História da energia eólica 'offshore'

Explorando a evolução e o impacto da energia eólica 'offshore'

Eólica offshore Energias renováveis

Atualmente, a energia eólica offshore é uma importante alternativa sustentável aos combustíveis fósseis. Mas você já se perguntou sobre as origens dessa tecnologia? Vamos voltar no tempo para explorar a fascinante história dessa fonte de energia renovável, sua evolução tecnológica e sua expansão pelo mundo.

A história da energia offshore é o resultado de uma série de grandes inovações e desenvolvimentos tecnológicos que foram melhorando a eficiência e a capacidade de seus parques.

Há algumas décadas, a ideia de aproveitar as forças da natureza através de turbinas eólicas em alto-mar era impensável e poderia até ter sido um roteiro para qualquer história de ficção científica. Muitos anos, tentativas e erros depois, o cenário é mais do que uma realidade: a energia offshore é uma alternativa eficiente para um futuro sustentável. Analisamos as origens da energia eólica offshore, sua expansão pelo mundo e a evolução de sua capacidade ao longo da história.

História da energia eólica offshore

Os primeiros experimentos em energia eólica offshore diferem bastante da produção global de energia que conhecemos hoje. Desde a antiguidade, os seres humanos já utilizavam a força dos ventos, embora de forma mais simples e com objetivos limitados. Estudos históricos sugerem que civilizações antigas, como egípcios, gregos e romanos, aproveitavam os ventos marítimos, principalmente em embarcações à vela, para navegar por lagos, mares e oceanos, por exemplo.

As civilizações mediterrâneas e asiáticas também empregavam moinhos de vento para moer grãos e bombear água. Acredita-se, inclusive, que esses moinhos, semelhantes aos encontrados em terra firme, eram instalados em áreas próximas a grandes massas de água, onde os ventos marítimos eram mais fortes e constantes, o que garantia maior eficiência.

Embora rudimentares, essas primeiras formas de aproveitar o vento no mar eram muito mais simples em comparação com as tecnologias modernas, já que o setor de energia eólica offshore de hoje envolve o projeto e a construção de grandes turbinas eólicas e outras infraestruturas específicas para a geração de energia elétrica em larga escala. No entanto, esses primeiros passos foram essenciais para estabelecerem um ponto de partida.

Origens da energia eólica offshore

O desenvolvimento mais especializado dessa tecnologia começou na segunda metade do século XX, principalmente na Europa, onde países como Dinamarca, Holanda e o Reino Unido se tornaram pioneiros na instalação de turbinas eólicas em águas próximas à costa para aproveitar o vento do mar. Mas o que levou à transição da geração de energia em terra para o mar? Três fatores principais promoveram a escolha por instalações em grandes massas de água:

Espaço limitado de terra

Os mares e oceanos oferecem amplas possibilidades de localização para parques eólicos, superando as limitações espaciais encontradas em áreas terrestres.

Maior velocidade do vento

A ausência de barreiras físicas no mar resulta em ventos mais rápidos e constantes, aumentando significativamente a eficiência das turbinas.

Potencial para estruturas maiores

Parques eólicos offshore permitem a instalação de projetos mais ambiciosos, tanto em tamanho quanto em altura das turbinas.

Esses fatores, aliados aos primeiros experimentos, deram o impulso necessário para a consolidação da energia eólica offshore nas últimas décadas do século XX. A crise do petróleo em 1973 intensificou a busca por fontes alternativas de energia, fazendo com que pesquisadores de todo o mundo explorassem soluções como a geração eólica no mar durante as décadas de 1980 e 1990.

Inovações e desenvolvimentos tecnológicos

O progresso da energia eólica offshore só foi possível graças a uma série de inovações e desenvolvimentos tecnológicos que aumentaram a eficiência e a capacidade dos parques instalados no mar. O setor continua investindo em soluções para aproveitar ao máximo o potencial energético dos oceanos. Até o momento, os avanços mais importantes ocorreram em três áreas principais:

Tipos de turbinas eólicas offshore

Nos últimos anos, houve avanços significativos em termos de tipos e fabricação das turbinas de ambientes marítimos. Duas das mudanças mais importantes foram o aumento do tamanho do rotor dos aerogeradores e a elevação da altura das torres, permitindo captar ventos mais intensos em altitudes mais elevadas acima do nível do mar.

Transporte e instalação

Foram criadas novas tecnologias e técnicas para o transporte e a instalação das peças que compõem os parques eólicos offshore. Entre elas, destaca-se o uso de navios especiais e equipamentos de elevação de alta capacidade para instalar turbinas em águas cada vez mais profundas e distantes da costa.

Eficiência operacional e manutenção

As inovações dos últimos anos também incluem sistemas avançados de monitoramento e controle à distância, o que permite monitorar o desempenho das turbinas em tempo real e programar a manutenção com mais eficiência.

