WindFloat Public Session and DemoWfloat Workshop. Caracterização do Potencial Energético do Vento na Costa Portuguesa.

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WindFloat Public Session and DemoWfloat

Workshop

Caracterização do Potencial Energético do Vento

na Costa Portuguesa.

Ana Estanqueiro

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Porquê eólica offshore?

Vantagens

• Potencial eólico mais elevado, menor

turbulência;

• Disponibilidade de largas áreas não

exploradas;

• Menor impactos sociais e ambientais;

• A capacidade dos parques é, teoricamente,

ilimitada.

Desvantagens

• Instalação e manutenção mais sofisticadas e

onerosas.

Fonte: www.vestas.dk

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A evolução da

contribuição eólica sem offshore…

Com o crescente aumento anual do consumo (~3%) a penetração eólica atingirá o máximo de 20% em 2015 e começará a baixar se outras aplicações não se seguirem. slide 3 of 34

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…e a evolução com offshore:

Só o desenvolvimento de aplicações offshore permitirá a Portugal manter a actual contribuição eólica no mix energético nacional a partir de 2015. slide 4 of 34

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Caracterização do Potencial Eólico

Offshore em Portugal

Objectivos

Aproveitamento do

potencial eólico sustentável

em Portugal;

Utilização e

optimização das sinergias

e “know-how” nacionais;

Transformar

“dificuldades em oportunidades”

: criação de

conhecimento de ponta na área do deep-offshore.

Internacionalização das competências

nacionais no domínio das

energias renováveis.

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Potencial Eólico

Offshore em Portugal

Objectivos

Contexto

Valor para o País

R&D Recurso Eólico

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Valor para Portugal

O projecto DemoWFloat permitiu agregar uma task-force que tem sabido

aproveitar as sinergias entre parceiros e acelerado o desenvolvimento

dos sistemas eólicos flutuantes.

Contudo, a caracterização do potencial eólico offshore obriga a investimentos muito avultados, dificilmente enquadráveis em sistemas de financiamento convencionais.

Reforço da aposta nacional na

valorização dos Oceanos

: futura

internacionalização das competências nacionais

numa área tecnológica

emergente.

Portugal pode aliar o conhecimento histórico sobre o mar, a aposta na valorização dos oceanos ao desenvolvimento de sistemas eólicos ao largo.

Desenvolvimento de

sistemas eólicos offshore

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slide 8 de 25

Ao contrário do que é comummente assumido Portugal tem à sua

disposição a uma plataforma costeira com batimetrais que variam de 25 m to 200 m, e estas com declives baixos (~ 3%).

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O Recurso Offshore

Identificação de macro-regiões com

potencial eólico ao largo da costa

portuguesa:

• Mapeamento do recurso: construção de

Atlas de Vento;

• Caracterização da batimetria nessas

zonas;

• Início da avaliação da energia das ondas

extremas e correntes.

LNEG: O Atlas do

Potencial Eólico Offshore (V1, 2004)

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Fonte: IEA, Task 23 (ieawind.org)

…mas a grande esperança de

vários países (PT, No, US, Ie, Co, J, I,…) residia nos sistemas

flutuantes …

Somente o

desenvolvimento de sistemas flutuantes permitirá o pleno aproveitamento do potencial eólico na costa portuguesa. (Atlas V1.2, 2007/08)

Fonte:http://www.belt.es

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Atlas V1.2 (2006/7): O potencial offshore

região Norte (~500 MW) e Centro (~700 MW)

slide 11 de 25

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LNEG (V1.3, 2007)

Atlas do potencial eólico “deep offshore” em Portugal

slide 12 de 25

2º fase: Tecnologia em

desenvolvimento

“Deep offshore”

Regiões com NEPs >= 2900 h/ano e

batimetria a variar entre os 40m e 200m.

Neste caso, não foi dada relevância (imposta restrição) ao tipo de fundo. As grandes expectativas de

desenvolvimentos offshore em países como US, J, I, Ie, Ko and PT residem em sistemas flutuantes.´À data, a Noruega era o único país a desenvolver protótipos à escala real.

Em Portugal Continental,

o potencial > 40 GW.

