Inovação em renováveis

A comunidade internacional está caminhando rumo a um modelo econômico descarbonizado, onde as emissões de gases de efeito estufa causadas pelo consumo de energia devem ir desaparecendo progressivamente. Dessa forma, as pessoas terão que satisfazer suas necessidades energéticas de maneira sustentável, com um preço competitivo e segurança no fornecimento.

A capacidade do setor elétrico de integrar as energias renováveis faz com que ele seja líder na condução dessa descarbonização na geração de energia da forma mais imediata e competitiva possível, ao mesmo tempo em que melhora a eficiência geral do sistema. Para enfrentar esse desafio e permanecer na vanguarda da tecnologia, a Iberdrola desenvolve, há mais de duas décadas, vários projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação (P&D&I) na área de Renováveis.

Inovação em energia limpa

 Energía eólica

Há 20 anos, fomos pioneiros na geração de energia eólica onshore e, com a mesma visão de futuro, uma década depois, fizemos da energia eólica offshore um de nossos principais vetores de crescimento. A inovação é fundamental no planejamento, na construção e na operação de desenvolvimentos de energia eólica – sejam eles em terra ou, principalmente, no mar – para reduzir os custos de operação e manutenção, limitar os riscos e garantir a competitividade da produção.

A Iberdrola participa de vários projetos de pesquisa sobre, por exemplo, a extensão dos ativos eólicos além de sua vida útil, analisando alternativas de repotenciação ou sistemas de reciclagem de elementos de turbinas eólicas. Também desenvolvemos ferramentas internas para analisar a confiabilidade dos componentes e analisamos e incorporamos novas estratégias de controle em aerogeradores.

Na energia eólica onshore, por exemplo, colaboramos no projeto Enerxico, que buscou reduzir a incerteza nas avaliações de energia por meio de soluções de supercomputação aplicadas a modelos de CFD; ou no projeto colaborativo Europa-Brasil HPC4E (High Performance Computing for Energy), com o objetivo de usar modelos de dinâmica de fluidos para projetar e simular parques eólicos.

 Na energia eólica offshore, lideramos o projeto europeu ROMEO com o objetivo de desenvolver novos modelos e ferramentas para a detecção precoce de falhas graças ao uso de big data. Atualmente, colaboramos com o projeto WindTwin, que visa desenvolver e validar um gêmeo digital (DT) de um parque eólico offshore para uma previsão altamente precisa da produção e da demanda de energia do usuário final.

Também participamos de iniciativas como o Offshore Wind Accelerator, liderado pelo The Carbon Trust, que busca reduzir os custos dessa tecnologia; ou o Promotion, um projeto que busca desenvolver a tecnologia de vários sistemas de corrente contínua de alta tensão (conversores, proteções e interruptores).

 Energia eólica offshore flutuante

Na Iberdrola, também estamos comprometidos com o setor da energia eólica offshore flutuante, que abre as portas para locais mais distantes da costa ao permitir a implantação de turbinas eólicas em áreas marinhas maiores e mais profundas com maior potencial eólico.

Depois de uma década participando de vários projetos de P&D em torno dessa nova tecnologia, a Iberdrola deu um passo adiante para lançar projetos de demonstração de energia eólica flutuante. Graças ao Met Center da Noruega, trabalhamos no desenvolvimento de uma turbina eólica offshore flutuante de 10 MW e uma estrutura flutuante de concreto semissubmersível, inicialmente projetadas para operar nas condições do Mar do Norte, com o objetivo de ser o ponto de partida para futuros parques eólicos flutuantes de 500 MW. Nossos pesquisadores também analisaram o custo e a viabilidade logística da tecnologia de concreto em relação à de aço.

 Energía fotovoltaica 

A energia solar fotovoltaica é uma das fontes de energia renovável mais consolidades e um dos principais pilares do nosso crescimento. Historicamente, os sistemas fotovoltaicos têm sido instalados no solo ou em telhados. No entanto, graças ao surgimento da energia fotovoltaica flutuante, agora também é possível explorar os amplos recursos que oferecem pântanos, reservatórios e, por último, o mar, grandes áreas com horas de exposição ao sol.

Nessa linha, estão sendo realizados diversos estudos de viabilidade, incluindo os realizados em várias lagoas e reservatórios tanto na Espanha como em outros países (na França, no Brasil e no México) com o objetivo de analisar a viabilidade técnica e econômica deste tipo de instalação. As usinas solares flutuantes são capazes de economizar grandes áreas de terrenos, contribuem para reduzir a evaporação da água do reservatório e terá maior eficiência em seus painéis graças a uma temperatura ambiente mais baixa.

