Indústria de energia eólica offshore: potencial estratégico para o país – Parte 2

A indústria de energia eólica offshore constitui um segmento industrial com grande potencial a ser explorado, contribuindo para consolidar o Brasil como ator estratégico no cenário global de energias renováveis em uma economia de baixo carbono.

Para entender a importância deste setor para o país, é fundamental ter uma visão macro dos principais desafios e barreiras, que carecem de uma solução eficiente para explorar o potencial dessa indústria.

Dando continuidade a primeira parte deste artigo, são apresentadas as barreiras e recomendações para os aspectos mercadológicos, de infraestrutura e tecnologia, que são fatores que limitam uma efetiva exploração do setor.

Além disso, veja nesta parte 2, as principais tendências para a indústria de energia eólica offshore, que estão sendo adotadas no mundo inteiro.

Aspectos mercadológicos: barreiras e recomendações

Em relação aos custos do setor de energia eólica offshore, a Empresa de Pesquisa Energética (EPE, 2020) apontou que a situação vivenciada seguia uma tendência de diminuição de custos, que se apresentava desde 2012. Além de ter enfrentado uma redução incremental dos custos ao nível global em 2021, mesmo diante de desafios, como:

Restrições na cadeia de suprimentos;
Inflação acentuada;
Aumento da competição dentro da transição energética.

Já o custo médio nivelado de energia (LCOE), para projetos iniciados em 2020, atingiu valores ligeiramente inferiores a US$ 95/MWh, sendo que a variação mundial ficou entre US$ 78/MWh e US$ 125/MWh.

No caso dos custos de capital (CAPEX), que representam a maior parte das despesas ao longo da vida útil das indústrias eólicas offshore, englobando o montante de custos anteriores ao início das operações comerciais, sofreram diminuição, ficando em torno de US$ 3.750/kW em 2020.

Detalhamento do custo CAPEX de uma turbina eólica offshore de base fixa.

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 62.

Detalhamento do custo CAPEX de uma turbina eólica offshore de base flutuante.

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 63.

E, os custos operacionais (OPEX), tendem a ser mais significativos para as indústrias eólicas offshore do que para as onshore, com custos anuais estimados entre US$ 70 e US$ 80/kW para offshore, comparados a US$ 30 e US$ 40/kW para onshore.

O relatório da CNI (2023) apresenta uma visão mais detalhada das barreiras mercadológicas, sintetizadas em um quadro e relacionadas com possíveis soluções para superar as dificuldades. Veja a seguir:

BARREIRAS MERCADOLÓGICAS (BM)	Código
Custos altos iniciais da adoção de soluções tecnológicas relacionadas aos empreendimentos de eólica offshore e hidrogênio de baixo carbono	BM.1
Baixa disponibilidade de informação sobre o potencial e os custos das oportunidades	BM.2
Pouca oferta de linhas de crédito específicas para o mercado de eólica offshore e de hidrogênio	BM.3
Retração dos investimentos em CT&I com impacto no mercado de energia	BM.4
Inexistência de um mercado interno e externo de hidrogênio	BM.5
Restrição de sistemas transacionais de carbono à União Europeia e aos Estados Unidos	BM.6
Falta de demanda por produtos verdes	BM.7
Possível falta de isonomia para todos os players participantes do mercado de geração offshore	BM.8
Falta de experiência no licenciamento para usinas eólicas offshore	BM.9

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 117.