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2013: Atlas do Potencial Eólico

Offshore da Costa Portuguesa LNEG (V2.0)

batimetria < 40 m, NEPS > 2700 h

B<40 m, V> 7 m/s

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slide 14 de 25

2013: Atlas do Potencial Eólico

Offshore da Costa Portuguesa LNEG (V2.0)

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Projecto FCT RoadMap WW

Eólica flutuante

Eólicafixa

•Avaliação e hierarquização económica de tecnologias

•Avaliação do potencial energético – Sector Eólico

•Águas

•pouco profundas

•Águas profundas

• Identificação de restrições físicas

LNEG GISEolos TOOL - Metodologias para Concepção, Monitorização e Actualização de Estratégias de

Desenvolvimento das Energias Marinhas em Portugal • Avaliação do Recurso;

• Identificação das Barreiras/Vantagens; • Identificação de Tecnologias;

• Legislação;

• Análise Económica;

• Identificação de áreas de interesse para o

desenvolvimento das energias renováveis marinhas

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Parâmetros Económicos • TIR • VAL • LCOE • Payback

Análise Económica

Ferramenta de avaliação de parâmetros económicos de sistemas de energia

• Input

_•Output

•Mapeamento e análise de sensibilidade

 Avaliação económica pontual;

 Mapeamento dos parâmetros económicos;

 Comparação de Tecnologias;

 Evolução temporal dos parâmetros económicos.

LCOE (Cenário de Evolução Económica Média) Eólica flutuante •98-211 €/MWh Eólicafixa •: 91-204 €/MWh Eólica Onshore •47-70 €/MWh Solar Fotovoltaica • 134-153 €/MWh

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slide 17 de 25

• Prevê-se o lançamento do

Atlas do Potencial

Eólico Offshore da Costa Portuguesa LNEG (V2.0);

• Da GISEolos Tool;

• E a selecção de regiões com potencial eólico

sustentável para desenvolvimento de 3 parques

eólicos com fundações fixas e

1 parque eólico com

estruturas flutuantes.

Avaliação do Potencial Eólico.

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Actividades DemoWFloat WP2.

Instalação de Lidares e Mastro

Meteorológico na Aguçadoura

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Projecto FP7 DemoWFloat

WP 2 – Deep offshore wind energy challenges (LNEG)

Seleção de locais e equipamentos para avaliação do desempenho do

aerogerador numa plataforma flutuante

Localização WindFloat: 41.4607 N, 8.8498W; b~45 m; D(coast)~6 km

Local selecionado para instalação de mastro anemométrico

Setores de exclusão e

rosa dos ventos

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“Calibração de Local”

Site Calibration

According to

IEC 61400-12-1, Annex B, Table B.1, a site calibration procedure is not

required for power performance

verification at offshore installations.

However, the site

callibration approach is

(may be) very valuable to

reduce the period of

operation of floating

systems for resource

evaluation.

The sectors to be excluded shall be derived for both

wind turbine and floating LIDAR. According to the

equation the sectors to be excluded are between

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•Starting from the measured power curve, the Power Coeficient (C

_P

) is determined for

each wind speed bin.

3 i 0 i i P,

AV

2

1 P

C





•Cp_i- Power Coeficient in bin i (adimensional)

•V_i – Normalized and averaged wind speed in bin i (m/s)

•P_i – Normalized and averaged power output in bin i (W)

•A – Rotor swept area(m2₎

•ρ₀ – Reference air density (kg/m3₎

•From the obtained Power Curve the AEP is estimated for several wind speed Rayleigh

distribution, in a range of 4

-

11 m/s annual mean wind speed:

   

























  N i i 1 i 1 i i h

2 P

P

V

F

V

F

N

AEP

 

_                2 ave V V 4 π exp 1 V F

•AEP – Annual Energy Production

•N_h- Number of hours in one year (~8760 hr)

•N - Number of bins

•V_i – Normalized and averaged wind speed in bin i

•V_i-1- Normalized and averaged wind speed in bin i-1

•P_i - Normalized and averaged power output in bin i

•P_i-1 - Normalized and averaged power output in bin i-1

•F(V) – Rayleigh cumulative probability distribution function for wind speed •V – Wind speed(m/s)

•V_ave– Annual average wind speed at hub height (m/s)

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Power Performance – Results with

cut-out

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Power Performance – Results

without cut-out

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Measured Power Curve

vs

Contracted Power Curve

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(27)