Efcis - Comércio Internacional, S.A.
Informação profissional do setor das instalações em Portugal

Eos e Neptuno

Nuno José Ribeiro, advogado e pós-graduado em Direito de Energia*

06/03/2024

Tendo em conta a batimetria da costa, estima-se que, em Portugal, seja possível instalar parques eólicos perfazendo uma potência de 1,4 a 3,5 GW em locais até cerca de 40 metros de profundidade. Em localizações entre cerca de 40 e 200 metros de profundidade estima-se um potencial teórico de instalação totalizando uma potência adicional de 40 GW (EI-ERO). Ou seja, em Portugal, para explorar o maior potencial eólico off-shore é necessário recorrer a turbinas com base flutuante.

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Amun, Enlil, Vejopatis, Njord, Anemoi, Rudra, Ilmarinen, Szélatya, Fei Lian, Fujin, Hurácan, Wayra Tata são alguns dos nomes que, em várias épocas e civilizações, designam aquilo a que no mundo ocidental chamamos vento.

A importância do vento enquanto fonte energética é tão grande e tão antiga quanto o mundo. Basta lembrar, por exemplo que, até à invenção dos motores a vapor e de combustão, todos os navios eram movimentados a remos ou à vela. Para não falar nos moinhos de vento.

Hoje a energia eólica, cujo nome deriva da designação do deus do Vento na Antiga Grécia, é uma das mais importantes fontes de energia renovável, ao ponto de ser a única fonte de energia renovável que tem um dia comemorativo.

Desde 2007 é celebrado a 15 de Junho o dia mundial do vento, que é uma iniciativa conjunta do Conselho Global de Energia Eólica e da Associação Europeia de Energia Eólica, um evento cuja importância crescente demonstra-se pelo facto de ter começado apenas com 18 países participantes e hoje já contar com 50.

Na última década, a energia eólica tornou-se responsável por quase 5% da produção elétrica mundial, o que faz com que seja a segunda mais importante fonte renovável de produção de energia. Ao mesmo tempo emprega neste momento direta e indirectamente 1,2 milhões de pessoas, estimando-se que este número chegue no final da corrente década a 18 milhões, isto segundo a Agência Internacional de Energias Renováveis (IRENA).1

A capacidade instalada na Europa, no conjunto do on-shore e do off-shore, ou seja, em terra e no mar, passou de 319 GW em 2013, para 956 GW em 20222, e a nível mundial dos mesmos 319 GW para 906 GW. Estes últimos números não incluem a capacidade instalada na Europa, pelo que somando ambas as capacidades temos entre a Europa e o resto do mundo um total de 1862 GW, a valores de 2022.

No ano passado, e apesar do nível elevado de enchimento das barragens cheias, a eólica foi responsável por 60% de energias renováveis produzidas em Portugal. Em Dezembro de 2023, e comparativamente ao último dia do mês do ano anterior, verificou-se um aumento do volume armazenado em 10 bacias hidrográficas e uma descida em duas.

Das 60 albufeiras monitorizadas, 16 apresentam disponibilidades hídricas superiores a 80% do volume total e 16 têm disponibilidades inferiores a 40% do volume total.3

Obviamente não é espúrio a esses números que a energia eólica seja hoje uma das tecnológicas mais maduras no contexto das energias alternativas.

Para termos uma noção comparativa da importância da energia eólica no conjunto das várias fontes renováveis vejamos o seguinte quadro comparativo sobre a produção em GW nos últimos cinco anos.4

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São números como estes que demonstram, nomeadamente, a importância da energia eólica para o processo de transição energética de que tanto se fala. Contudo, se considerarmos que esta consiste na mudança da principal fonte energética da civilização, facilmente percebemos que esta não é a primeira transição energética, pois fomos usando sucessivamente a madeira, o carvão e o petróleo, sendo que cada mudança de principal fonte energética foi, em si mesma, uma transição energética.

Não é a primeira, mas será quase de certeza a última, ainda que por diferentes motivos, pois ou esta alteração de paradigma energético alcança os objectivos propostos ou não alcança e nesse caso, a própria natureza se encarregará da questão de outra forma. Três números:
  • 0,98° - O aumento da temperatura em 2019 em relação aos níveis pré-industriais;
  • 1,5° - O aumento da temperatura até 2030 - 2050 sem intervenção;
  • 97% - Percentagem de cientistas que atribuem o aquecimento global às atividades humanas.

