Natal-RN, Dezembro de 2020

Prof. Mario González(mario@ct.ufrn.br)

Eólica offshore e hidrogênio verde: Panorama mundial e oportunidades

para o Brasil

Agenda

0. Introdução

1. Mercado

2. Desenvolvimento tecnológico

3. Oportunidades para o Brasil

4. Considerações

CREATION – Innovation of Products and Processes for Renewable Energy

CREATION: Innovation of Products and Processes for Renewable Energy

2010

Begin

2017

International partners

2012

Regional

2016

International

2015

National

20192014

National

Projetos de pesquisa2010 - 2012Medição de desempenho na cadeia de suprimentos de energia eólica do Brasil

2012 - 2014Desenvolvimento sustentável de comunidades próximas às usinas eólicos do RN

2013 - 2015Prospecção tecnológica de aerogeradores para energia eólica

2015 - 2017Práticas de open innovation para o desenvolvimento tecnológico da energia eólica no Brasil

2016 - 2020• Estudos econômicos de infraestrutura e da cadeia de valor da indústria eólica offshore

2019 - Atual• Estudos econômicos e de inovação para o desenvolvimento da energia eólica offshore do Brasil2019 - Atual• Estudos econômicos de infraestrutura e da cadeia de valor do híbrido eólica offshore e hidrogênio

verde

Pesquisas de campo• Estudo de casos:

• Desenvolvimento do mercado eólico offshore da Dinamarca, Reino Unido, Alemanha;• Desenvolvimento de novos mercados da eólica offshore (Índia, Taiwan, Japão e EUA)

• Condução de pesquisas em energia eólica onshore desde 2010

• Missões científicas e pesquisa de campo em eólica offshore:• Reino Unido (2013; 2014; 2018)• Japão (2016)• Dinamarca (2015, 2016, 2017, 2018, 2019)• Suécia (2017 e 2018)• Alemanha (2018; 2019)• Holanda (2019)• Bélgica (2019)• Portugal (2019)

Mercado

Eólica Offshore e Hidrogênio Verde

Desenvolvimento sustentável: Economia verde

Desenvolvimento sustentável

Fonte: Reuters (2020)

Desenvolvimento sustentável

Fonte: Reuters (2020)

Desenvolvimento sustentável

Fonte: Energy forecast (2020)

Desenvolvimento sustentável

Fonte: PV magazine (2020)

Hidrogênio verde

Fonte: Energy forecast (2020)

• Água

• Energia Elétrica (fontelimpa e renovavel)

Processo de Eletrólise

Desenvolvimento sustentável

Fonte: Themasites (2020)

ECONOMIA CIRCULAR ECONOMIA VERDE

Fonte: Themasites (2020)

Eólica offshore: mercadoCapacidade acumulada (MW)

Inglaterra:

4.1175.415

7.0468.724

12.167

14.384

18.815

22.865

27.213

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019Fonte: CREATION (2010) a partir de GWEC (2017; 2020); WindEurope, 2020

Eólica offshore: mercadoCapacidade instalada por país (MW)

Inglaterra:

9.710

7.498

4.906

1.7381.124

1.557

202 128 99 85 1660

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

UK Germany China Denmark Netherlands Belgium Sweden Taiwan Vietnam Japan Others

2016 2019 Fonte: CREATION (2020), a partir de GWEC( 2017; 2020); WindEurope (2020)

Eólica offshore: mercadoPreço no Reino Unido ($/MWh)

Fonte: CREATION (2020) a partir de TCE (2019); WindEurope (2020 )

201,55

162,63

136,24

76,34

50,05

0

50

100

150

200

250

2014 - CfdAllocation

2015 - 1st CfdAuction

2016 - CfdAuction

2017 - CfdAuction

2019 - CfdAuction

UK Auction (USD/MWh)

Tecnologia

Energia Eólica Offshore e Hidrogênio Verde

Desenvolvimento tecnológico acelerado

Hidrogênio verde

Fonte: Tractebel-Engine (2020)

Energia eólica no Brasil

Eólica onshore no Brasil

• Capacidadeinstalada

• 657 parques• 16, 2 GW

• 9.29% da matrizelétrica

Rio Grande do Norte

• 267 parques• 4, 6 GW

Fonte: ANEEL (2020)

Eólica offshore no BrasilPotencial eólico offshore:- 697 GW (EPE, 2019)- 1.200 GW (BANCO MUNDIAL, 2020)

Nordeste: RN e CE: Alto potencial próximo da costa- Distancia da costa [ ~ 20 km]- Profundidade da água [12 - 15 m]- Fator capacidade media de projetos no RN =

61% (NUNES, 2020).

Fonte: EPE (2020)

Usinas Eólicas Offshore: Linha do tempoDistância minima da costa (Km)

Inglaterra:

Fonte: CREATION (2020)

0

20

40

60

80

100

120

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025

Dist

ânci

a da

cos

ta (k

m)

AnoReino Unido Alemanha Dinamarca

Usinas Eólicas Offshore: Linha do tempoProfundidade mínima da água (m)

Inglaterra:

Fonte: CREATION (2020)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025

Prof

undi

dade

mín

ima

das u

sinas

(m)

Ano

Reino Unido Alemanha Dinamarca

Sistema eólico offshore

Creation: Innovation of Products and Processes for Renewable Energy

Turbinas

Cabos

Subestação offshore

Subestação onshore

Cabos

Fonte: CRIACAO (2019, p.1)

Turbinas

Eólica offshore e hidrogênio verde:OPORTUNIDADE PARA O BRASIL

Power-to-gas

Considerações§ Uso da infraestrutura de plataformas fixas de O&G e

gasodutos (descomissionamento) para produzir Hidrogênio verde.

§ O Brasil (Nordeste) pode ser competitivo para em custo para exportar H2.

§ Fator de capacidade (CF) médio é o maior do planeta;

§ Onshore FC = 43%

§ Offshore FC > 60%

“We are conducting studies economic, infrastructure logistic, technology and value chain for offshore wind energy and green hydrogen”

Natal-RN, Dezembro de 2020

Prof. Mario González(mario@ct.ufrn.br)

Eólica offshore e hidrogênio verde: Panorama mundial e oportunidades

para o Brasil