Presentation of a Scientific Article where Viterbo discus about ongoing sinergy between offshore wind power and oil & gas enterprises

1. INOVAÇÃO E COMPETITIVIDADE
DA ENERGIA EÓLICA OFFSHORE
E SUA SINERGIA COM A
INDÚSTRIA DE PETRÓLEO E GÁS
Jean Carlo Viterbo, MSc.
Desenvolvimento de Negócios
Oriciclon Engenharia
Av. Paulista 2001, cj. 1912, SP / 01311-300
Fone 3262 3734 Oriciclon@oriciclon.com
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2. Panorama Setorial – Mundo
Taxa anualizada de crescimento de fontes energéticas
entre 1971 e 2004 (AIE, 2007a)
Participação das várias fontes nos 18.235 TWh
gerados no mundo em 2005 (AIE, 2007a) OTEP*
Eólica: 49% ao ano nos 32 anos entre 1971 e 2003
Recentemente, a base eólica tem dobrado a cada 3 anos
Evolução da base eólica mundial (GWEC, 2008)
*OTEP = Oferta Total da Energia Primária Mundial
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3. Dinâmica do Mercado de Geração Eolielétrica
Custos de Geração na UE, em US$/MWh, considerando as Projeções do custo da tecnologia (US$/kW) e da energia (US$/MWh) da
médias de velocidade de vento no site para a geração eólica (m/s) fonte Eof, para sistemas fixos (30 m) e flutuantes (200 m) – NREL, EUA
USINA HIPOTÉTICA DE 500 MW
Até 30 m / 25 km da costa Até 200 m
2006 2015 2025 2006 2015 2025
(em US$ M)
turbinas e
torres 339 259 229 339 245 217
monoestaca /
flutuadores 99 68 60 469 290 185
infraestrutura
elétrica 159 128 114 194 156 138
US$ / kW 1.194 909 805 2.004 1.382 1.082
US$ / MWh 54 37 32 83 51 41
Valorização das Ações de 2 Fabricantes de Turbinas (330 e 510% em 4 anos)
Potência de geração eólica anualmente instalada nos EUA e sua
relação com o subsídio Production Tax Credit. (AWEA 2008)
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4. Comparativos das quedas de custo das tecnologias
Curvas de aprendizagem de fontes energéticas e RP*: etanol (Goldemberg et al., *RP (Razão de Progressão) é o novo patamar
2004), fotovoltaica (Parente, Zilles, Goldemberg, 2002), eólica (Neij et al., 2003), e de custo que uma tecnolgia assume quando ela
gás natural de ciclo combinado (Colpier, Coland, 2002) dobra a sua base operante mundial.
Resultados mais recentes da curva de aprendizagem da
tecnologia eolielétrica, com evolução dos custos entre 1990
e 2001 em várias fazendas eólicas onshore do Reino Unido
(€1050/kW em 2001) e da Espanha (€830/kW em 2001).
Custos da geração em função do investimento e dos
ventos locais (site da Assoc. Européia de Energia Eólica) 4/14

5. Eólica Offshore (Eof) – Inovações pretendidas nos EUA
Projeto da Turbina GE 10 MW,
comparada ao maior avião da
atualiddade (Lyons, 2007)
Modelo NREL da sinergia em P&D entre áreas:
petróleo offshore, eólica em águas rasas e eólica em
águas profundas. (Musial e Butterfield, 2004)
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6. Sinergia entre eólica offshore e sistemas de P&G (I)
Projeto Windhunter – Windhunter (EUA)
Projeto Galveston – Wind Energy Systems Technology
Reclassificar 2 petroleiros em obsolescência (sem casco
Conversão da infra-estrutura de plataformas em obsolescência para o
duplo) que suportariam 9 turbinas de 2 a 5 MW cada para a
uso em turbinas offshore (EUA - Golfo do México)
produção e armazenagem de de H2
(B)
80 m
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7. Sinergia entre eólica offshore e sistemas de P&G (II)
Projeto Cutter – Shell e ExxonMobil (RU e HOL)
Projeto Beatrice Wind – Talisman Energy (RU)
• Menor plat. satélite de gás do Mar do Norte (400 t / 80 M£)
1ª Fase: 2 turbinas de 5MW reduziram o custo operacional da
plataforma de gás (produção declinante), estendendo a sua vida útil • Viabilizou o aproveitamento de campos de baixa vazão,
produzindo 4,25 milhões m³/dia e exportando para outra.