A partir do mapeamento das barreiras identificadas para o setor em termos mercadológicos, o relatório da CNI (2023) disponibiliza algumas recomendações para lidar com essas barreiras e impulsionar o desenvolvimento econômico do setor. Veja a seguir:

Recomendações para Barreiras Mercadológicas (RBM)	Barreira
RBM.1 – Criar mecanismos competitivos de expansão da oferta de energia no país e nos instrumentos de planejamento energético para inserção da eólica offshore e hidrogênio na matriz	BM.1 BM.2 BM.3
RBM.2 – Criar processos licitatórios para cessão de área planejada	BM.1 BM.2
RBM.3 – Aumentar o número de estações de medição para se mensurar com maior precisão o potencial de geração de eólica offshore	BM.2
RBM.4 – Garantir a criação de linhas financiamentos estáveis, confiáveis e a preços competitivos, utilizando a experiência da indústria eólica onshore	BM.2 BM.3
RBM.5 – Criar programas e publicar editais específicos para os setores de eólica offshore e de hidrogênio com o objetivo de fortalecer as bases de pesquisas e desenvolvimento tecnológico com essas especificidades	BM.2 BM.4 BM.5
RBM.6 – Implementar um mercado de carbono como pilar para incentivar a descarbonização dos segmentos hard-to-abate na indústria	BM.6
RBM.7 – Desenvolver mecanismos públicos para induzir a demanda por produtos verdes no país	BM.7
RBM.8 – Isonomia em relação à definição dos critérios de cessão de área para exploração da eólica offshore	BM.8
RBM.9 – Utilizar a experiência de licenciamento ambiental de grandes empreendimentos de exploração de petróleo e de geração eólica onshore	BM.9

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 118.

Aspectos de Infraestrutura e Tecnologia: barreiras e recomendações

De acordo com a EPE (2020), a tecnologia empregada nos projetos eólicos offshore é semelhante aos projetos onshore, com a principal distinção residindo no tipo de fundação utilizada, com destaque para a monoestaca, jaqueta e flutuante.

Cada um desses tipos de fundações apresenta vantagens e limitações que afetam diretamente a segurança e a durabilidade das estruturas offshore. Além disso, com o avanço dos parques eólicos para áreas mais distantes da costa e em águas mais profundas, prevê-se crescimento no uso de turbinas eólicas flutuantes.

É importante esclarecer que a cadeia de valor do setor de eólico offshore é composta pelos seguintes elementos:

Projeto, desenvolvimento e engenharia;
Logística offshore, serviços de embarcações;
Manutenção e suprimento: turbinas eólicas, fundações, subestações e cabos submarinos;
Construção e instalação de turbinas eólicas, fundações, subestações e cabos submarinos;
Comissionamento das instalações;
Operação e manutenção para turbinas eólicas, incluindo balanço da planta (fundações, subestações e cabos submarinos);
Descomissionamento das instalações.

É importante destacar a grande sinergia existente entre a indústria de Óleo e Gás (O&G) e a indústria de energia eólica offshore, principalmente em atividades que envolvem adaptação de soluções já conhecidas, como:

Planejamento dos projetos;
Instalação de conexões à rede elétrica (subestações e cabos submarinos);
Segmento de operação e manutenção.

Segmentos principais da cadeia de valor do mercado eólico offshore.

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 49.

Além desses aspectos, é importante mencionar a proximidade dessas duas indústrias no que se refere às estruturas flutuantes ou plataformas offshore, que são tendência da indústria de energia eólica quanto mais se distancia da costa e alcança águas profundas.

Nesse ponto, a indústria O&G tem grande expertise com as plataformas flutuantes e com a contratação de todos os serviços relacionados, como a análise de ancoragem.

O relatório da CNI (2023) apresenta uma visão mais detalhada das barreiras de infraestrutura, sintetizadas em um quadro e relacionadas com possíveis soluções para superar as dificuldades. Veja a seguir:

BARREIRAS DE INFRAESTRUTURA (BI)	Código
Crises mundiais (Covid-19 e Guerra da Ucrânia) inflacionaram os preços dos equipamentos no mercado mundial	BI.1
Baixa competitividade da indústria de equipamentos de geração eólica quando comparada com a indústria internacional	BI.2
Falta de infraestrutura logística (estradas e portos)	BI.3
Inexistência de um mercado global de hidrogênio	BI.4
Limitações técnicas dos players da indústria de eólica offshore e de hidrogênio de baixo carbono	BI.5
Necessidade de que os projetos de eólica offshore sejam grandes e demandem estudos de planejamento da transmissão	BI.6
Grande demanda de outros setores por guindastes	BI.7

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 120.

