Impacto das janelas operacionais nas despesas de operação e manutenção de um parque eólico offshore

Tiago Miguel Fernandes Rocha

Key information

Authors:

Tiago Miguel Fernandes Rocha (Tiago Miguel Fernandes Rocha)

Supervisors:

Miguel Filipe Pinho Lopes (Miguel Filipe Pinho Lopes); António José Nunes de Almeida Sarmento (António José Nunes de Almeida Sarmento)

Published in

12/15/2014

Abstract

A energia eólica offshore é um recurso em geral mais abundante e mais consistente que o recurso eólico onshore. A presente dissertação tem como objetivo analisar o impacto das janelas operacionais nas despesas de Operação e Manutenção (O&M) de turbinas eólicas offshore, na medida em que estas representam cerca de 25-30% do custo total da energia produzida num parque eólico offshore, sendo que a maior contribuição para esse custo se refere à energia não produzida por inoperacionalidade do parque. A elaboração do modelo para análise do impacto das janelas operacionais nas despesas de O&M relativas ao futuro parque eólico offshore flutuante situado ao largo da costa de Viana do Castelo será efetuada com recurso a um modelo elaborado em Matlab. Através do caso de estudo, conclui-se que a acessibilidade do parque eólico offshore, para janelas operacionais de 1 hora variará entre 3% a 79%, dependendo das condições de operação e da altura do ano, obtendo-se uma acessibilidade média anual de 8% para as condições de operação mais exigentes e 54% para as menos exigentes. Destes valores resulta uma despesa média anual relativa às despesas de O&M, para as especificações técnico-económicas admitidas, de 23,05 €/MWh e um VAL para o investimento de 4,78 M€, correspondendo uma TIR de 9,19%. Por último, serão analisados os elementos que maior pressão exercem no aumento do valor das despesas de O&M e elaboradas propostas que possibilitam a sua redução para 8,62 €/MWh, a que corresponde um VAL de 14,2 M€ e uma TIR de 10,49% Offshore wind is a stronger and more consistent resource, than onshore wind resources. The present thesis analyses the impact of weather windows in offshore wind turbine operation and maintenance (O&M) expenses, since this expenses represents up to 25-30% of the total cost of energy from floating offshore wind farm (OWF), where the biggest share of the cost is due to downtime. Therefore, a tool has been developed and implemented in MATLAB to obtain the O&M expenditures for an OWF, located in Viana do Castelo, Portugal. From the case study it can be concluded that OWF’s average monthly accessibility, for 1 hour weather window, will vary from 3% to 79% depending of mission’s requirements and time of the year, with an average annual value of 8% for more exigent operation condition and a 54% accessibility values for less demanding conditions. And an O&M cost, for the techno-economics information admitted, of 23.05 €/MWh, corresponding to a NPV and IRR of 4.78 M€ and 9.19%, respectively. To conclude, it will be analysed the key-factors that lead to an increase of O&M expenses and propose an optimization strategy, in order to lower the O&M expenses to 8.62 €/MWh, getting a NPV and IRR of 14.2 M€ and 10.49%.