thumb|upright=1.15|Turbinas eólicas e subestação elétrica do no Mar do Norte.
Energia eólica offshore ou energia eólica marítima refere-se à geração de eletricidade por meio de parques eólicos em corpos d'água, geralmente no mar. Devido à ausência de obstáculos no mar em comparação com a terra, as velocidades do vento tendem a ser mais altas, o que aumenta a quantidade de energia que pode ser gerada por turbina eólica. Os parques eólicos offshore também são menos controversos do que os terrestres, pois causam menos impacto sobre as pessoas e a paisagem.
Diferentemente do uso típico do termo "offshore" na indústria marítima, a energia eólica offshore inclui áreas de águas interiores, como lagos, fiordes e áreas costeiras abrigadas, além de áreas de águas mais profundas. A maioria dos parques eólicos offshore utiliza turbinas eólicas com fundações fixas em águas relativamente rasas. As para águas mais profundas estão em uma fase inicial de desenvolvimento e implantação.
Em 2022, a capacidade instalada global de energia eólica offshore era de 64,3 gigawatts (GW). China (49%), Reino Unido (22%) e Alemanha (13%) respondem por mais de 75% da capacidade instalada global. O , com 1,4 GW, no Reino Unido, era o maior parque eólico offshore do mundo. Outros grandes projetos em fase de planejamento incluem o no Reino Unido, com 4,8 GW, e Greater Changhua em Taiwan, com 2,4 GW.
Historicamente, o custo da energia eólica offshore era mais alto que o da terrestre, mas caiu para US$78/MWh em 2019. Na Europa, a energia eólica offshore tornou-se competitiva em preço com fontes de energia convencionais em 2017. A geração de energia eólica offshore cresceu a uma taxa superior a 30% ao ano na década de 2010. Em 2020, a energia eólica offshore tornou-se uma parte significativa da geração de energia no norte da Europa, embora ainda representasse menos de 1% da geração global de eletricidade. Uma grande vantagem da energia eólica offshore em comparação com a terrestre é o maior fator de capacidade, o que significa que uma instalação com uma determinada capacidade instalada produz mais eletricidade em um local com ventos mais consistentes e fortes, geralmente encontrados no mar e em poucos pontos específicos em terra.
História
Capacidade thumb|Ilustração de um parque eólico offshore hipotético em 1977.
A Europa é líder mundial em energia eólica offshore, com o primeiro parque eólico offshore () instalado na Dinamarca em 1991. Em 2009, a capacidade média instalada de uma turbina eólica offshore na Europa era de cerca de 3 MW, com previsões de aumento para 5 MW no futuro.
Uma revisão de 2013 sobre os aspectos de engenharia das turbinas, como as usadas em terra, incluindo conexões elétricas e conversores, concluiu que a indústria havia sido, em geral, excessivamente otimista sobre a relação custo-benefício e que o "mercado eólico offshore não parece que será grande". pp. 91–95 Em 2013, a energia eólica offshore contribuiu com 1.567 MW dos 11.159 MW totais de capacidade eólica construída naquele ano.
Até janeiro de 2014, 69 parques eólicos offshore haviam sido construídos na Europa, com uma capacidade média anual de 482 MW. A capacidade total instalada de parques eólicos offshore nas águas europeias atingiu 6.562 MW. O Reino Unido liderava com 3.681 MW, seguido pela Dinamarca com 1.271 MW, Bélgica com 571 MW, Alemanha com 520 MW, Holanda (247 MW), Suécia (212 MW), Finlândia (26 MW), Irlanda (25 MW), Espanha (5 MW), Noruega (2 MW) e Portugal (2 MW).
Ao final de 2015, 3.230 turbinas em 84 parques eólicos offshore em 11 países europeus haviam sido instaladas e conectadas à rede, totalizando uma capacidade de 11.027 MW. O desenvolvimento dos parques eólicos no Mar do Norte, em relação ao Reino Unido, indica três fases: costeiro, próximo à costa e em alto-mar, no período de 2004 a 2021. O Mar Báltico deve se tornar uma fonte importante de energia para os países da região, conforme a Declaração de Marienborg, assinada em 2022, na qual todos os estados da UE no Mar Báltico anunciaram a intenção de ter 19,6 gigawatts de energia eólica offshore em operação até 2030.