2ª Fase: Após fase de testes (2010), o parque eólico será ampliado
• Automatizada e auto-suficiente em energia, só recebe visita
até alcançar 1 GW para abastecer a Escócia.
de manutenção a cada 2 anos
• Sua infra-estrutura provém de turbinas offshore, tomando
apenas 9 meses desde o projeto até a instalação final.
410 t
210 t
45 m
710 t
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8. Sinergia entre eólica offshore e sistemas de P&G (III)
Projeto Ormonde – Eclypse Energy (RU)
• Orçado em 280 M£.
• Produção conjunta de eletricidade a partir da fonte eólica offshore e também com termelétricas em campos marginais.
• A sinergia ocorre porque o parque eólico eleva a escala produtiva deste campo que possui baixa vazão e a energia fóssil contribui
reduzindo o custo médio da energia produzida.
30 x 3,6 MW
4 x 25 MW
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9. Sinergia entre eólica offshore e sistemas de P&G (IV)
Projetos HYwind, Sway (StatoilHydro) e Windsea (Statkraft), Noruega
• Os projetos estão orientados a um programa nacional mais amplo em debate no Parlamento do país, uma estratégia integrada de
aumento e diversificação da oferta de energia offshore, por meio da articulação de projetos Eof com projetos de P&G.
• 1ª Fase: plataformas offshore serão conectadas ao continente por cabos submarinos para serem supridas por hidreletricidade.
• 2ª Fase: ao passo em que aquela conexão fornece suprimento firme,
serão erguidos parques eólicos flutuantes, de potência relativamente
baixa, próximos às plataformas, contribuindo com o suprimento
energético delas.
• 3ª fase (2020): com transporte de energia do mar ao continente
amadurecido, virão grandes parques (> 1 GW) no Mar da Noruega.
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10. Sinergia entre eólica offshore e sistemas de P&G (V)
Projeto Macau – Petrobrás (RN - Brasil)
Projeto Suizhong 36-1
China National Offshore Oil Corp. • Não é geração Eof, mas é projeto estratégico para o setor, pois foi instalado
numa região produtora de petróleo. 3 turbinas de 600 kW suprem 3 unidades de
• Maior produtora de P&G offshore do país
bombeamento onshore (Macau, Serra e Salina Cristal) e 2 plataformas
(70% estatal).
desabitadas (Aratum 1 e 2) a 6,4 km de distância da costa.
• Área estratégica, rica em gás a apenas 60 km
• Custou R$ 6,8 M e gerou 5.497 MWh em 2006 (Fc = 36,4 %). A substituição da
da costa da região de Pequim.
geração a diesel possibilitou créditos de carbono (1.227 ton CO2/ano).
• Turbina Goldwind (chinesa): 1,5 MW, 4,4
• A PB pode evoluir para projetos Eof pequenos, a exemplo do Cutter, reduzindo
GWh/ano (Fc = 33%) para a plataforma.
custos, usando energia complementar nas plataformas desabitadas que possui.
Custo total de US$ 5,4 milhões.
• Isto multiplicaria a produção em campos marginais, com infra-estrutura fácil de
• CNOOC, procura parceiros internacionais para
fabricar e instalar (Cutter), reciclando platafs. em obsolescência (Projeto WEST).
ampliar significativamente seus projetos Eof,
• Antigas plataformas podem ser convertidas em estruturas simples e autônomas,
pois para ela “a fonte Eof é uma proeminente
viabilizando geração híbrida, com potência majorada pela geração Eof, ganhos
fonte energética para a China nos próximos 10
de escala e ponderação de custos de energia (Projetos Beatrice e Ormonde).
a 20 anos” (Forbes, 2007) .
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11. Conclusões
O artigo relatou casos, em planejamento ou operação, comprovando que as fontes fósseis e as renováveis podem ser simbióticas. No
futuro virão maiores contribuições dos sistemas Eof, pois a pesquisa segue rumo aos sistemas flutuantes.
Atores de relevo em energia fóssil já apostam altamente na fonte eólica e alguns inclusive na versão offshore: British Petroleum, Shell,
Talisman, StatoilHydro, China National Offshore Oil Corporation, EON, RWE, General Electric, Siemens.
O ganho mais precioso é reproduzir, independente da escala, a lição de que as fontes renováveis podem e devem ganhar
aprendizagem e penetração de forma complementar e sinérgica às fontes tradicionais, e não de maneira concorrente e substitutiva a
estas, que apesar do estoque limitado, ainda proverão por décadas a oferta firme de energia em escala mundial.