A partir do mapeamento das barreiras identificadas para o setor em termos de infraestrutura, o relatório da CNI (2023) disponibiliza algumas recomendações para lidar com essas barreiras e impulsionar o desenvolvimento econômico do setor. Veja a seguir:

Recomendações para Barreiras de Infraestrutura (RBI)	Barreira
RBI.1 – “Hedgear” as variações dos preços das commodities internacionais (insumo da indústria)	BI.1
RBI.2 – Identificar competências disponíveis de outros setores econômicos que podem ser utilizadas na indústria eólica offshore	BI.1BI.2
RBI.3 – Trazer parceiros internacionais para aumentar o nível de qualidade dos componentes da cadeia de fornecedores	BI.2
RBI.4 – Criar polos locais de produção de componentes da cadeia de produção eólica para suprir o mercado interno e de países da América	BI.1BI.2BI.3
RBI.5 – Nas proximidades de portos, fomentar a produção de grandes equipamentos que fazem parte dos aerogeradores (pás e torres, por exemplo)	BI.1BI.2BI.3
RBI.6 – Incentivar a parceria público-privada para melhorar portos e estradas próximos às áreas licitadas	BI.3
RBI.7 – Incentivar colaborações para a criação de um mercado de hidrogênio global	BI.4
RBI.8 – Estabelecer acordos e convênios com universidades e outras instituições, como SEBRAE e SENAI, que possam atuar na formação mais qualificada	BI.5
RBI.9 – Realizar (a EPE e a ONS) estudos prévios dos projetos que já estão protocolados no Ibama	BI.6
RBI.10 – Mapear, em setores estratégicos como construção civil, portos e energia (eólica e O&G), as empresas no Brasil que oferecem serviços de içamento e guindaste	BI.7

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 120-121.

O relatório da CNI (2023) apresenta uma visão mais detalhada das barreiras tecnológicas, sintetizadas em um quadro e relacionadas com possíveis soluções para superar as dificuldades. Veja a seguir:

BARREIRAS TECNOLÓGICAS (BT)	Código
Estágio embrionário no país da padronização de processos, materiais e equipamentos para o mercado de eólica offshore e de hidrogênio	BT.1
Infraestrutura limitada da indústria local e falta de maturidade técnica de algumas empresas para participar da cadeia de valor da eólica offshore e de hidrogênio	BT.2
Falta de embarcações que estejam adaptadas aos desafios da indústria de eólica offshore	BT.3
Demanda crescente dos eletrolisadores	BT.4

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 123.

A partir do mapeamento das barreiras identificadas para o setor em termos tecnológicos, o relatório da CNI (2023) disponibiliza algumas recomendações para lidar com essas barreiras e impulsionar o desenvolvimento econômico do setor. Veja a seguir:

Recomendações para Barreiras Tecnológicas (RBT)	Barreira
RBT.1 – Adequar a indústria que hoje é direcionada para o mercado onshore para o mercado offshore	BT.1BT.2
RBT.2 – Criar um programa de desenvolvimento industrial para o setor eólico offshore, considerando a experiência e infraestrutura da eólica onshore	BT.1BT.2
RBT.3 – Compreender o modelo de difusão do hidrogênio na matriz energética, para se revelar a sequência de desenvolvimento de mercado que impulsionará o crescimento dessa indústria	BT.1BT.2
RBT.4 – Definir ou incentivar o desenvolvimento de projeto-piloto que utilize plataformas de O&G offshore em fase de descomissionamento para fins da produção do hidrogênio de baixo carbono para instalação de turbinas eólicas offshore	BT.1BT.2
RBT.5 – Fazer o mapeamento da frota de embarcações que dão suporte às atividades offshore disponíveis no país	BT.3
RBT.6 – Investir numa indústria local de eletrolisadores	BT.2BT.4

Fonte: Relatório CNI, 2023, p. 123.

