riscos técnicos dos projetos eólicos - coinvalores.com.br · taxa p90/p50 (análise antes da...

Riscos técnicos dos projetos eólicosSão Paulo, 16 de outubro de 2013

GL Garrad Hassan – Grupo DNV GLEspecialistas em energia renovável

Eólica Onshore & Offshore Ondas & Marés Solar PV & CSP

2 / 32

Para proprietários, desenvolvedores e financiadores

Alcance Geográfico e Serviços

950+ colaboradores em 42 cidades em 24 países

Vancouver

Ottawa

Portland

San Diego

Montreal

Peterborough

Austin

Monterrey

Santiago

Porto Alegre

Beijing

Tokyo

Shanghai

Mumbai

Bangalore

Newcastle

Melbourne

Wellington

HeerenveenSint Maarten

Kaiser-Wilhelm-Koog

BristolDublinParis

IzmirCairo

CopenhagenHinnerupOldenburgHamburgWarsaw

LisbonBarcelonaZaragoza

Madrid

Imola

GlasgowLondon

Slough

3 / 57Escolha do

ProjetoEngenharia

Construçãoe início deoperação

Operação eManutenção

Fim daoperação

Para fabricantes de aerogeradores

3 / 57Projeto ProtótiposCertificacao

GL RCTestes Fabricacao

3 / 32

EstadoNúmero de estudios

Total MW evaluados

Bahia 223 6.741,5Rio Grande do Norte 138 4.677,9Rio Grande do Sul 109 3.033,0Ceará 66 2.037,6Piauí 19 585,8Santa Catarina 14 342,0Paraíba 6 194,8Pernambuco 5 88,0Minas Gerais 4 232,1Rio de Janeiro 2 163,1Sergipe 1 34,5São Paulo 1 4,2

Total 18.134,4

MW avaliados pela GL GH no Brazil

4 / 32

Riscos técnicos dos projetos eólicos

5 / 32

Sumário – Riscos técnicos dos projetos eólicos• Principais riscos dos projetos eólicos:

• Vento e produção• Custos• Tarifa de energia• Desempenho do projeto

• Como reduzir estes riscos?• Certificação da produção (P50, P90)• Seleção do aerogerador• Projeto de obra civil e elétrica• Contratos• Acompanhamento da operação

6 / 32

Análise de energia – Certificação da produção

7 / 32

2. Correlação com referencias de longo praço

Wind farm

site masts

400m

Reference

station

50 km

6. Estimar as perdas

Disponibilidade

Esteiras

Topografia

Rede elétrica

Outros

1. Medição do vento

Certificação de produção

3. Calcular a rosa dos ventos

4. Modelar e simular o vento

5. Aplicar características da turbina

7. Estimar as incertezas

P50

bru

to

P50

net

o

• P50: Existe 50% de chance de que o valor real seja maior (ou menor) do que o P50.

• P90: Existe 90% de chance de que o valor real seja maior do que o P90.

• Leilões de energia com P90: Se incerteza alta � Menor produção certificada (P90)

A importância da incerteza

Análise de energia

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

20 30 40 50 60 70 80

Series2

Series1

P50 = 50 GWh/ano

P90 (Serie 1):36.5 GWh/ano

P90 (Serie 2):43.0 GWh/ano

9 / 32

36.5 43

Principais fontes de incertezas

Variabilidade futura do vento• Em um qualquer período de 1 ano• Em um qualquer período de 10 anos

Análise de energia

Velocidade do vento• Precisão das medições• Qualidade das correlações• Extrapolação vertical da velocidade

do vento• Variabilidade do período assumido

como representativo de longo prazo

Energia• Precisão na modelagem do fluxo de vento• Precisão no cálculo de esteiras• Precisão da medição de energia da

subestação• Precisão do mapa topográfico• Estimativa das perdas técnicas

Altura do cubo

SET

10 / 32

Variabilidade do vento

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

Jan-99 Jan-00 Jan-01 Jan-02 Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09 Jan-10

[m/s

]

• Existe uma incerteza associada à consideração de que o período histórico de dados disponíveis é representativo do clima para períodos mais longos.