Em vários casos, a geração eolielétrica (US$ 80/MWh) já é mais barata que o gás natural, mas em termos mundiais o desafio maior é
o custo da geração a carvão (US$ 50/MWh). Um Special Report da revista The Economist (2008) reitera que, nos EUA, a equiparação
com o carvão pode até vir antes dos ganhos de aprendizagem da eólica, caso imposta às termelétricas a taxa de US$ 30/MWh para
custear eventual obrigatoriedade de injeção subterrânea de emissões.
Apesar da abundância de espaço em terra e de terem suas matrizes elétricas arraigadas ao carvão, os EUA, a China e o Reino Unido
investem em P&D&I e formação de RH para o setor eólico offshore, para aproveitar os recursos naturais marítimos renováveis e
diversificar suas matrizes, uma ação importante na estratégia de segurança do suprimento energético.
A Noruega, 3º maior exportador de gás e o 5º exportador de petróleo, desenvolve planos ambiciosos para a geração Eof, para se
manter no longo prazo como o maior exportador de energia offshore da Europa.
Tal como outras fontes renováveis, a eólica tem natureza pulsante e, portanto, deve ser vista como complementar, e não predominante
nas matrizes energéticas. Mas na Dinamarca, a fonte eólica já alcançou 28% de penetração na matriz elétrica.
Segundo o Plano Nacional de Energia (PNE), o Brasil manterá a concentração da geração na fonte hidráulica de grande porte. Mas o
país sinaliza composição de um arcabouço industrial prévio para o fornecimento de sistemas de geração eolielétrica: Tecsis (pás),
Eólica Industrial (torres), WEG (geradores), Prensas Schuler (rolamentos), e os estrangeiros DEWI (consultoria em projetos), Gonvarri
(torres), e os fabricantes de turbinas Wobben (Alemanha), Suzlon (Índia), IMPSA (Argentina) e Fuhrländer (Alemanha).
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12. Oriciclon - Apresentação
A Oriciclon Engenharia Ltda, constituída em 2002, teve origem através de processo de nucleação
de empresas de base tecnológica do CIETEC/IPEN e foi graduada em 2005.
Seu cerne de atividades na área de Engenharia Estrutural e Consultoria se volta ao desenvolvimento
de projetos especiais complexos que exijam elevada confiabilidade.
A Oriciclon Engenharia tem por objetivo atuar no setor de infra-estrutura industrial e desenvolver
produtos, serviços e sistemas especializados de engenharia aplicada a Sistemas de Geração de
Energia, nas áreas de:
• Engenharia e Consultoria Estrutural
• Fabricação, Montagens e Manutenção
• Serviços Especiais
Potenciais Clientes:
• Empresas de consultoria e ou de engenharia;
• Empresas de construção, fabricação e montagens (Main Contractors);
• Indústrias de bens de capital;
• Fabricantes de equipamentos de produção ou geração de energia;
• Fabricantes de equipamentos submarinos;
• Produtoras e distribuidoras de energia elétrica;
• Empresas de produção e distribuição de petróleo e gás natural;
• Agentes de desenvolvimento recursos energéticos;
• Empresas de arquitetura e urbanismo.
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13. Oriciclon – Áreas de Atuação
Estudos
básicos
Análises de viabilidade Sistemas estruturais e métodos construtivos
e investimento Assessoria à arquitetura e planejamento
Pré- qualificação e seleção de fornecedores
Gerenciamento de fornecimento de estruturas ( Turn-key )
Estática linear / não linear e de estabilidade M.E.F.
Dinâmicas e de vibrações
executivos
Projetos
Análises estruturais Avaliações de segurança e confiabilidaee estruturais
Estruturas marítimas, oceânicas, submarinas
Mecânica de Fraturas e Integridade
Reanálise e otimizações estruturais
Projetos de detalhamento padrão AISC-EDI
Construção
Assistência à fabricação Especificações e procedimentos de fabricação e montagem
e montagens Análises de ensaios não destrutivos (NDT)
Inspeções em campo (surveillance)
Tecnologia e processos de soldagem - Soldagem submersa
Montagens especiais de estruturas protendidas e tenso-estruturas
Levantamentos e avaliações de estruturas em serviço
Operações
e serviços
Operações e Instrumentação e monitoração estruturais
serviços especiais Pesquisa e desenvolvimento de processos e métodos
Planejamento de Operações marítimas
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14. Oriciclon – Alguns Clientes
MAUÁ - JURONG
SÃO PAULO PH
Estruturas Metálicas
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