Solar fotovoltaico flutuante do Alqueva: um pioneiro na hibridação de energias renováveis
Inaugurada em 2022, a central solar flutuante de Alqueva representa o futuro da energia: inovação e sustentabilidade combinadas.
Iniciada após um projeto-piloto de sucesso na albufeira do Alto Rabagão, o Alqueva é hoje a maior plataforma flutuante de produção de energia solar da Europa e demonstra como os ecossistemas existentes podem ser utilizados para aumentar a produção de energia renovável sem prejudicar o ambiente natural.
Este conceito de combinação de múltiplas fontes de energia renovável num único local está a ganhar força em todo o mundo e o Alqueva está na vanguarda deste movimento.
Inovação reconhecida: Prémio Europeu de Energia Sustentável
Em 2023, o projeto solar flutuante de Alqueva venceu o European Sustainable Energy Award (EUSEW) na categoria de Inovação, um prestigiado prémio atribuído pela Comissão Europeia e em 2024, o Prémio Edison 2024, que representa a maior distinção do sector da energia eléctrica, atribuído anualmente pelo Edison Electric Institute (EEI) associação que representa todas as empresas de eletricidade detidas por investidores dos Estados Unidos da América. Estes reconhecimentos destacam o papel de Alqueva como pioneiro nas energias renováveis e a sua abordagem inovadora à hibridização de fontes de energia, soluções escaláveis que contribuem para os objetivos de descarbonização.
Inovar o que já existe: é possível?
Num projeto deste tipo, a inovação desenvolve-se em várias fases, desde o conceito inicial até à realidade. Vale a pena fazer uma viagem por estas diferentes etapas para melhor compreender os aspetos pioneiros e os seus inegáveis benefícios.
É certamente entusiasmante criar algo a partir do zero. Mas a inovação também pode envolver a análise do que já existe e como pode ser reinventado. Foi esta a ideia subjacente ao nosso projeto: olhar para as infra-estruturas existentes, como as barragens hidroeléctricas, e pensar em aumentar o seu potencial.
Maximizar a eficiência através da hibridização
Ao combinar a vasta extensão de água com a energia solar, tivemos a ideia de criar uma central solar flutuante. O projeto de Alqueva põe em prática o conceito inovador de
testado no projeto-piloto desenvolvido na albufeira do Alto Rabagão.
A mesma ideia de hibridização tem sido investigada noutras partes do mundo, provando que é viável e uma excelente solução com inúmeras vantagens:
- Produção complementar de energia: A combinação das fontes de energia hídrica e solar permite uma utilização mais eficaz de um único ponto de ligação à rede. É a primeira vez que em Portugal se implementa o conceito de hibridização, ou seja, adicionar uma nova tecnologia ao mesmo ponto de ligação à rede. A vantagem é clara: os pontos de ligação são recursos escassos, mas não são utilizados na sua capacidade máxima ao longo do dia, o que significa que a capacidade disponível pode ser utilizada para os tornar mais eficazes.
- Utilização das infra-estruturas existentes: Outro aspeto positivo deste projeto é que não é necessário construir novas linhas de transporte de eletricidade, uma vez que a central eléctrica flutuante utiliza a infraestrutura existente para a energia produzida pela barragem.
- Utilização eficiente de um único ponto de ligação à rede: A adição de uma central fotovoltaica flutuante é complementar à barragem, porque, de um modo geral, quando chove (o que beneficia a produção hidroelétrica), há menos luz solar e vice-versa.
- Preservação do solo: A construção da central à superfície da albufeira por detrás da barragem deixa terrenos disponíveis para a agricultura ou actividades recreativas, por exemplo, e tem menos impacto no ambiente e na paisagem do que uma solução em terra.
A aposta na hibridização, ao aliar energia elétrica produzida da água, sol, vento e armazenamento, é uma via lógica de crescimento em que a EDP continuará a investir – permite produzir energia mais barata, otimiza recursos e com o mínimo impacto ambiental.
