Embora as turbinas eólicas offshore venham muito mais tarde, o seu design básico é quase idêntico ao das turbinas eólicas onshore. No entanto, existem algumas diferenças chave no design, e a maioria delas começa do zero.

Os fatores ambientais que devem ser considerados para o projeto de turbinas eólicas offshore fazem da eficiência de produção em águas abertas uma perspectiva desafiadora. Mas a tecnologia está melhorando, e a crescente demanda por energia eólica de baixo custo e eficiente já está impulsionando inovações.

Onshore Vs. Projeto de Turbinas Eólicas Offshore – Diferenças e Considerações Chave

Fundações

Turbinas eólicas construídas em terra tipicamente usam fundações de concreto. As turbinas offshore podem exigir mais criatividade quando se trata de fundações, dependendo da profundidade do seu local de construção.

A maior dificuldade com o projeto de turbinas eólicas offshore não é a turbina real. As turbinas onshore podem ser em grande parte replicadas para uso offshore. A questão é que algumas opções de design padrão são proibitivamente caras para uso em águas profundas, especialmente com várias turbinas eólicas. Muitas soluções de fundações comuns com aplicações em águas interiores não são bem dimensionadas para aplicações em águas profundas.

Existe variedade na forma como as turbinas offshore são configuradas. Algumas são construídas sobre torres submarinas; outras são flutuantes ou semi-submersíveis e ancoradas. Tudo depende do local ideal para capturar o vento.

Muita da tecnologia utilizada para estruturas e fundações de turbinas offshore é emprestada da indústria de petróleo e gás. A base e a tecnologia semisubmersível, assim como as âncoras e as práticas padrão para manter a estabilidade, são diretamente do livro de jogo dessa indústria – que vem mantendo estruturas offshore há décadas.

O projeto da fundação é um tópico quente na produção de energia eólica offshore no momento. Há muita discussão neste momento sobre como revolucionar o design destas fundações para explorar mais eficazmente o potencial do mercado offshore. Estruturas mais baratas reduzem o custo total da energia produzida e tornam os projectos possíveis.

Depth of Water & Distância da costa

A instalação de uma turbina eólica onshore é normalmente muito mais simples do que uma eólica offshore. Com a construção offshore, você tem que considerar a profundidade da água para a consideração da estrutura submarina e a distância da costa para a colocação de cabos para trazer a eletricidade ao mercado.

No mundo da produção de energia eólica, água rasa é considerada qualquer coisa com 30m ou menos de profundidade – estas são geralmente estruturas de torres convencionais plantadas no fundo do mar. Uma vez ultrapassados os 30m, você está em uma área de transição onde uma estrutura de treliça seria usada para a parte submarina da torre. Sessenta metros e mais fundo é considerado águas profundas, e as turbinas eólicas aqui são semisubmersíveis ancoradas.

O tamanho do rotor na turbina sobe à medida que você vai mais longe da costa.

Tamanho da Torre &O Actuador de Passo

Todas as turbinas eólicas offshore são controladas por passo porque há mais potência por torre (cativante, não é?) com controle de passo de lâmina. As turbinas offshore são tipicamente maiores porque além de serem bem adequadas para brisas offshore constantes, uma fundação offshore é uma percentagem muito maior do custo total da turbina (em comparação com a terra) e é importante espremer todos os megaWatt possíveis da estrutura antes de construir a próxima.

O custo de um sistema de controle de passo não aumenta substancialmente de aplicações onshore para aplicações offshore. O nível de potência pode tornar-se maior, mas os cérebros são os mesmos. Por esta razão, o atuador de passo torna-se uma porcentagem maior do custo à medida que uma turbina fica menor, mas o oposto também acontece à medida que a turbina fica maior. Em outras palavras, o custo de um atuador de passo de ponta é uma queda no balde para projetos offshore.

Dependibilidade do recurso eólico

O maior benefício do vento offshore é que ele é confiável e estável. Mesmo em águas rasas, o vento tende a ser mais confiável do que em terra. Ventos de comércio constante contribuem para fortes números de produção de eletricidade em locais offshore.

Interior, o vento também tem que competir com:

• Montanhas
• Árvores
• Estruturas feitas pelo homem

Desgaste e desgaste

O vento constante offshore significa que provavelmente haverá mais desgaste na turbina. O uso de componentes fortes e bem feitos, com ciclos de vida longos, tornará a manutenção da turbina offshore menos problemática.

Uma parte problemática da depreciação da turbina offshore é a inevitável corrosão da água salgada que vem com o território. Os materiais da turbina devem ser de grau marinho — mesmo os componentes de controle de passo não expostos diretamente ao tempo devem ser extremamente resistentes à corrosão.

Necessidades de manutenção

Todas as turbinas eólicas devem ser tão livres de manutenção quanto possível — o tempo de parada mínimo é igual ao lucro máximo. Mas a necessidade de uma fazenda sem problemas é maior nas turbinas offshore. Entre o clima imprevisível e os desafios logísticos de alcançar as turbinas, realizar a manutenção em torres offshore é difícil e muito mais caro do que em terra.

A economia de uma grande solução de controle de passo torna-se especialmente importante em aplicações offshore. Os modelos de atuadores digitalizados de topo no mercado atual são livres de manutenção: Basta mantê-los limpos para dissipar o calor!

Bridging the Gap in Offshore Potential

O funcionamento interno das turbinas eólicas offshore e onshore é, em grande parte, o mesmo. As diferenças vêm no local onde você vai plantar as sementes do seu parque.

Dois desenvolvimentos estão ajudando a preencher a lacuna entre as empresas de turbinas eólicas e o potencial da offshore. O primeiro é a inovação contínua em fundações de águas profundas. O segundo é o uso de sistemas versáteis de passo de lâmina que são adaptáveis a turbinas maiores e minimizam a manutenção arriscada.