Pesquisadores espanhóis revelam ‘solução promissora para energia solar offshore’ baseada em rastreador de eixo duplo e TLP

Pesquisadores da Universidade Espanhola de Oviedo desenvolveram um novo conceito de energia solar offshore que combina um sistema de rastreamento de eixo duplo e uma plataforma de pernas de tensão (TLP), considerada uma “solução promissora para energia solar offshore”.
O novo sistema FPV offshore denominado HelioSea aproveita a combinação de dois elementos distintos: um rastreador solar de eixo duplo, maximizando a geração de energia solar, e um TLP, que garante a capacidade de sobrevivência estrutural, oferecendo uma plataforma estável e simplificando o reboque e a instalação.

O dispositivo está atualmente em seus estágios iniciais de desenvolvimento, correspondendo a um nível de preparação tecnológica (TRL) de 2 a 3.

Os TLPs propostos consistem em um mastro ou poste e quatro pontões conectados ao fundo do mar através dos cabos de amarração esticados correspondentes (as pernas). Embora pesquisas anteriores sobre tecnologia eólica offshore indicassem que os TLPs podem envolver um processo de instalação mais complexo em comparação com plataformas alternativas, como semissubmersíveis, há um LCOE previsto mais baixo, disseram os pesquisadores.

De acordo com a investigação realizada pela Universidade de Oviedo, os TLPs apresentam uma série de vantagens quando comparados com outras plataformas offshore, são móveis e reutilizáveis, têm movimento vertical mínimo, têm baixo aumento de custo com o aumento da profundidade da água, capacidade em águas profundas e baixo custo de manutenção. Amortecedor solar, bateria de lítio, atuador de rastreador solar, controlador de rastreamento solar, redutor de engrenagem sem-fim série NMRV, motor de engrenagem planetária,

Em termos de desvantagens, as mais relevantes incluem alto custo inicial, alto custo submarino, fadiga de tensão e difícil manutenção de sistemas submarinos.

Além disso, o sistema HelioSea maximiza o rendimento energético para uma ampla gama de condições e cenários, combinando painéis bifaciais e de rastreamento. Espera-se que a futura padronização e industrialização reduzam os custos de fabricação de ambas as tecnologias e, posteriormente, o LCOE do HelioSea.

Diz-se que os rastreadores de eixo duplo maximizam a quantidade de irradiância normal direta (DNI) que atinge a frente dos arranjos fotovoltaicos ao longo do ano, o que resulta em um maior rendimento anual de energia e uma produção de energia mais suave ao longo do dia.

O TLP e a montagem no topo do poste podem ser fabricados separadamente e unidos na doca antes de serem levados para o mar. Ao contrário das turbinas eólicas offshore, que requerem fabricação em instalações portuárias, as dimensões reduzidas e o design rígido do sistema permitem o transporte terrestre a partir de oficinas fora das instalações portuárias, disse a Universidade de Oviedo.

Uma vez no porto, as unidades HelioSea são transportadas para o local do projeto para instalação. Convencionalmente, a água de lastro é usada para aumentar o peso total dos TLPs, facilitando as operações de reboque e ancoragem. Antes da ancoragem, os tendões são fixados a uma fundação no fundo do mar preparado. Posteriormente, é realizado o deslastro para estabelecer a necessária flutuabilidade líquida e tensão nas amarras.

Segundo os investigadores, este processo de instalação convencional pode apresentar desafios devido à inerente instabilidade de flutuação livre associada aos TLPs, no entanto, as dimensões reduzidas do HelioSea permitem considerar o transporte numa barcaça de pequeno porte em vez de rebocar, e alternativamente, o a tecnologia pode aproveitar os procedimentos propostos para outros TLPs. Independentemente disso, são necessários recursos convencionais, incluindo pequenos rebocadores, guindastes e/ou barcaças, para o comissionamento, resultando potencialmente em eficiências de custos significativas e simplificação das operações marítimas.

“HelioSea, um novo conceito flutuante para aproveitamento de energia solar offshore, combina dois recursos principais: um sistema de rastreamento de eixo duplo e um TLP. Embora a primeira seja uma tecnologia comumente aplicada em instalações GPV, o TLP nunca foi proposto antes no projeto de sistemas FPV. Este projeto busca um duplo objetivo: maximizar a geração de eletricidade e fornecer uma estrutura confiável para sobreviver ao desafiador ambiente marinho”, escreve a pesquisa. Amortecedor solar, bateria de lítio, atuador rastreador solar, controlador de rastreamento solar, redutor de engrenagem helicoidal série NMRV, engrenagem planetária motor,

“O HelioSea apresenta recursos diferenciados, facilitando a transição da tecnologia FPV para ambientes offshore. Embora reconheçam áreas para melhoria, os resultados promissores justificam exploração adicional através de técnicas numéricas e experimentais. Os esforços subsequentes devem se concentrar na otimização da geometria, dos materiais e dos custos de energia, abrangendo uma gama mais ampla de condições ambientais, utilizando ferramentas numéricas avançadas e aderindo a avaliações estruturais padronizadas. Amortecedor solar, bateria de lítio, atuador de rastreador solar, controlador de rastreamento solar, NMRV Série redutor de engrenagem helicoidal, motor de engrenagem planetária,
​