Análise de indicadores de risco à navegação em função da largura de domínio do navio para o parque eólico offshore selecionado no Mar Báltico

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May 18, 2023

Análise de indicadores de risco à navegação em função da largura de domínio do navio para o parque eólico offshore selecionado no Mar Báltico

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 9269 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

Este estudo diz respeito à análise de indicadores de risco de navegação em função da largura de domínio do navio estimada para nove navios representativos selecionados navegando em várias condições hidrometeorológicas (médias e deterioradas) observadas no Parque Eólico Offshore a ser construído na zona offshore polonesa no Mar Báltico. Para tanto, os autores comparam três tipos de parâmetros de domínio de acordo com as diretrizes da PIANC, Coldwell e Rutkowski (3D). O estudo permitiu selecionar um grupo de navios que podem ser considerados seguros e podem opcionalmente ser autorizados a navegar e/ou pescar nas imediações e dentro do parque eólico offshore. As análises demandaram o uso de dados hidrometeorológicos, modelos matemáticos e dados operacionais obtidos com o uso de simuladores de navegação e manobras marítimas.

O Mar Báltico tem águas rasas, altas velocidades médias do vento, baixa altura das ondas e marés fracas. Tais condições resultam em valores baixos de custo nivelado de energia (LCOE) para produção de energia eólica offshore e tornam o Mar Báltico uma área potencial para o desenvolvimento de parques eólicos offshore (OWFs). Até o momento, turbinas eólicas offshore foram instaladas na Dinamarca, Alemanha, Suécia e Finlândia, mas não há nenhum parque eólico dentro da Zona Econômica Exclusiva da Polônia (ZEE). A Polônia é o último país da UE nas fases de pré-desenvolvimento e consentimento; no entanto, muitos estudos de pré-investimento e campanhas de pesquisa foram realizados para vários desses investimentos1,2,3,4. Atualmente, oito projetos têm contratos garantidos por diferença (CfDs) concedidos pelo Escritório Regulador de Energia da Polônia (ERO) como parte de um procedimento administrativo introduzido pela Lei do Vento Offshore. Conforme declarado pelos investidores, os projetos mais avançados devem ser comissionados entre 2026 e 20272.

O Mar Báltico é um dos mares mais movimentados do mundo, com o transporte marítimo representando 15% do frete marítimo global5. De acordo com o Statistics Poland6, o volume de negócios da carga, o tráfego de passageiros e o número de navios que fazem escala nos portos polacos aumentaram nos últimos anos. Além do transporte e do turismo, a atividade humana no mar também está relacionada às indústrias de petróleo e frutos do mar. Ao analisar o exposto, fica claro que os aerogeradores offshore instalados se tornarão obstáculos à navegação afetando a segurança da navegação7,8,9,10,11,12,13,14,15,16. Portanto, é necessário estabelecer zonas de segurança para navios representativos que navegam nas proximidades de OWFs, avaliar sua segurança de navegação durante as manobras dentro das áreas OWF e estimar seus chamados indicadores de risco à navegação.

Na região do Mar Báltico, diferentes regimes regulatórios são aplicados para o tráfego de embarcações através de parques eólicos. Por exemplo, na Bélgica e na Alemanha, os parques eólicos são considerados zonas de exclusão marítima para evitar acidentes ou danos às turbinas, enquanto que, no Reino Unido e na Dinamarca, os parques eólicos estão abertos para embarque e uso comercial e recreativo. Na Dinamarca, por exemplo, os parques eólicos estão abertos ao trânsito de navios de até 24 m de comprimento. Tais operações só podem ocorrer durante o dia com o sistema VHF e AIS operacional e ativado. Atividades de perturbação do fundo do mar e atividades de mergulho de terceiros são proibidas em parques eólicos offshore. Zonas de segurança de 50 m são estabelecidas ao redor das turbinas e as zonas de segurança de 500 m ao redor das estações transformadoras offshore permanecem no local. No caso de novos parques eólicos offshore, está a ser considerada a criação de um corredor que permita a passagem de embarcações até 45 m17.

Os requisitos britânicos para diretrizes de navegação segura para instalações de energia renovável offshore (UK Maritime and Coastguard Agency, 2016) fornecem as seguintes recomendações para estimar a distância segura de uma turbina da rota de navegação:

 3.5 nm (> 6482 m), it is deemed broadly acceptable./p> SDWP) condition and (RNWS formula 4) with the (dNS > SDWS) condition guarantee safe navigation of the ship in relation to the objects detected on the ship's starboard side and port side respectively. When analysing formulas 3 and 4, one can also notice that the value of navigational risk RNW will be limited to a range between zero and one (RNW ϵ7) only if the distance from the nearest danger on the port side (dNP) or starboard side (dNS) is either less or equal to the ship's domain width calculated respectively for the ship's port side (SDWP) and/or starboard side (SDWS). In all probability, assumption \({d}_{N}\le \frac{B}{2}\) indicates a navigational accident or collision with some objects (obstructions) detected respectively on the ship's port side (formula 3\(: {d}_{NP}\le \frac{B}{2}\)) and/or starboard side (formula 4: \({d}_{NS}\le \frac{B}{2}\)) and/or an unquestionable (100%) risk of collision with those objects./p>