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Reequipamento: o potencial inexplorado do setor eólico

Madalena Lacerda | Departamento Técnico da APREN02/12/2021

Portugal conta hoje com um portfólio de centrais eólicas que totaliza 5,5 GW1 de capacidade instalada, capaz de responder a cerca de 24%2 do consumo de eletricidade em Portugal. Esta realidade coloca o país em 8.º lugar no Mundo e em 7.º lugar na Europa3, como um dos países com maior incorporação de renovável variável na geração de eletricidade.

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Contudo, apesar do excelente percurso já alcançado, esta situação resulta, em grande parte, de esforços passados e da enorme aposta do Estado Português no setor eólico no período de 2005 a 2011. De facto, foi neste mesmo período que o país viu instalada 70% da capacidade hoje existente, tendo-se observado, desde então, uma quase estagnação do seu desenvolvimento.

Foram muitas as causas para esta paragem, nomeadamente, a crise financeira mundial de 2008 que veio exigir medidas extraordinárias, que culminaram no fim dos mecanismos de tarifas fixas, o que provocou o congelamento de novos investimentos. A par com esta realidade, verificou-se uma ausência de enquadramento regulatório e de uma estratégia para a implementação de soluções essenciais ao desenvolvimento do setor eólico, que se repercutiu num maior risco de investimento no setor, com consequências negativas ao nível do aumento dos custos de capital e de financiamento e na redução das maturidades dos mesmos.

Tendo esta última década em perspetiva, o setor eólico não teve grandes desenvolvimentos, apesar de constituir ainda uma peça chave na estratégia de descarbonização do Governo. Em 2020, foram instalados apenas 43 MW de nova potência, um acréscimo muito reduzido, considerando que o país quer ver instalados, no mínimo, 9,3 GW de eólica até 2030, com 9,0 GW instalados em terra (onshore), e 300 MW instalados ao largo (offshore), isto sem contar com a potência eólica necessária à implementação da Estratégia Nacional para o Hidrogénio (EN-H2), ou mesmo uma possível revisão das metas nacionais para alinhamento com o novo pacote Europeu Fit for 55. O cumprimento das metas previstas no PNEC 2030 vai exigir a instalação de, no mínimo, um adicional de potência onshore equivalente a 3,5 GW em menos de uma década. Para além disso, existe ainda um ponto crucial que não pode cair em esquecimento: o atual portfólio dos aerogeradores não é eterno, tendo uma esperança média de vida de 20 anos.

A frota eólica nacional tem hoje, em média, cerca de 12 anos de idade, situação que coloca um desafio acrescido para o setor, uma vez que até 2030 já se prevê o fim de vida de mais de 2 000 turbinas eólicas - o correspondente a cerca de 4,2 GW, mais de metade da atual capacidade instalada em Portugal. Se estas turbinas forem de facto desativadas aos 20 anos e não forem sujeitas a extensão de vida útil4, para além dos 3,5 GW de capacidade adicional para cumprimento das metas do PNEC 2030, estes 4,2 GW terão também que ser cobertos ou por novas centrais ou por substituição das existentes, com recurso ao reequipamento.

A frota eólica nacional tem hoje, em média, cerca de 12 anos de idade, situação que coloca um desafio acrescido para o setor, uma vez que até 2030 já se prevê o fim de vida de mais de 2 000 turbinas eólicas - o correspondente a cerca de 4,2 GW, mais de metade da atual capacidade instalada em Portugal

E este não é o único tema a ter em consideração, pois está já mais do que empiricamente comprovado que existe um decaimento da produção eólica ao longo do tempo, resultando em menos horas de operação à potência nominal. De facto, considerando 96 % da capacidade instalada em Portugal, equivalente ao portfolio de Associados da APREN, foi avaliado o impacto da idade das centrais ao nível do decaimento médio da produção. Verificou-se que, entre o primeiro e o vigésimo anos de idade de operação das centrais, o número médio de horas equivalentes à potência nominal reduziu em média cerca de 24 %, sendo a taxa de decaimento muito mais acentuada após os 17 anos de operação5. Este impacto na produção é particularmente relevante, já que o alcance das metas oficiais é medido com base na produção, e não na capacidade.

