Offshore

Parques eólicos offshore contarão com cabos submarinos de alta tensão feitos nos EUA

Uma fábrica em Charleston, na Carolina do Sul, poderia conectar o futuro da energia renovável nos EUA? 

A Nexans, com sede em Paris, a segunda maior fabricante de cabos do mundo, aposta nisso: uma atualização de US $ 200 milhões, a ser concluída em setembro, criará a única fábrica norte-americana de fabricação de cabos submarinos de alta tensão inovadores e complexos que fornecerão energia offshore parques eólicos e, nas próximas décadas, parques eólicos flutuantes nas águas ao largo da costa dos Estados Unidos e em todo o mundo. 

A Nexans, uma empresa de 120 anos que fabrica cabos elétricos desde os primeiros dias do trabalho de Thomas Edison, desenvolveu originalmente os cabos de alta tensão (que já são produzidos na Noruega e no Japão e podem percorrer centenas de quilômetros ao longo do fundo do mar), para cruzar fiordes e conectar ilhas. Nos últimos anos, eles têm sido usados ​​para exportar energia de parques eólicos offshore, que fixaram fundações subaquáticas instaladas em águas relativamente rasas de até 150 pés. A Nexans atualmente fornece cabos para 50% dos parques eólicos offshore, que se tornaram comuns na Europa nas últimas três décadas. A empresa também possui e opera navios de colocação de cabos com sistemas de posicionamento especializados, valetadeiras, escavadeiras, veículos de operação remota e outros equipamentos submarinos especializados. 

A fábrica da Nexans em Charleston com 350.000 pés quadrados foi inaugurada em 2014 para produzir cabos subterrâneos de alta tensão isolados para projetos de transmissão de energia em terra. No entanto, sua localização à beira-mar foi cuidadosamente escolhida como um local para fabricar e transportar cabos submarinos, à medida que dezenas de parques eólicos offshore começaram a se desenvolver em áreas ao largo das costas de Massachusetts, Maine, Nova Jersey e outros estados da costa leste.

Um mercado americano em maturação para energia eólica offshore

“O offshoring de energia eólica é muito novo para os EUA e a construção de parques eólicos offshore é um processo longo e lento – você vê isso chegando com anos de antecedência”, disse Pierre-Edouard Dossin, gerente da fábrica de Charleston. “Sabíamos que os Estados Unidos seriam a próxima grande onda de vento offshore, era apenas uma questão de tempo.” O primeiro parque eólico offshore comercial – o Parque Eólico Block Island de 30 megawatts (MW) na costa de Rhode Island – começou a operar em 2016. Outros parques eólicos offshore propostos, com capacidades muito maiores, estão previstos para serem concluídos em 2023 e 2024.

Até que o mercado dos Estados Unidos amadureça, a fábrica de Charleston fornecerá seus cabos submarinos de alta tensão para projetos de parques eólicos offshore em todo o mundo. Em junho passado, a Nexans recebeu um contrato importante para projetar, fabricar e instalar três cabos de exportação offshore de alta tensão de 65 km para o projeto de parque eólico offshore Seagreen da Escócia que, quando concluído, será o maior parque eólico do país e a maior fonte única de energia renovável, com o suficiente para abastecer 1 milhão de residências. 

“Do ponto de vista estratégico, técnico e econômico, a localização de Charleston é muito importante – é um dos maiores portos marítimos da costa leste”, disse Brian Boan, diretor de transformação e projetos da Nexans High Voltage USA. “Agora a Nexans está posicionada para atender a este novo mercado eólico offshore na América do Norte e do Sul, bem como produzir exportações globais.” 

Uma nova onda de cabos submarinos

Os cabos submarinos precisam resistir aos danos corrosivos da água salgada, bem como às tensões e tensões mecânicas que vêm de âncoras, pescadores e enterrados no fundo do mar. Os cabos de alta tensão XLPE de três núcleos da Nexans, de até 12 polegadas de diâmetro e 420 kV, são isolados e protegidos por barreiras resistentes à água e blindagem mecânica. Cada cabo é diferente, diz Dossin, dependendo do cliente. “Depende da profundidade do mar e do tamanho do parque eólico ao qual se conectará – a maioria dos parques eólicos offshore tem cerca de 1,2 GW”, diz ele.

Outra consideração importante é a distância do parque eólico da costa, o que é uma vantagem crítica para a fábrica de Charleston, acrescenta Dossin. Se um parque eólico está a 40 milhas da costa, mas os cabos disponíveis têm apenas 20 milhas de comprimento, seria necessária a instalação de duas peças que levam mais de uma semana no mar para serem unidas. “Mesmo que a conexão seja perfeita, uma junta ainda é um ponto fraco”, diz ele. “A fábrica da Nexans em Charleston será capaz de fornecer cabos de até 150 milhas de comprimento e um recorde de 10.000 toneladas, o que é uma vantagem competitiva.”

Os cabos para o projeto do parque eólico offshore Seagreen, e outros pedidos futuros, serão instalados pela Aurora, a nova embarcação de instalação de cabos personalizada da Nexans, que está atualmente em construção e será entregue no segundo trimestre de 2021. Será usado em Charleston pela primeira vez em setembro.

O futuro desafio de cabos: parques eólicos flutuantes

Enquanto os parques eólicos offshore são instalados e ancorados apenas em águas rasas, os parques eólicos flutuantes, que não são ancorados e aproveitam ventos maiores e mais consistentes mais distantes no oceano, são o futuro da energia eólica, diz Boan.

“Isso faz parte da tecnologia inovadora que está sendo desenvolvida em Charleston, para atender à demanda por comprimentos de cabo mais longos que possam lidar com a turbulência e as forças de um cabo flutuante pendurado até o fundo do mar”, diz ele. Isso requer novos materiais que não se degradem – o chumbo, por exemplo, o material tradicional para proteger o cabo da água salgada, é rígido e rachará quando movido. A Nexans já testou protótipos de cabos flutuantes em pequenos parques eólicos europeus, diz Boan.

Os parques eólicos flutuantes provavelmente surgirão em cerca de uma década, particularmente em áreas como a Costa Oeste dos Estados Unidos, que não tem as águas rasas da Costa Leste, que podem suportar os tradicionais parques eólicos offshore.

No geral, a Nexans diz que a planta de Charleston está preparada para aproveitar as tendências que estão por vir, incluindo que a demanda mundial por energia crescerá 20% na próxima década, e 80% dessa demanda será suprida por energia verde, principalmente do vento.

“Há um grande mercado à nossa frente em todo o mundo”, diz Dossin. “Assim que os parques eólicos offshore decolarem nos próximos três anos, acreditamos que será uma tendência permanente.”

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