Análise de energia

11 / 32

Taxa P90/P50 (análise antes da construção do parque)

Incerteza muito alta

Incerteza alta Incerteza média

Incerteza baixa Incerteza muito baixa

Cenário futuro

10 anos<78% 79-82% 83-85% 86-88% >89%

Relação P90/P50

Análise de energia

12 / 32

Seleção do aerogerador

13 / 32

Requerimentos básicos para escolha do aerogerador

Provar que a turbina:

• É fabricada de acordo a “standards” reconhecidos

• É adequada para o local

• Tem uma vida útil maior do que o “loan term”

• Cumpre com as leis locais

• Tem um bom “track record”

• O fabricante é reconhecido e fiável

Comprobação da Certificação


14 / 32

Certificado de Tipo - Type Certificate(por uma entidade certificadora independente)

Fase 1:Avaliação do projeto(Design assessment)


Fase 2:Testes

(Type testing)

Cargas

Curva de potencia

Qualidade da energia

Medição de ruído (opcional)

Fase 3:Avaliação da fabricação

15 / 32

Condições típicas do local


PARAMETROS A CONSIDERAR: Densidade do ar, temperatura, risco de raios, altitude, pendentes, corrosão, pó, sismo, velocidade media anual, rajadas, turbulência, distancia entre aerogeradores

Characteristic ClassIA

Class IIA

ClassIIIA

Annual mean wind speed (m/s) 10 8.5 7.5

50 year return period 3 sec gust (m/s) 70 59.5 52.5

Turbulence intensity (%) 18 18 18

Ground slope (deg.) 8 8 8

Air density (kg/m3) 1.225 1.225 1.225

Minimum temperature (°C) -20 -20 -20

Maximum temperature (°C) +50 +50 +50

A indicates 18% turbulence, B would be 16%

Classe IEC(Padrão da indústria)

16 / 32

Characteristics Class IIA Site

Average annual wind speed (m/s) 8.5 9.0

3 sec. gust with a return period of 50years (m/s)

59.5 35

Turbulence intensity (%) 18 10

Slope (grades) 8 5

Air density (kg/m3) 1.225 1.05

Minimum temperature ( ºC) -20 +5

Maximum temperature ( ºC) +50 +40

�

�

�

�

�

Precisa uma analise mais detalhadadas condições especificas do local

�

Adequação ao local – Brasil(Caso típico no NE do Brasil)


�

O AEROGERADOR DEVE SER ADEQUADO PARA O LOCAL

17 / 32

Obra Civil e Elétrica

18 / 32

Obra civil

Fundações: Revisão do projeto (dimensões, geotécnico…) e revisão da

execução (ensaios de qualidade do concreto e o aço, densidade do material,...)

Superficiais Profundas

Caminhos e acessos

Obra civil e eléctrica

19 / 32

Obra elétrica

Circuitos MT: Revisão do projeto (cabos, perdas elétricas,…) e revisão da execução

(ensaios na fábrica, conexão de cabos, medição da isolação, passo e contato,…)

Subestação: Revisão do projeto (proteções, capacidade dos

componentes, requisitos da rede) e revisão da execução (ensaios na

fábrica, testes das proteções)

Obra civil e eléctrica

20 / 32

Custos de investimento e contratos

21 / 32

De que se compõe o custo de investimento?

Desenvolvimento & Outros

BoP 30%

TSA 70%

Red

eC

ivil

Sist

. Elé

ctric

o

Turbinas


22 / 32

Como se distribuem os custos de investimento?

Os custos típicos de construção dos parques “onshore” são na ordem de R$ 3.5–4.0m/MW

Pre

limin

arie

s

TS

A d

own

paym

ent

BoP

dow

n pa

ymen

ts

BoP

Pay

men

ts Tur

bine

Shi

pmen

ts

Tur

bine

Del

iver

ies

Tur

bine

T

estin

g

FC TO FATime (18months)

0%

100%

Con

stru

ctio

n B

udge

t


23 / 32

Estrutura contratual - Atribuição de responsabilidad es

• EPC (Engineer Procure Construct)• Inclui tudo: projeto, engenharia, compras e construção do projeto até o ponto de ligação à

rede.• Custo adicional (5-10%), mas o risco fica limitado.