Fora da Europa, o governo chinês estabeleceu metas ambiciosas de 5 GW de capacidade eólica offshore instalada até 2015 e 30 GW até 2020, superando a capacidade de outros países. No entanto, em maio de 2014, a capacidade de era de apenas 565 MW. A capacidade offshore na China aumentou 832 MW em 2016, dos quais 636 MW foram fabricados no país.
O mercado de construção eólica offshore permanece bastante concentrado. Até o final de 2015, a Siemens Wind Power havia instalado 63% dos 11 GW de capacidade eólica offshore mundial, seguida pela Vestas com 19%, Senvion com 8% e com 6%. Cerca de 12 GW de capacidade eólica offshore estavam operacionais, principalmente no norte da Europa, com 3.755 MW conectados em 2015. Em 2020, 90% do mercado global offshore era representado por empresas europeias.
Em 2017, a capacidade instalada de energia eólica offshore mundial era de 20 GW. Em 2018, a energia eólica offshore forneceu apenas 0,3% do fornecimento global de eletricidade. Ainda assim, em 2018, uma quantidade adicional de 4,3 GW de capacidade eólica offshore foi implantada em escala global. Na Dinamarca, 50% da eletricidade foi fornecida por energia eólica em 2018, dos quais 15% eram offshore. O tamanho médio das turbinas instaladas foi de 6,8 MW em 2018, 7,2 MW em 2019 e 8,2 MW em 2020.
Em 2022, a indústria eólica offshore registrou seu segundo maior crescimento anual, adicionando 8,8 GW e aumentando a capacidade global para 64,3 GW — um aumento de 16% em relação ao ano anterior. O (GWEC) prevê uma expansão significativa, projetando mais 380 GW até 2032, alcançando um total de 447 GW. No entanto, desafios de mercado na Europa e nos EUA podem retardar o progresso, com apenas um terço da capacidade prevista esperada para ser instalada entre 2023 e 2027.
Custos Em 2010, a Agência de Informação de Energia dos EUA afirmou que a energia eólica offshore era a tecnologia de geração de energia mais cara considerada para implantação em larga escala. Naquele ano, os desafios econômicos da energia eólica offshore eram significativamente maiores do que os sistemas terrestres, com preços na faixa de 2,5 a 3,0 milhões de euros por MW. Em 2010, Siemens e Vestas eram fornecedores de turbinas para 90% da energia eólica offshore, enquanto Ørsted A/S (então chamada DONG Energy), Vattenfall e E.ON eram os principais operadores offshore.
Em 2011, a Ørsted estimou que, embora as turbinas eólicas offshore ainda não fossem competitivas com combustíveis fósseis, isso aconteceria em 15 anos. Até lá, seriam necessários financiamentos estatais e fundos de pensão. No final de 2011, havia 53 parques eólicos offshore europeus nas águas da Bélgica, Dinamarca, Finlândia, Alemanha, Irlanda, Holanda, Noruega, Suécia e Reino Unido, com uma capacidade operacional de 3.813 MW, enquanto 5.603 MW estavam em construção. Parques eólicos offshore no valor de €8,5 bilhões (US$11,4 bilhões) estavam em construção nas águas europeias em 2011.
Em 2012, a Bloomberg estimou que a energia de turbinas eólicas offshore custava €161 (US$208) por MWh.
Os custos da energia eólica offshore estão diminuindo muito mais rápido do que o esperado. Em 2016, quatro contratos ( e ) já estavam abaixo do menor preço previsto para 2050.
Nos Estados Unidos, projetos eólicos offshore custavam US$4.000 por quilowatt para construir em 2023, em comparação com US$1.363 por quilowatt para parques eólicos terrestres. O custo da energia eólica offshore aumentou 36% desde 2019, enquanto o custo da energia eólica terrestre aumentou apenas 5% no mesmo período.
