Onshore vs Offshore Wind Power: Necessidade de Saber Para 2020

A energia eólica está presente na indústria das energias renováveis como uma das fontes de energia mais naturais, baratas e confiáveis. A energia eólica é uma das primeiras fontes de energia renovável, também fornecendo um pouco menos de limitações do que outras fontes de energia limpa.

Reino Unido, Dinamarca, Alemanha, Suécia e Holanda foram os pioneiros na geração de energia eólica até a última década. Agora, com mais países como os EUA considerando os benefícios desta tecnologia, no presente ano, o mercado eólico mundial tem 650,8 GW de capacidade instalada, com 9,17% deste valor instalado no ano passado.

Agora, ao considerar a energia eólica, há uma questão que vem à mente: O que é melhor? Eólica onshore vs eólica offshore? É importante decidir qual delas oferece a melhor relação custo-benefício para cada local específico. A energia onshore requer turbinas instaladas em terra, aproveitando o vento para gerar energia, enquanto a energia offshore requer que os parques eólicos sejam instalados sobre água do mar aberta, para aproveitar os ventos mais rápidos para a geração de energia.

Similaridades entre Energia Eólica OnShore vs. Offshore

A geração de energia eólica onshore e offshore estão entre as tecnologias mais proeminentes para fornecer energia limpa para os EUA. Ambas as fontes de energia reduzem a pegada de carbono, fornecendo energia limpa e renovável para a rede.

As turbinas eólicas offshore são maiores em tamanho do que as onshore, ambas compartilham o mesmo princípio mecânico para fornecer geração de energia eólica. Em ambos os casos, as turbinas consistem em pás de rotor girando em torno de um cubo horizontal. Ao passar o vento através da pá, inicia-se um movimento de elevação que fornece uma força rotativa utilizada num processo complexo por um gerador assíncrono que finalmente gera energia.

Embora os parques eólicos offshore sejam mais caros devido a materiais de instalação e outros fatores, os materiais utilizados em ambas as turbinas são basicamente os mesmos, com as turbinas offshore precisando de pequenas variações para fornecer segurança na presença de velocidades de vento mais altas. As tecnologias onshore e offshore poderiam potencialmente fornecer a mesma energia, se duas turbinas de tamanho similar fossem expostas às mesmas velocidades de vento, com diferença de energia de saída próxima a nenhuma.

Diferenças entre energia eólica onshore e offshore

Even se a geração de energia eólica onshore e offshore tiverem algumas semelhanças como o uso do vento para fornecer energia, estas também têm algumas disparidades. A diferença mais óbvia entre energia eólica onshore e offshore é o local onde as turbinas precisam ser instaladas. Os parques eólicos onshore podem ser localizados em terra enquanto os offshore são instalados em grandes corpos de água.

Porque os parques eólicos onshore são instalados em terra, os custos podem ser muito mais baixos do que a outra opção. Os parques eólicos offshore requerem plataformas, cabos submarinos, interconexão e outros fatores que aumentam os custos de instalação; a manutenção desses parques também necessita de transporte de funcionários em helicópteros ou embarcações.

A geração de energia eólica onshore pode ser ligeiramente menos previsível do que offshore. Para instalar corretamente as fazendas em terra e fornecer geração de energia limpa, há um estudo necessário sobre o terreno e as correntes eólicas que devem ser realizadas. Os parques offshore gozam de uma inconsistência menos problemática devido aos ventos constantes com velocidades mais altas, proporcionando uma geração de energia mais confiável e eficiente.

Revisão de Vento OnShore

Custos

A energia eólica onhore é bastante barata. Os materiais necessários para instalação e infra-estrutura adicional para transmissão de energia proporcionam custos mais baixos do que os de parques offshore. Até 2020, os preços do vento em terra podem ser tão baratos quanto 20 $/MWh. As estimativas prevêem um custo de energia ainda mais baixo para 2030, uma vez que pode haver três vezes mais parques eólicos onshore instalados do que em 2018.

Espaço necessário

Uma desvantagem dos parques eólicos onshore é que eles exigem o uso do espaço terrestre para serem instalados e fornecem energia limpa. Para fornecer um fluxo ininterrupto de ar garantindo a geração de energia, as turbinas eólicas onshore requerem uma distância mínima de 150 m de qualquer obstrução e uma separação turbina a turbina de 7 vezes o diâmetro do rotor.

Benefícios

Onshore wind é uma das opções mais populares de energia renovável. A tecnologia proporciona muitos benefícios devido à natureza da geração de energia eólica e em comparação com a energia eólica offshore.