Evolução das fundações em parques eólicos offshore

Um dos principais fatores técnicos tem sido a evolução das fundações em parques eólicos offshore. Essa melhoria busca facilitar a adaptação das instalações em uma ampla variedade de condições offshore e aumentar a eficiência e a estabilidade dos projetos. Os parques eólicos estão sendo instalados cada vez mais longe da costa e em profundidades maiores para evitar o impacto visual e aproveitar melhor os ventos mais fortes. Para isso, foi desenvolvida uma grande variedade de fundações, incluindo os tipos monoestaca, gravidade e jaqueta.
 
A inovação mais recente são as fundações flutuantes, que permitem que as turbinas sejam instaladas na superfície da água, ancoradas no fundo do mar por cabos de aço. Essa tecnologia possibilitou a instalação de estruturas onde antes isso não era possível.

Expansão global da energia eólica offshore

O crescimento acelerado da energia eólica offshore também foi possível graças a uma combinação de compromissos climáticos, políticas energéticas nacionais e medidas regulatórias que colocaram o foco na necessidade de realizar a transição energética. Alguns dos principais fatores são:

Protocolo de Quioto e acordos climáticos da ONU

O Protocolo de Quioto, assinado em 1997, foi o primeiro compromisso global para reduzir as emissões responsáveis pelo aquecimento global e estabeleceu a base para futuros acordos internacionais sobre mudanças climáticas. Foi o primeiro tratado internacional a estabelecer metas juridicamente vinculantes e marcou o início de uma era de compromissos globais para a descarbonização. Posteriormente, em 2015, o Acordo de Paris reforçou esse compromisso, com os países signatários se comprometendo a limitar o aumento da temperatura global. Esses acordos geraram maior mobilização para que os países transformassem suas matrizes energéticas em fontes limpas, e a energia eólica offshore surgiu como uma opção viável e escalável para atingir essas metas.

Iniciativas de energia limpa e metas de zero líquido

O objetivo global é claro: atingir a neutralidade de carbono. Alguns territórios, como a União Europeia, os Estados Unidos e o Japão, por exemplo, estabeleceram um prazo para alcançar esse objetivo e estão trabalhando para compensar as emissões até 2050. Em consonância com essa meta, muitos governos em todo o mundo implementaram estratégias específicas para promover o uso de energias renováveis.

Simplificação dos processos de construção e desenvolvimento

Nos últimos anos, países como o Reino Unido, a Dinamarca, a Holanda e a Alemanha simplificaram o licenciamento para a implantação de projetos offshore, facilitando a alocação de áreas marítimas para o desenvolvimento com licenciamento de infraestrutura simplificado. As políticas de arrendamento do leito marinho e os esquemas de acesso à rede são algumas dessas facilidades, juntamente com as rotas aprimoradas de comércio e extração que permitem que as operadoras produzam e vendam energia de forma competitiva.

Políticas de incentivo ao desenvolvimento

O Reino Unido foi pioneiro no apoio à energia eólica offshore com uma série de políticas de incentivo, como os Certificados de Obrigação Renovável (Renewable Obligation Certificates, ROCs) e os Contratos por Diferença (Contracts for Difference, CfDs). Os ROCs estabelecem preços preferenciais para a eletricidade renovável, enquanto os CfDs proporcionam estabilidade de preços e redução de riscos para as operadoras. Esses últimos também evitam que os consumidores arquem com custos mais altos, mesmo quando os preços da eletricidade estão elevados.

Evolução da capacidade de energia obtida

Com esses fatores técnicos, políticos e sociais, foram alcançadas melhorias significativas na produção de energia offshore. O crescimento tem sido imparável. Dados de entidades como a Agência Internacional de Energia (AIE)Enlace externo, se abre en ventana nueva.  atestam que a capacidade instalada mundial de energia offshore aumentou de 100 MW em 2001 para 73,6 GW em 2024. Na Iberdrola, também experimentamos essa evolução: em West of Duddon Sands - nossa primeira instalação dessa tecnologia - cada turbina eólica produziu 3,8 MW em 2014, enquanto Windanker terá turbinas eólicas de 15 MW. Além disso, em apenas uma década, o tamanho das turbinas eólicas que instalamos aumentou em quatro vezes.
 
A tendência para o futuro também aponta para um crescimento exponencial em relação a outras tecnologias renováveis. A escassez de terras em algumas regiões que incentivam a produção renovável pode limitar a construção de usinas de energia solar e eólica onshore, apesar da força dessas tecnologias em todo o mundo – com mais de 2.300 GW de sistemas de distribuição fotovoltaica e mais de 1.700 GW de energia onshore até 2024, de acordo com a AIE –. A Bloomberg observa em seu relatório New Energy Outlook 2024Enlace externo, se abre en ventana nueva.  que países como a Coreia do Sul, o Vietnã e o Japão provavelmente encontrarão esse problema no cenário Net Zero estabelecido pela comunidade internacional, que prevê alcançar a neutralidade global de carbono até 2050.