É sob este panorama que se salienta a importância e potencialidades do reequipamento (repowering) das centrais existentes. Esta solução permite a otimização do layout das centrais, recorrendo a turbinas de maior potência nominal e mais eficientes. Isto significa que para uma mesma capacidade instalada é possível reduzir o número de turbinas numa central, ou que para um mesmo número de turbinas, a potência instalada pode aumentar substancialmente, sem que tal se repercuta em impactes ambientais significativos. Note-se, no entanto, que uma intervenção de reequipamento exige a alteração ao posicionamento das turbinas, e que a inclusão de turbinas maiores impõe exigências acrescidas ao nível do espaçamento entre as mesmas, o que poderá resultar em alterações à área de instalação da central.

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De facto, estas situações foram analisadas pela APREN, sob diferentes cenários de reequipamento, para uma central eólica atualmente em operação. Perante uma manutenção da potência instalada e redução do número de turbinas de cinco para três6, projeta-se um aumento da produção anual em 10%. Já para uma manutenção do número de turbinas, projeta-se uma quase duplicação da produção anual de eletricidade. Ressalva-se que na presente análise de substituição das turbinas foram consideras as curvas de potência dos fabricantes das turbinas existentes e das novas turbinas, com estimativa de um fator de ajuste ao local e extrapolação em altura, para a altura da nova turbina, não tendo sido efetuada qualquer análise ao nível do microposicionamento das turbinas. Para além disso, sublinha-se que para centrais mais antigas, com tecnologias anteriores e potências nominais inferiores, o impacto do reequipamento seria ainda mais acentuado.

Em Portugal, apenas três centrais foram alvo de reequipamento, após um período temporal de operação que variou entre os 11 e os 19 anos. Já o PNEC 2030 aponta esta via como a principal para a concretização das metas 2030. Contudo, os objetivos do setor não são passíveis de serem cumpridos sem que o reequipamento inclua a possibilidade do aumento real da capacidade instalada da central existente a par com o aumento da potência de injeção. De acordo com a atual legislação o aumento de potência das turbinas é considerado uma alteração substancial ao projeto, para além de atualmente não existir enquadramento legal e remuneratório, senão o sobreequipamento, que permite apenas o aumento de 20 % da potência instalada e é limitado à potência do ponto de injeção. Posto isto, é improvável que algum promotor coloque em risco o seu atual enquadramento regulatório sem uma perspetiva clara de um mecanismo que assegure a estabilidade e previsibilidade do equilíbrio económico-financeiro de novos investimentos e que não salvaguarde uma combinação de regimes remuneratórios estáveis. Para tal, é necessário adaptar o atual enquadramento regulatório às novas necessidades do setor, criando soluções de remuneração adequadas e que incentivem os produtores a continuarem a investir.
Para além disso, outros obstáculos devem ser ultrapassados. Um real aproveitamento do potencial do reequipamento só é alcançado se a RESP assim o permitir, nomeadamente, implicará a necessidade de avaliar caso a caso a necessidade de reforço do ponto de ligação de forma a permitir uma maior injeção de potência. O licenciamento é outro dos pontos a ser considerado. Este permanece um processo moroso e complexo, mesmo para reequipamentos, para os quais deverão ser adotados procedimentos simplificados, de acordo com o estipulado na Diretiva das Energias Renováveis (RED II).

Posto isto, e aproveitando a janela de oportunidade que representa esta fase de transposição da legislação europeia, é agora, mais que nunca crucial que sejam criados os alicerces regulatórios e técnicos para viabilizar esta solução, pois o potencial subaproveitado é imenso, e o seu aproveitamento é chave para alcançar os ambiciosos objetivos para esta década.

1 Fonte: Estatísticas Rápidas DGEG, valor referente a final de 2020

2 Considerando a normalização da Diretiva 2009/28/CE. Fonte: Estatísticas Rápidas DGEG, valor referente a final de 2020

3 Fonte: REN21, Global Status Report 2021

4 Extensão de vida útil - substituição de alguns conjuntos mecânicos, geradores e, por vezes, pás, que se encontrem danificados, mantendo a torre existente

5 Note-se, no entanto, que a amostra de centrais acima dos 17 anos é substancialmente mais reduzida, correspondente a cerca de 5% da capacidade instalada no portfolio de Associados APREN

6 Turbinas existentes com potência nominal de 2,0 MW, e novas turbinas com potência nominal de 3,4 MW, selecionadas em linha com as últimas instalações verificadas em Portugal. Note-se que estão já disponíveis em mercado turbinas com potência nominal bastante superior.

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