• Proporciona custos de instalação mais baixos. Em alguns casos, o retorno do investimento pode ser tão rápido quanto dois anos.
• A energia gerada pode ser facilmente ligada à rede.
• Mais empresas especializadas na instalação de parques eólicos em terra.
• O custo de manutenção pode ser bastante baixo.

Desvantagens

Não tudo pode ser inteiramente bom, portanto parques eólicos em terra também têm algumas desvantagens.

• Parques eólicos onshore requerem uma análise mais cuidadosa da corrente e velocidade do vento do que os eólicos offshore, para proporcionar uma geração de alta eficiência sem interrupção.
• O espaço potencial pode ser mais limitado devido aos custos do terreno e potenciais expansões urbanas.
• População descontente devido à poluição visual e sonora gerada por parques eólicos onshore nas proximidades de áreas residenciais pode ser bastante elevada.

Revisão de Vento Offshore

Custos

Figure 3: Parque Eólico Offshore. Fonte: AZO Cleantech

Custos para instalações eólicas offshore podem ser 20% maiores do que em terra devido à infra-estrutura de transmissão de energia, materiais extras necessários e outros desafios técnicos. Até 2019, os custos da energia eólica offshore caíram 32% em relação a 2018, estimando os custos de geração em 78 $/MWh. Até 2038, estimativas indicam que a energia eólica offshore pode já ser tão barata quanto o combustível fóssil.

Espaço necessário

A geração de energia eólica offshore não fornece um desafio sobre o espaço necessário para a instalação de parques eólicos. A distância mínima necessária para parques eólicos offshore é de pelo menos 200 milhas náuticas da costa e 50 pés de profundidade para o fundo do oceano. A densidade de energia para turbinas offshore oscila em torno de 1, requerendo 2 para uma turbina de 2 MW.

Benefícios

Embora os parques eólicos offshore pareçam ser a tendência principal no presente, os parques eólicos offshore oferecem alguns benefícios competentes em relação à sua contraparte.

• Instalações são mais adequadas para áreas maiores, proporcionando assim oportunidades para grandes projetos de geração de energia renovável.
• Os parques eólicos offshore têm um maior potencial de geração de energia devido aos ventos mais rápidos e constantes, fornecendo também energia a uma taxa mais estável.
• Não há desvantagens visuais ou de poluição sonora como as causadas pelos parques eólicos onshore.
• As turbinas eólicas offshore podem ser duas ou três vezes maiores que as opções onshore, devido à poluição sonora não ser um inconveniente. Este tamanho maior proporciona maior geração de energia e maior eficiência no custo de materiais
• Não há interferência com terrenos terrestres, proporcionando uma utilização mais inteligente do espaço em áreas povoadas de alta densidade.

Desvantagens

Parques eólicos offshore proporcionam muitos benefícios como a diminuição dos custos de saúde pública e a garantia de energia renovável limpa. Entretanto, há algumas desvantagens para a tecnologia.

• Custos mais elevados para a instalação e transmissão de energia elétrica relativa à energia eólica em terra.
• Ruído submarino e turbinas podem impactar a fauna sobre corpos de água e matar aves migratórias por impacto no processo.
• Todos os parques eólicos offshore requerem manutenção mais difícil e mais cara.
• O tempo de restauração de energia após um mau funcionamento pode ser maior do que com parques eólicos onshore.

Conclusão: Vento OnShore vs Offshore, Qual é o melhor?

Onshore wind power oferece uma escolha muito melhor do que offshore, devido aos custos reais de geração e instalação. No entanto, os investimentos offshore têm aumentado muito desde 2008, proporcionando um cenário eólico para 2030 que supera as tecnologias onshore, aumentando a capacidade instalada potencial na Europa em até 70GW.

A geração de energia eólica onshore é muito mais barata do que offshore, mas não é a opção definitiva, uma vez que também tem muitas desvantagens. Há poluição visual e sonora, baixa confiabilidade do vento e altos custos do espaço terrestre. A geração eólica offshore ultrapassa a tecnologia onshore em muitos aspectos, garantindo uma escolha de energia renovável que evita a poluição e proporciona uma alta geração constante devido aos ventos offshore.

Embora o equilíbrio de tendências possa vir a ser inclinado para a geração eólica onshore em 2020, isso pode não ser assim no futuro. Os investimentos estão aumentando para os parques eólicos offshore e os custos serão baixos o suficiente para que sejam ainda mais baratos do que a geração de fósseis e gás no futuro. A energia eólica offshore pode ter um preço hoje em dia, mas é a opção mais promissora para o futuro do mercado mundial de energia eólica.