As fundações representam a principal infraestrutura de qualquer parque eólico offshore: suportando as turbinas eólicas em um ambiente muito desafiador, as fundações geralmente respondem por uma grande parte do custo total do equipamento. Selecionar o tipo certo de fundações é, portanto, a chave para a viabilidade econômica de qualquer projeto.

Apenas algumas áreas podem ser selecionadas para parques eólicos offshore, com limitações devido à profundidade máxima do fundo do mar (maior profundidade significa maior custo) e à distância à costa (quanto maior a distância da costa, maior o tamanho e a potência das turbinas que podem ser implantadas, mas também, geralmente, maiores é a profundidade). A tendência é, no entanto, colocar essas instalações mais longe da costa do que nunca.

Diferentes tecnologias de base podem ser implantadas, como Estruturas de Base Gravitacional (GBS), Monopiles, Tripod, Jackets e, mais recentemente, Flutuante. Entre elas, os monopiles se destacam tanto pela frequência quanto pelo alcance de uso em diferentes profundidades do fundo do mar. Devido à sua simplicidade e adaptabilidade, os Monopiles estão sendo selecionados em mais de 60% das instalações eólicas offshore.

O design dos monopiles tem sido constantemente aprimorado para acomodar cada vez parques eólicos mais exigentes: o diâmetro, a espessura e o comprimento aumentaram constantemente para suportar turbinas maiores e mais pesadas instaladas em profundidades maiores. Como exemplo, os monopiles para uma turbina de 6-7 MW têm normalmente 100 m de comprimento, com seções inferiores de diâmetro e espessura de 9 m e 100 mm, respectivamente, para um peso total frequentemente superior a 1.500 toneladas. No entanto, a capacidade das turbinas eólicas offshore certamente aumentará, com turbinas de 12-14 MW já sendo testadas: os Monopiles necessários do tipo XXL deverão pesar até 3.000 toneladas, atingindo 12-14m de diâmetro e 120-140mm de espessura em suas seções inferiores.

Os desafios de fabricação

As fundações offshore são feitas por grandes chapas calandradas em virolas e cones, montadas e soldadas em grandes estruturas que atingem até 120m de comprimento. Com espessuras que se aproximam de 140 mm em 12-14 m de diâmetro, torna-se crítico minimizar a quantidade de soldagem circunferencial, minimizando assim o número de peças necessárias para atingir o comprimento total desejado da estrutura (levando a selecionar placas cada vez maiores, até 4,5 m de largura).

Para os fabricantes, portanto, é necessário superar dois desafios principais de fabricação: gerenciar a proporção crescente entre diâmetro e espessura (a proporção alta aumenta a instabilidade da peça e as deformações comprometendo a precisão de calandragem) eo manuseio de chapas altamente desequilibradas necessárias para seções cônicas de grande diâmetro com ângulo de até 14° (usado para a transição das seções inferior para as superiores dos Monopiles).

Tudo isso torna as operações de laminação de fundações offshore muito desafiadoras!

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