• Mutli-Contrato – Até 4 Contrados (TSA, BoP – Civil e Elétrico –, Rede)• Há interfaces que tem de ser bem definidas. Geralmente as penalidades ficam limitadas a

cada contrato.

• Multi-Contrato – Mais de 5 Contratos• Risco maior. Interfaces são complexas.

Níveis típicos de contingência:• Contrato EPC: 1-2%• Multi-Contrato(ate 4): 3-5%• Multi-Contrato (mais de 5): 10-15%


24 / 32

Contratos de Uso do Sistema de Transmissão, contrat os de Conexão e PPAs

LIGAÇÃO À REDE

Escopo:• conexão• transmissão• distribuição• manutenção

Considerações chave:• trabalhos “contestables”• trabalhos “non contestable”• requisitos técnicos• prazos• eventos de “curtailment”• eventos de desconexão• NÃO REDE = NÃO PROJETO!

VENDA DE ENERGIA (PPA)

Escopo:• compra-venda de energia

(no ACR ou no ACL)

Considerações chave:• % da energia comprada• preço fixo ou variável• duração do mandato• incentivos adicionais• compensação• medição• limitações?• penalidades?


25 / 32

Operação dos parques eólicos

26 / 32

Como se dividem os custos de operação?

• O total varia por tamanho da turbina, idade e fornecedor€20k – 100k / WTG / Ano(+ custos variáveis do local)

• Offshore é mais caro

• Aprox. 20 -25% da renda

Manutenção planejada enão planejada

Taxas, aluguel, energia, comunicações, juros,fundos comunitários& seguros

Coordenação, acompanhamento & relatórios


27 / 32

Quais são as considerações estratégicas na O&M?

GARANTIAS & PENALIDADES

(Defeitos, disponibilidade)

PREÇO & ESCOPO

TERMOS & CONDIÇÕES

REPOSTOS & ACOMPANHAMENTO

Tempo de recepção de

peças?

Preço das peças?Reservas?

Quando falhará uma

peça?


28 / 32

Otimização da produçãoAcompanhamento do desempenho dos aerogeradores

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

120%

130%

140%

150%

1 2 3 4 5

Year

Pro

duct

ion

as %

of l

ong-

term

fore

cast Actual

production

Potentialproduction

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

120%

130%

140%

150%

1 2 3 4 5

Year

Pro

duct

ion

as %

of l

ong-

term

fore

cast Actual

production

Potentialproduction

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

120%

130%

140%

150%

1 2 3 4 5

Year

Pro

duct

ion

as %

of l

ong-

term

fore

cast Actual

production

Potentialproduction

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

120%

130%

140%

150%

1 2 3 4 5

Year

Pro

duct

ion

as %

of l

ong-

term

fore

cast Actual

production

Potentialproduction

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

120%

130%

140%

150%

1 2 3 4 5

Year

Pro

duct

ion

as %

of l

ong-

term

fore

cast Actual

production

Potentialproduction

Que aconteceu?

Perda de renda!

Não deixe o acompanhamento do

desempenho do parque eólico até ter um ano embaixo do

P50


29 / 32

ConclusõesRiscos técnicos dos projetos eólicos

30 / 32

Conclusões – Riscos técnicos

• Vento:• É o P50 ou P90 representativo do longo prazo? Mais tempo de medições �

Melhor representatividade.• Reduzir incertezas: Melhorar equipamentos e instalações de medição, reduzir

distancias da torre ao projeto, maior tempo de medição...• Custos:

• Investimento: definição detalhada do escopo e das garantias nos contratos• Custos de operação: O&M Agreement, estratégias de O&M, redução de taxas de

falhas,...• Tarifa de energia

• Tarifa, restrições, penalidades, prazo,...• Desempenho do parque eólico:

• Aerogerador testado e garantias e penalidades definidas nos contratos• Acompanhamento da operação e otimização da produção

31 / 32

Aguardamos seu contato

Unai [email protected]

www.gl-garradhassan .com

riscos técnicos dos projetos eólicos - coinvalores.com.br · taxa p90/p50 (análise antes da...

Documents