Para ajudar a obviar a este estado de coisas temos um dado importante, que é o aumento do investimento em fontes limpas, o qual, segundo a Agência Internacional de Energia (AIE), atingiu o impressionante montante de US$1,8 trilhão em todo o mundo em 2023.6

Um outro relatório, do think tank independente Ember vai ainda mais longe ao proclamar 2023 como o princípio do fim das energias fósseis.7

O princípio básico subjacente ao funcionamento das modernas torres eólicas é o mesmo dos antigos moinhos, pois tudo começa com um vento suficientemente forte para fazer o equivalente moderno das velas dos moinhos. Mas é isso que faz a sua fraqueza, porque se o vento não for suficiente não se inicia o processo.

A partir daí o processo desencadeia-se, seguindo-se várias fases até que a energia elétrica produzida desta forma é injectada na rede para poder ser utilizada.

A energia eólica enquanto fonte energética apresenta um conjunto de vantagens. Eis algumas delas:

  • Complementaridade, seja com outras fontes renováveis, seja entre diferentes tipos de energia eólica;
  • Disponibilidade universal e gratuitidade após a instalação;
  • Excelente desempenho em zonas remotas mediante o uso de soluções micro-grid;
  • Excelente desempenho energético, com taxas de eficácia entre 40 e 50%, valores muito próximos do máximo teoricamente possível, que é 59%, segundo a lei de Betzé8;
  • Não ocupa solo, apesar de se apoiar nele e assim permite conjugar no mesmo solo várias utilizações, ao contrário do que sucede, por exemplo, com os parques solares;
  • Manutenção simples e eventual;
  • Circularidade no fim do ciclo de produção: a estrutura pode ser desmontada e os equipamentos têm uma elevada taxa de recuperação.

Desvantagens da energia eólica

  • Intermitência do vento e desafios na integração para a geração constante de energia;
  • A instalação modifica a paisagem, com um impacto visual significativo;
  • Possibilidade de poluição sonora;
  • Impacto sobre a migração das aves.
Os parques eólicos podem ser localizados on shore ou off shore, sendo os primeiros em localizações em terra e os segundos na água

A título de curiosidade, a turbina Vestas V150 de 4,2 MW tem a “a maior capacidade instalada por uma única turbina em Portugal Continental, em terra”. Está situada no parque eólico da Finerge da Serra da Lage.

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Em Portugal as zonas em que se encontram os ventos marítimos de maior intensidade estão situadas a norte e no centro, ao largo de Viana do Castelo, Peniche e Ericeira, existindo também recurso relevante ao largo de Sagres. Tal como na energia eólica em terra – ver Energia Eólica – a exploração de energia eólica no mar é dominada pela tecnologia de turbinas com eixo horizontal. No entanto as turbinas no mar são tipicamente maiores do que as utilizadas em terra, existindo já, em 2022, um protótipo com 280 metros de diâmetro de rotação e 15 MW de potência.
Em termos de instalação, há dois relevantes tipos de tecnologia: plataforma fixa ao fundo marinho e plataforma flutuante com amarração. Considera-se que o limite em profundidade para instalação de plataforma fixa situa-se entre 65 e 70 metros, no entanto já existem casos com instalação até 100 metros. A plataforma flutuante tem sido utilizada quando a profundidade é superior a 70 metros, indicando-se como passível de instalação até 1.000 metros.
Embora a turbina com plataforma fixa seja considerada uma tecnologia madura (utilizada, por exemplo, nos grandes parques eólicos situados nas águas pouco profundas do Mar do Norte), continua em desenvolvimento, nomeadamente no sentido de ser aplicada em maiores profundidades.
A tecnologia de plataforma flutuante está numa fase de menor maturidade, perspetivando-se um acentuado desenvolvimento tecnológico que permita reduzir os atuais elevados custos sobretudo de fabrico e manutenção. No entanto, prevê-se que futuramente seja esta a tecnologia com maior utilização a nível global, por permitir aproveitar vastas regiões marítimas – 80% do potencial eólico no mar está em zonas que requerem plataformas flutuantes.