Os desafios da hibridização
Ao chegar à conclusão de que uma plataforma fotovoltaica flutuante ligada ao mesmo ponto de ligação da central hidroelétrica seria a solução ideal, o projeto tinha mais um desafio técnico: a sua construção numa albufeira associada a uma barragem. O título de “maior da Europa numa albufeira” pode parecer uma especificação sem peso, mas a realidade é que construir numa albufeira como a do Alqueva é um desafio de engenharia - pela localização em vales muito profundos (com quase 70 metros de profundidade), pelas margens com declives muito pronunciados e pelas oscilações do plano de água de mais de 20 metros.
Dada a configuração da albufeira na zona de instalação, a plataforma teve de ser amarrada a profundidades diferentes, com o especial cuidado de que os seus sistemas de fixação não poderiam ser rígidos. Num aspeto tão técnico como este, é importante que outros projetos de inovação apareçam de forma a ganhar-se alguma experiência e orientação, como aconteceu com o FreShER, que permitiu testar soluções como o sistema de amarração, sistema este que inclui cabos elásticos especiais que permitem à plataforma acompanhar a subida ou descida do nível da água.
Como o nível da albufeira varia ao longo dos meses, as amarrações deveriam ser elásticas o suficiente para permitir as variações de nível entre o mínimo e o máximo esperado, e ao mesmo tempo garantindo que a plataforma não se movesse, contrariando a ação do muito vento que se faz sentir nesta zona. Tudo isto foi um complicado exercício de engenharia que seria mais simples num reservatório de água em betão, por exemplo, como já existe noutros pontos do mundo.
Bem-vindos ao futuro da energia na Europa
Houve ainda a decisão de adicionar uma outra camada de inovação: uma bateria com potência nominal de 1 MW e capacidade de armazenamento de cerca de 2MWh, um elemento essencial para manter a estabilidade da rede quando estamos perante energias renováveis, já que a produção não é linear, mas sim instável, ditada por elementos naturais. Sempre que aparece uma nuvem, ou uma manhã de nevoeiro, a curva de produção de energia solar sofre uma queda. A existência de uma bateria permite armazenar a energia produzida pela central flutuante em momentos de maior produção (exposição solar) e exportar para a rede nos momentos em que esta produção solar é menor.
Mas nos aproveitamentos hidroelétricos isto não é uma novidade. No Alqueva já se armazena energia em forma de água nos dias em que este elemento está em excesso, para gerar energia nos dias de maior procura. Isto graças a um sistema de
que quando é acionado consome energia produzida pela central solar flutuante.
Cria-se assim, com este complexo híbrido de produção uma espécie de ecossistema muito próximo do que será a produção de energia num futuro na Europa com alta penetração de renováveis, permitindo maximizar o uso de energia renovável, assegurar a estabilidade da rede e com um impacto muito reduzido para o meio ambiente.
Impacto reduzido no meio ambiente
“O que está por trás da linha de pensamento que levou a este projeto é: o que é que nós podemos fazer que tenha o menor impacto no ambiente? Temos de ter a intenção não só de fazer um projeto que seja solar, eólico ou de outra fonte renovável, mas um projeto que tenha o mínimo impacto possível no ambiente e a mínima utilização possível dos recursos naturais. É isto que move este tipo de projeto”, afirma Miguel Patena, responsável pelo projeto da Central Solar Fotovoltaica Flutuante de Alqueva à data da inauguração.
Um dos descritores mais relevantes nos estudos ambientais deste tipo de projetos é o da Paisagem, em que os seus impactes podem ser considerados positivos por uns e negativos por outros. As preocupações ambientais estão, de facto, na génese deste projeto, e isto não está apenas na aposta nas energias renováveis e aproveitamento de infraestruturas, mas também na forma como a engenharia foi pensada para, através da inovação, apontar caminhos para a redução da pegada ambiental.