Embora a agência dos EUA observe que "ainda há muita margem para o crescimento da energia renovável em todas as áreas geográficas", ela enfatiza que "será necessário no futuro uma parcela maior de tecnologias menos intensivas em solo terrestre, como a energia eólica offshore".

Capacidade eólica offshore cumulativa global em operação (em MW)

 VER INFOGRÁFICO: Capacidade eólica offshore cumulativa global em operação (em MW) [PDF]

Futuro da energia eólica offshore

Os compromissos climáticos e as metas de descarbonização continuarão promovendo a implantação de energia renovável em todo o mundo. Os líderes mundiais estão trabalhando para atingir a meta de triplicar a capacidade de energia renovável instalada no mundo até 2030, e a tecnologia eólica offshore, em rápido crescimento, deverá ser uma peça fundamental na transformação das matrizes energéticas dos países.

O Global Wind Energy Council estima, em seu Global Offshore Wind Report 2024External link, opens in new window. , que a implantação dessa tecnologia estará alinhada com as metas globais de 380 GW até 2030 e alerta para a necessidade de manter o "atual momento político". A organização também destaca que a próxima onda desse tipo de energia renovável se desenvolverá exponencialmente em regiões como Ásia-Pacífico, América Latina e Europa, onde essa tecnologia está sendo adotada "como uma solução para fornecer energia limpa e acessível a seus cidadãos e indústrias". Nesse sentido, a Agência Internacional de Energia (AIE) insiste, em seu relatório World Energy Outlook 2023External link, opens in new window. , na necessidade de investir até três vezes mais em novos projetos offshore e prevê um rápido crescimento dessa tecnologia, especialmente a partir de 2030.

Isso levará a um aumento na capacidade instalada de cada turbina. As estimativas são imprecisas, mas algumas organizações, como a Bloomberg, a IEA ou o Global Wind Energy Council, apontam que a potência unitária de cada turbina será de mais de 20 MW até 2030. Outra tendência importante do futuro será o avanço da energia eólica flutuante. Até pouco tempo, os parques eólicos offshore tradicionais, por serem baseados em estruturas fixas, não podiam ser instalados em locais muito profundos ou com um leito marinho complexo, mas isso mudou com o surgimento das estruturas flutuantes. E a tendência deve aumentar, abrindo novas oportunidades para essa tecnologia: a Kings Research estima que o mercado de energia eólica offshore flutuante deve atingir 17,44 bilhões de dólares até 2030.

Nossos projetos eólicos offshore

A energia eólica offshore é fundamental para o crescimento futuro da Iberdrola e para nosso compromisso com a transição energética. Há duas décadas, fomos pioneiros no desenvolvimento da energia eólica onshore e agora também somos líderes na energia eólica offshore, um de nossos principais vetores de crescimento. Nossas principais instalações incluem:

Com uma sólida carteira de projetos, optamos por um investimento focado em energia eólica offshore nos Estados Unidos, no Reino Unido, na França e na Alemanha. Dessa forma, garantimos o cumprimento de nosso plano estratégico e buscamos novas oportunidades de crescimento.

Nosso compromisso com a sustentabilidade em projetos eólicos offshore

Na Iberdrola, trabalhamos para reforçar nosso compromisso ambiental por meio de tecnologias de energia limpa, como a eólica offshore. Levamos em conta alguns aspectos fundamentais durante a construção de nossos parques eólicos offshore para torná-los cada vez mais sustentáveis:

Conservação do ambiente marinho

Realizamos avaliações ambientais abrangentes antes de desenvolver nossos parques eólicos offshore para minimizar os impactos no ambiente marinho e preservar sua biodiversidade. Esse compromisso está alinhado com nossa contribuição ao ODS 14 para a vida na água. No parque eólico offshore de Wikinger, por exemplo, os cabos submarinos foram isolados para evitar o aumento da temperatura no Mar Báltico, e no parque eólico offshore de East Anglia ONE, nas águas britânicas do Mar do Norte, foi implementado um protocolo específico para minimizar o risco de ferimentos ou perturbações aos mamíferos marinhos.

Inovação e tecnologia sustentável

Investimos em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias sustentáveis para melhorar a eficiência e a confiabilidade de nossas instalações offshore. Isso inclui o desenvolvimento de turbinas eólicas novas e mais eficientes, sistemas de fundação inovadores e tecnologias de monitoramento.

Participação da comunidade e consulta pública

Trabalhamos em estreita colaboração com as comunidades locais e as partes interessadas para garantir uma participação significativa no desenvolvimento de nossos parques eólicos offshore. Realizamos consultas públicas, programas de alcance comunitário e a criação de oportunidades econômicas para as comunidades locais.

Conformidade regulatória e padrões de sustentabilidade

Temos o compromisso de cumprir todas as normas e padrões de sustentabilidade aplicáveis em nossos projetos, incluindo diretrizes sobre fatores ambientais, sociais e de governança (ESG), bem como regulamentações locais e internacionais.