 Energia agrovoltaica

Por meio de nosso Programa Internacional de Start-ups (PERSEO), estamos validando a aplicação de quatro soluções tecnológicas que facilitam a produção de energia agrovoltaica. Isso faz com que a geração solar fotovoltaica seja compatível com atividades relacionadas com a agricultura, horticultura, pecuária, piscicultura ou apicultura, o que melhora a eficiência e a competitividade das instalações, o aproveitamento dos terrenos e a defesa da biodiversidade. Essa prática também tende a favorecer o autoconsumo fotovoltaico para cobrir as necessidades de energia de propriedades agrícolas.

• Irrigação: O projeto piloto da empresa EcoEnergías del Guadiana combina o cultivo de tomates sob estruturas fixas ou retráteis que suportam placas solares, permitindo mitigar o estresse das plantas por ondas de calor e granizo, economizar água e melhorar os resultados da colheita.

• Viticultura: O projeto Winesolar, que surgiu da colaboração entre as empresas Techedge, PVH e a vinícola Gonzalez Byass, tem como objetivo proteger os vinhedos gerando sombra graças a um rastreador guiado por inteligência artificial. Os rastreadores coletarão dados para medir a umidade e a temperatura e se adaptarão às necessidades fisiológicas dos vinhedos. As placas, cuidadosamente integradas à paisagem, criarão um microclima ideal contra o estresse térmico e hídrico.

• Árvores frutíferas: a Ombrea apresenta uma solução com painéis solares que se estendem ou se retraem para modular a luz e a sombra de acordo com os dados climáticos coletados no terreno através de sensores. O objetivo é proteger as plantas de ondas de calor, seca, granizo ou geada.

• Bem-estar animal: a plataforma de análise e sistema de monitoramento do comportamento do gado bovino FarmLife, da empresa itk, pretender poupar tempo e aumentar a produtividade oferecendo dados para a tomada de decisões em quatro pilares: reprodução, nutrição, conforto e saúde.

 Armazenamento de bateria

Os sistemas de armazenamento de energia estão destinados a se tornar um elemento essencial no sistema elétrico do futuro, garantindo a estabilidade e a confiabilidade da rede e integrando e aproveitando a energia de fontes renováveis. Nessa área, a Iberdrola conta com uma carteira de projetos de inovação com sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS), com uma capacidade que chegará a 300 MW em 2025, principalmente em mercados como o Reino Unido e a Austrália, com previsão de alcançar 900 MW.

Na Espanha, já foram realizados vários projetos, como a instalação de uma bateria na usina fotovoltaica Arañuelo III (com 9 MWh de capacidade de armazenamento); outra na subestação transformadora de Abadiño (com 3,5 MWh de capacidade de armazenamento); e outra no parque eólico Elgea-Urkilla (com 5 MWh de capacidade de armazenamento). Nas Ilhas Canárias, também instalaremos baterias nos parques eólicos de Ifara e El Vallito, que incorporarão uma capacidade de armazenamento de 12 MW.

Em relação à hibridização de instalações fotovoltaicas ou eólicas com baterias, projetamos uma ferramenta modular para estimar e otimizar os requisitos de armazenamento de cada usina, considerando como o sistema interage com a rede ou com a tecnologia de geração correspondente. Da mesma forma, realizamos uma análise de como os sistemas de gerenciamento de energia InMS permitem otimizar a operação de sistemas de armazenamento híbrido (HESS) trabalhando em conjunto com fontes renováveis.

 Energia hidrelétrica por bombeamento

A tecnologia hidrelétrica por bombeamento é atualmente o sistema mais eficiente e maduro para armazenamento de energia em grande escala. Na Iberdrola, somos líderes no setor com uma capacidade de 4 GW instalada com esta tecnologia. Nosso projeto mais emblemático é a gigabateria do Tâmega, em Portugal, um dos maiores projetos hidrelétricos da Europa nos últimos 25 anos, composto por três barragens e três usinas com uma capacidade combinada de 1.158 MW e quase 900 MW de capacidade de bombeamento. Próximos à gigabateria, serão construídos dois parques eólicos que converterão o complexo em uma usina de geração híbrida, com uma potência final prevista de 300 MW.

Também participamos no desenvolvimento de novas enfoques tecnológicos nos sistemas de bombeamento de duas barragens na Espanha, aumentando sua flexibilidade, capacidade de armazenamento e eficiência, sem modificar as condições estruturais de ambas as usinas hidrelétricas.

No reservatório de Torrejón, na Espanha, estão sendo projetadas uma turbina de velocidade variável e novas unidades de eletrônica de potência. Graças a isso, é possível obter uma faixa operacional maior, implementando mudanças rápidas na potência ativa e permitindo o uso máximo do salto de água da usina hidráulica. Também na Espanha, na barragem de Valdecañas, a parte eletromecânica da nova turbina está sendo otimizada para combiná-la com um sistema de baterias em paralelo. O conjunto será acompanhado por um novo algoritmo de controle que permita variações rápidas da potência injetada na rede da central e a implementação dp modo de regulação de potência em modo bomba e a operação em uma ampla gama de níveis.