Tradicionalmente, os painéis de uma central solar flutuante assentam em flutuadores de plástico. A antever este futuro, e porque a EDP está comprometida com a sustentabilidade e com a promoção da economia circular, a EDP lançou o desafio à Amorim Cork Composites, comercializadora de cortiça, e à Isigenere, fabricante de flutuadores, para produzirem um flutuador com menor pegada de CO2. Juntas, as três empresas desenvolveram um flutuador inédito, feito com compósitos de cortiça e HDPE (plástico reciclado), ao contrário dos outros, feitos inteiramente de plástico virgem.
Em suma, estes flutuadores têm uma pegada carbónica inferior em cerca de 30%, face aos tradicionais, e o plano das duas empresas é continuar a parceria para desenvolver flutuadores neutros em carbono. A sua cor azul fica bem camuflada na água.
O que temos agora e o que nos reserva o futuro?
Quem atravessa a grande estrutura da barragem pode parar por uns instantes ao centro para admirar o futuro. De um lado a obra do artista João Louro que celebriza a frase “On a clear day you can see forever”. De outro, é um espelho fotovoltaico sobre outro espelho, o de água. O conjunto de cerca de 12 mil painéis — exatamente iguais aos que se instalam, por exemplo, nos telhados de um prédio — flutuam sobre cerca de 25 mil flutuadores, numa área de quatro hectares.
Foram instalados com uma inclinação de 5 graus e orientação este-oeste, o que pode parecer estranho — já que os painéis em terra, em Portugal, têm uma inclinação ótima de 30 graus e estão orientados a sul— mas esta é a melhor forma de resistir ao vento e aproveitar toda a área, reduzindo as sombras e prolongando as horas de produção. O resultado são 7,5 GWh de energia anuais que vão beneficiar 1500 famílias da região.
Apesar destes números serem grandes, é preciso ter em conta que a área desta plataforma é 6000 vezes mais pequena do que a área total da albufeira – ou seja, a plataforma ocupa o equivalente a 0,016% da área total da albufeira. “Se 3% da área do Alqueva estivesse ocupada com painéis solares, havia 97% de área ainda liberta para todas as outras atividades”, precisou o Primeiro-Ministro António Costa, durante a inauguração do projeto de julho de 2022.
É possível continuar a expandir a unidade de produção aqui construída sem canibalizar esta área de incrível beleza natural e com muitas outras utilizações para a economia local. O futuro de Alqueva é de contínuo crescimento e inovação. A EDP planeia adicionar 70 MVA de energia solar flutuante à capacidade existente, assegurada no primeiro leilão solar flutuante de Portugal em 2021. Esta expansão irá aumentar significativamente a produção de energia renovável sem afetar a beleza natural ou outras utilizações da albufeira.
Estes cerca de 70 hectares de painéis não vão estar ligados à infraestrutura elétrica da barragem, mas sim diretamente à rede de transporte e vão estar hibridizados com eólico, outra fonte complementar do solar — no inverno há menos sol e mais vento, no verão, o contrário. Serão mais 70 MVA em solar e 70 MW em turbinas eólicas colocadas a alguns quilómetros da albufeira.
O caminho para a descarbonização
O Alqueva é mais do que um mero projeto de energias renováveis; é um modelo para o futuro da energia na Europa. Com o objetivo da União Europeia de se tornar neutra em carbono até 2050, projectos como Alqueva são cruciais para acelerar a transição para uma economia mais verde.
A EDP está a liderar o caminho, com o objetivo de se tornar 100% verde até 2030, e a hibridação inovadora de fontes de energia renováveis de Alqueva é um passo significativo para este objetivo. A transição para atingir este objetivo futuro já começou e o investimento em energia solar é fundamental.
O Prémio Europeu de Energia Sustentável 2023 é um testemunho da liderança e inovação da EDP no setor das energias renováveis. Nas palavras de Miguel Stilwell d'Andrade, CEO da EDP, “O Alqueva é hoje um exemplo de inovação e sustentabilidade, que iremos reforçar em breve com o novo projeto ganho no primeiro leilão solar flutuante em Portugal”. Com o seu compromisso contínuo para com a inovação e a gestão ambiental, a EDP não está apenas a contribuir para o esforço global de descarbonização - está a definir o padrão de como este pode ser alcançado.
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