Tendo em conta a batimetria da costa, estima-se que, em Portugal, seja possível instalar parques eólicos perfazendo uma potência de 1,4 a 3,5 GW em locais até cerca de 40 m de profundidade. Em localizações entre cerca de 40 e 200 metros de profundidade estima-se um potencial teórico de instalação totalizando uma potência adicional de 40 GW (EI-ERO). Ou seja, em Portugal, para explorar o maior potencial eólico off-shore é necessário recorrer a turbinas com base flutuante.9

Retomando a característica da complementaridade, é expectável que o passo seguinte em matéria de renováveis off shore seja a construção de plataformas com torres eólicas acima do mar e com mecanismos de aproveitamento da energia das ondas e marés, abaixo do mar.

"A este propósito refira-se o excelente trabalho feito em Portugal pelo Laboratório Nacional de Energia e Geologia – LNEG que traçou o mapa do potencial energético das energias marinhas de Portugal Continental o qual consiste em “mapeamento das principais grandezas eólicas e ondas para as alturas de referência de 100 m - eólica e à superfície – caso das ondas. As grandezas mapeadas na vertente eólica, elaboradas com modelos atmosféricos de mesoescala, capazes de descrever as principais fenomenologias de vento junto da costa portuguesa, correspondem à velocidade média do vento [m/s], fluxo de potência incidente do vento [W/m2] e mapas do número de horas anuais equivalentes à potência nominal - NEPS de uma turbina de referência padrão, bem como mapas NEPS [h/ano], específicos para sistemas fixos – “Jacket” e “Monopile” ou Flutuantes – WindFloat. Os mapas eólicos produzidos representam a climatologia do vento bem como características da fenomenologia inerente à interface terra-mar ao longo da costa portuguesa. Relativamente à componente da energia das ondas é representada a estimativa da potência do recurso das ondas, bem como a representação da estimativa para os principais sistemas padrão das ondas – sistema coluna de água oscilante, sistema dois corpos oscilando em arfagem e sistemas tipo pala oscilante assentes no fundo do mar. Os mapas do recurso energético das ondas foram obtidos com base em dados experimentais (10 anos de dados) compilados e oriundos da base de dados ONDATLAS bem como de dados obtidos por modelação numérica com o modelo MAR3G. Os mapas do recurso energético das ondas traduzem as características do recurso médio anual das ondas para um período de 10 anos, sendo suficientemente representativo da climatologia do estado do mar para Portugal Continental. Todos os mapas da energia das ondas são expressos na unidade [kW/m]. É de referir que os mapas eólicos e das ondas são processados com elevada resolução espacial de 1km x 1km e representam as características espaciais do recurso das energias marinhas desde a linha de costa até à batimétrica dos 300 m.”10

Vejamos o que os deuses Eos e Neptuno nos trazem no futuro.

1 Fonte Relatório de Energias Renováveis e Emprego: balanço anual 2021

Fonte IBERDROLA

3 Fonte Boletim de Armazenamento nas Albufeiras de Portugal Continental  do Sistema Nacional de Recursos Hídricos/ Dados sintetizados, Dezembro de 2023: https://snirh.apambiente.pt/index.php?idMain=1&idItem=1.3

4 Fonte “Energia Eólica É Líder Nas Renováveis Em Portugal”, de Nuno Fatela em https://www.comparamais.pt/blog/energia-eólica-em-portugal

5 Fonte Enel Green Power

6 Fonte https://www.iea.org/news/clean-energy-investment-is-extending-its-lead-over-fossil-fuels-boosted-by-energy-security-strengths

7 Fonte https://ember-climate.org/

8 A Lei de Betzé mede a potência máxima que se pode gerar a partir do vento, indepentemente do design de uma turbina e em regime de fluxo aberto e foi publicada em 1919 pelo físico alemão Albert Betzé. O ratio  16/27 (0.593) é conhecido como o coeficiente de  Betzé e estabelece que nenhum gerador de vento extrai mais do que 59% da força cinética gerada pelo vento.

9 Fonte: https://www.dgeg.gov.pt/pt/areas-setoriais/energia/energias-renovaveis-e-sustentabilidade/energia-eólica-off-shore/

10 Fonte https://dados.gov.pt/pt/datasets/mapas-do-potencial-energetico-das-energias-marinhas-de-portugal-continental/

* O autor escreve no antigo acordo ortográfico.

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