dispositivo. Relativamente ao dispositivo ALETTONE, tendo cada dispositivo 2.80 m, é possível instalar aproximadamente 92 conversores, considerando não haver qualquer tipo de separação entre módulos. Tendo por base o trabalho realizado por Albert A. (2017) para este modelo, que se encontra numa fase ainda muito preliminar, é possível que todos os valores apresentados resultem de estudos com dispositivos em 2D. Assim, o dispositivo funciona sem qualquer tipo de separação entre cada conversor.

É bastante difícil estimar a quantidade de matéria-prima e qual a matéria-prima a empregar nos projetos. Por exemplo, enquanto que os dispostivos SSG são feitos maioritariamente de betão, à partida os dispositivos Wavestar e ALETTONE são constituidos por aço.

Os dispositivos Wavestar e ALETTONE, ambos dispostivos com sistema articulado podem, ser comparados. Relativamente ao dispositivo Wavestar este tem um peso de 1600 ton. Sendo esta informação fornecida a partir do dispositivo offshore, quando instalado no quebramar é possível que o seu peso seja reduzido. Em relação ao dispositivo ALETTONE, cada dispositivo tem um peso de 2585 kg, sendo que serão instalados aproximadamente 92 dispositivos, o peso total será de 238 ton. Analisando o peso do dispostivo Wavestar fornecido e a sua capacidade de defesa a condições adversas do mar, é possível concluir que o dispositivo Wavestar, em comparação com o dispositivo ALETTONE possui uma maior resistência a longo prazo. Esta informação apesar de fundamental na viabilidade destes sistemas está numa fase preliminar podendo num estado mais avançado de desenvolvimento ser alterada.

Numa avaliação geral, o conversor Wavestar foi o que mais se destacou nos critérios apresentados. Os fatores decisivos para uma melhor avaliação do conceito Wavestar, quando comparado com os restantes dispositivos, foram os critérios de peso e resistência a tempestades. O dispositivo que apresentou mais energia produzida foi o dispositivo SSG e o ALETTONE modelo 2-OC foi o dispositivo que apresentou maior rendimento.