Alguns grandes projetos nos EUA foram prejudicados pela inflação, mesmo após a disponibilização de subsídios pela .
Desenvolvimento futuro thumb|Parques eólicos offshore, incluindo os flutuantes, fornecem uma fração pequena, mas crescente, da geração total de energia eólica. Essa capacidade de geração deve crescer substancialmente para atender à trajetória de Zero Líquido até 2050 da IEA para combater as mudanças climáticas.
A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) previu em 2016 que a energia eólica offshore crescerá para 8% da economia oceânica até 2030, empregando 435.000 pessoas e adicionando US$230 bilhões em valor.
A Comissão Europeia espera que a energia eólica offshore seja cada vez mais importante no futuro, como parte do Acordo Verde Europeu. O desenvolvimento do pleno potencial da energia eólica offshore da Europa é uma das ações-chave na seção de Energia Limpa do Pacto Verde.
Até 2050, espera-se que a capacidade instalada de energia eólica offshore alcance 1.550 GW em escala global. Comparado à capacidade de 2017, isso corresponde a um aumento de 80 vezes.
Um dos avanços que caracterizam o desenvolvimento atual na indústria offshore é a tecnologia que permite projetos eólicos offshore mais afastados da costa, onde a disponibilidade de vento é maior. Em particular, a adoção de tecnologias de fundação flutuante tem se mostrado promissora para explorar o potencial eólico em águas mais profundas.
Um dos principais investidores na Europa tem sido o Banco Europeu de Investimento (EIB). O EIB tem investido em energia renovável offshore, cofinanciando cerca de 40% de toda a capacidade na Europa. Desde 2003, o EIB patrocinou 34 projetos eólicos offshore na Europa, incluindo instalações na Bélgica, Dinamarca, Alemanha, França, Holanda, Portugal e Reino Unido, totalizando mais de €10 bilhões em empréstimos. Entre 2019 e 2023, o EIB financiou €3,7 bilhões em energia renovável marítima e tem planos futuros para financiar parques eólicos.
Economia
A principal vantagem de instalar turbinas eólicas offshore é que os ventos são significativamente mais fortes em alto-mar, e, ao contrário dos ventos em terra, as brisas offshore podem ser intensas à tarde, coincidindo com o período de maior consumo de eletricidade. Além disso, as turbinas offshore podem ser posicionadas próximas aos centros de carga ao longo das costas, como grandes cidades, eliminando a necessidade de novas linhas de transmissão de longa distância.
No entanto, há várias desvantagens nas instalações offshore, relacionadas a custos de instalação mais elevados, dificuldade de acesso e condições mais severas para as unidades. A localização de turbinas eólicas offshore expõe as unidades a alta umidade, água salgada e névoa salina, que afetam negativamente a vida útil, causam corrosão e oxidação, aumentam os custos de manutenção e reparo, e tornam todos os aspectos da instalação e operação mais difíceis, demorados, perigosos e significativamente mais caros do que em locais terrestres. A umidade e a temperatura são controladas por ar condicionado na nacele selada. A operação contínua em alta velocidade e a geração de energia também aumentam proporcionalmente o desgaste, a manutenção e os requisitos de reparo.
O custo da turbina representa apenas um terço a metade dos custos totais em projetos offshore atualmente, sendo o restante proveniente de infraestrutura, manutenção e supervisão. Os custos com fundações, instalação, conexões elétricas e operação e manutenção (O&M) representam uma grande parte do total para instalações offshore em comparação com parques eólicos terrestres. O custo de instalação e conexão elétrica também aumenta rapidamente com a distância da costa e a profundidade da água.
Outras limitações da energia eólica offshore estão relacionadas ao número ainda limitado de instalações. A indústria eólica offshore ainda não está totalmente industrializada, pois gargalos de fornecimento persistiam até 2017.
Custos de Investimento