A Petrobras e o Lactec, um dos maiores centros de pesquisa, tecnologia e inovação do Brasil, concluíram o projeto "Métodos construtivos em parques eólicos offshore", regulado pela ANEEL, PD-00553-0068/2020, que deu origem ao software computacional CPE-Offshore.

A plataforma foi desenvolvida especificamente para auxiliar engenheiros e investidores na tomada de decisões críticas de aquisição, construção, montagem e comissionamento desses complexos projetos no mar. O Brasil, com sua costa de 7.367 km e 3,5 milhões de km² de espaço marítimo, possui ventos mais constantes e fortes no ambiente offshore, mas também desafios únicos que exigem soluções personalizadas, difíceis de se planejar com ferramentas genéricas internacionais.

O pesquisador Felipe José Lachovicz, que integra a equipe do projeto, detalhou a importância do desenvolvimento. "Planejar uma usina eólica offshore envolve equilibrar uma infinidade de detalhes que impactam diretamente a viabilidade técnica e financeira do projeto. O CPE-Offshore surgiu para modelar essas variáveis no contexto brasileiro, oferecendo uma análise integrada e robusta", explica Lachovicz.

O coração elétrico do projeto
Composto por diferentes módulos como seleção de turbinas eólicas, definição da topologia do parque, fundações, seleção de portos, processo de instalação, manutenção, ciclo de vida e descomissionamento, um dos módulos mais cruciais do software é o módulo Cabos e Subestações responsável pelo Balance of Plant Elétrico (EBOP). Este módulo tem por objetivo dimensionar toda a parte elétrica do parque eólico, desde o sistema de coleta até a conexão com o Sistema Interligado Nacional (SIN), comparando os custos entre as diferentes tecnologias de transmissão da energia para o continente: Corrente Alternada de Alta Tensão (HVAC) e Corrente Contínua de Alta Tensão (HVDC).

"O EBOP representa aproximadamente metade dos custos totais de instalação de um parque eólico offshore. Uma modelagem adequada aqui é fundamental para otimizar soluções e reduzir despesas associadas", ressalta o pesquisador.

Os detalhes técnicos deste módulo foram recentemente publicados em um artigo na renomada revista IEEE Access, do Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE). O estudo, intitulado "Electrical Balance of Plant Approach for Offshore Wind Power Plants: A Brazilian Case Study", apresenta uma metodologia para levantamento dos custos relacionados ao sistema de coleta, sistema de exportação com otimização de compensação de potência reativa, subestações onshore e offshore e conexão com o SIN.

Descobertas-chave para o mercado brasileiro

A pesquisa apontou conclusões valiosas para o futuro da indústria no país:

Distância de break-even: para a transmissão em HVAC 230 kV/60Hz (padrão brasileiro), a distância de break-even onde essa tecnologia se mostra mais vantajosa frente ao HVDC pode chegar a até 180 km considerando a compensação de potência reativa no meio da linha de exportação, um valor ligeiramente superior ao apresentado na literatura internacional, devido às particularidades do sistema elétrico brasileiro.

Desempenho computacional: O estudo identificou as combinações mais adequadas de reatores para compensação de potência reativa, evitando que os projetistas tenham que testar diversas opções, o que economiza um tempo computacional valioso.

Dimensionamento físico de subestações: O módulo é capaz de estimar as dimensões físicas e o peso dos componentes e da plataforma das subestações offshore, informações críticas para o planejamento da logística, construção e fundações dessas gigantescas plataformas marítimas.

O software CPE-Offshore se consolida, portanto, como uma ferramenta estratégica não apenas para dominar a complexidade técnica de construir no mar, mas também para posicionar o Brasil na vanguarda da transição energética global.

Sobre o Lactec – O Lactec é um dos maiores centros de pesquisa, tecnologia e inovação do Brasil. Atua fortemente nos mercados de Energia, Saneamento, Meio Ambiente, Indústria e Infraestrutura em todo o ciclo de inovação, desde P&D, ensaios e análises até a execução de processos complexos para o setor de infraestrutura. Há 65 anos, suas soluções e serviços atendem às demandas atuais de diversos setores produtivos da economia brasileira, como empresas, setores e negócios de energia. Ao longo da sua história, consolidou-se com a conclusão de mais de 500 projetos. Possui mais de 300 profissionais, entre mestres e doutores, com sólida experiência de mercado. Sua sede administrativa fica em Curitiba, onde estão instaladas outras quatro unidades tecnológicas com ampla infraestrutura de laboratórios para atender a diversos segmentos industriais, além da unidade localizada em Salvador-BA. O Lactec é Unidade Embrapii de Inteligência Embarcada e em 2023 tornou-se Future Grid, o Centro de Competência Embrapii em Smart Grid e Eletromobilidade.