Indústria de energia eólica offshore: tendências

Conforme Hudson Mendonça, editor executivo da MIT Technology Review e sócio-fundador da Rosom Innovation, no podcast Energy Center da MIT Technology Review Brasil, em parceria com Tomás Gomes, jornalista especializado em negócio e inovação, existem algumas tendências marcantes para o setor da indústria de energia eólica offshore.

Ele observa que essas tendências surgiram a partir das pesquisas desenvolvidas por algumas startups, que apostam na inovação dos componentes do design macro da eólica offshore, ou seja, as pás, a nacele, a torre e o sistema de flutuação. Veja a seguir:

1.ª – O WindCat Systems, da empresa Barra Startup Norueguesa, é um desenho de um sistema flutuante multi-turbina. A ideia é ter uma espécie de plataforma como grande prancha, com uma série de aerogeradores menores, formando um conjunto gerador.

Sem dúvida, é um design muito inovador, que ainda não entrou na fase de testes. Com base nas projeções realizadas é possível abastecer um conjunto de cerca de 80 mil residências, valor superior ao dos maiores aerogeradores existentes atualmente.

2.ª – Empresas investindo nos sistemas de offshore flutuante que permitem que os projetos sejam mais afastados da costa, capturando ventos mais constantes e aumentando o potencial de geração de energia.

De fato, é um sistema de fixação no fundo do oceano, tanto torres treliçadas ou torres únicas, que são muito parecidas com as torres offshore. Além de ter uma série de modelos offshore flutuantes, como triângulos e um grande pilar flutuante, com estruturas com várias boias acumuladas.

É interessante que essas novas soluções tecnológicas conseguem diminuir os custos do processo de fixação, no caso de flutuação em águas mais profundas.

3.ª – Empresa sueca Sea Turtle – sistema de turbinas de pás verticais, que pela primeira vez foi comercializado esse tipo de modelo, que ao invés de girar na horizontal, como o modelo tradicional, giram na posição vertical.

Este tipo de modelo é muito usado em pequenas turbinas eólicas em regiões remotas. E para o offshore essa empresa sueca conseguiu desenvolver um modelo com grande potencial de torres eólicas.

4.ª – Sandia National Lab, do departamento de energia dos Estados Unidos, desenvolveu um modelo de torre eólica com as pás verticais, sem a torre. Ou seja, as pás são geradas e fixadas na base e no topo, não tendo uma torre fixando a nacele.

Esse projeto vem se desenvolvendo desde a década de 70, com pesquisa de estruturas verticais e a grande vantagem é que elimina completamente o custo da torre.

5.ª – Startup CLS Wind, no Green Town Labs em Houston, desenvolveu um sistema de instalação da nacele parecido com um tipo de aranha, colocando o motor na torre a 330 metros de altura. Esta tecnologia ainda está em fase de protótipo, mas tem potencial para ser uma solução para o futuro.

Conclusão

Para explorar todo o potencial da indústria de energia eólica offshore no país é imprescindível superar as limitações provenientes das barreiras mercadológicas, de infraestrutura e tecnológicas.

Visto que são fatores de atraso para o setor e impedem um crescimento mais expressivo, principalmente em termos tecnológicos, visto que as inovações já estão um passo à frente da base inicial estabelecida no país.

Sem dúvida, as recomendações do relatório CNI (2023) são de grande importância para direcionar o desenvolvimento e crescimento do setor, permitindo que o país realize com mais eficiência a transição energética.

E se quiser mais informações sobre a indústria de energia eólica offshore, leia os artigos da Proper Marine, com informações precisas e atualizadas sobre diversas temáticas da área, como, por exemplo, o artigo Desenvolvimento de navios e plataformas offshore sustentáveis.

Referências

https://www.ibp.org.br/observatorio-do-setor