Post on 26-Jan-2019
ENGENHARIA ENGENHARIA ELECTROTELECTROTÉÉCNICACNICA
Energia: o Passado e os Desafios e do Energia: o Passado e os Desafios e do FuturoFuturo
JosJoséé P. Sucena PaivaP. Sucena PaivaTTéécnico Lisboacnico Lisboa
O. Eng. 20-02-2014 2Prof. Sucena Paiva
MICHAEL FARADAY, o experimentalistaMICHAEL FARADAY, o experimentalista17911791--18671867
O. Eng. 20-02-2014 3Prof. Sucena Paiva
JAMES MAXWELL, o cientistaJAMES MAXWELL, o cientista18311831--18791879
0=∇=∇
∂∂
−=×∇
∂∂
+=×∇
•
•
BD
BE
DJH
ρt
t
O. Eng. 20-02-2014 4Prof. Sucena Paiva
NIKOLA TESLA, o engenheiroNIKOLA TESLA, o engenheiro18561856--19431943
O. Eng. 20-02-2014 5Prof. Sucena Paiva
LUZ NA AVENIDA DA LIBERDADE, 1889LUZ NA AVENIDA DA LIBERDADE, 188938 candeeiros com lâmpadas de arco de 2000 velas38 candeeiros com lâmpadas de arco de 2000 velas
Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade
O. Eng. 20-02-2014 6Prof. Sucena Paiva
FONTES DE ENERGIA PRIMFONTES DE ENERGIA PRIMÁÁRIARIAPORTUGAL, 1890PORTUGAL, 1890
[Fonte: Nuno Madureira: A Hist[Fonte: Nuno Madureira: A Históória da Energia em Portugal 1890ria da Energia em Portugal 1890--1980, Livros Horizonte, 2005]1980, Livros Horizonte, 2005]
O. Eng. 20-02-2014 7Prof. Sucena Paiva
CENTRAL TEJO 64 MW, 19091909--19721972
Fotografia de 1930
Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade
O. Eng. 20-02-2014 8Prof. Sucena Paiva
CENTRAL TEJO Quadro de Comando
Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade
Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade
O. Eng. 20-02-2014 9Prof. Sucena Paiva
CENTRAL TEJO CENTRAL TEJO A Descarga do Carvão A Descarga do Carvão
Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade
O. Eng. 20-02-2014 10Prof. Sucena Paiva
CENTRAL TEJO (ACTUAL)CENTRAL TEJO (ACTUAL)Museu da ElectricidadeMuseu da Electricidade
O. Eng. 20-02-2014 12Prof. Sucena Paiva12
A LEI 2002LEI DA ELECTRIFICAÇÃO NACIONAL, 1944
Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade
O. Eng. 20-02-2014 13Prof. Sucena Paiva
CENTRAL HIDROELCENTRAL HIDROELÉÉCTRICA CTRICA Castelo do Bode 3Castelo do Bode 3××53 MW, 195153 MW, 1951
O. Eng. 20-02-2014 14Prof. Sucena Paiva14
Fonte: EDP Produção
CENTRAL HIDROELCENTRAL HIDROELÉÉCTRICA CTRICA Venda Nova 3Venda Nova 3××30 MW, 195130 MW, 1951
O. Eng. 20-02-2014 15Prof. Sucena Paiva15
CENTRAL TERMOELÉCTRICA TAPADA DO OUTEIRO 3×50 MW, 1959
Fonte: EDP Produção
O. Eng. 20-02-2014 16Prof. Sucena Paiva
CENTRAL HIDROELCENTRAL HIDROELÉÉCTRICA CTRICA Alto Lindoso 2Alto Lindoso 2××315 MW, 1992315 MW, 1992
O. Eng. 20-02-2014 17Prof. Sucena Paiva
CENTRAL HIDROELCENTRAL HIDROELÉÉCTRICA CTRICA Alqueva 2Alqueva 2××130 MW, 2004130 MW, 2004
O. Eng. 20-02-2014 18Prof. Sucena Paiva
CENTRAL TCENTRAL TÉÉRMICA A CARVÃORMICA A CARVÃOPego 2Pego 2××320 MW, 1993320 MW, 1993
O. Eng. 20-02-2014 19Prof. Sucena Paiva
CENTRAL TCENTRAL TÉÉRMICA A GRMICA A GÁÁS NATURAL S NATURAL DE CICLO COMBINADO DE CICLO COMBINADO
Ribatejo 3Ribatejo 3××400 MW, 2004400 MW, 2004
O. Eng. 20-02-2014 22Prof. Sucena Paiva
TOTAL PRIMARY ENERGY DEMAND TOTAL PRIMARY ENERGY DEMAND WORLD, 1990WORLD, 1990--2035 2035
[[SourceSource: IEA, : IEA, World Energy Outlook 2013, Energy Outlook 2013, NewNew Policies Policies ScenarioScenario]]
Average Power 2011: 17 TWAverage Power per capita: 2,5 kW
+68%
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
1990 2011 2020 2035
Mte
p
Outras renováveis
Biomassa e resíduos
Hídrica
Nuclear
Gás natural
Petróleo
Carvão
Taxa de crescimento anual:1990-2011: 1,9%2011-2020: 1,6% (projecção)2011-2035: 1,2% (projecção)
+33%
O. Eng. 20-02-2014 23Prof. Sucena Paiva
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
1990 2011 2020 2035
TWh
Marés/ondasSolar concentraçãoSolar fotovoltaicaGeotérmicaEólicaBiomassa e resíduosHídricaNuclearGás naturalPetróleoCarvão
Taxa de crescimento anual:1990-2011: 3,0%2011-2020: 2,7% (projecção)2011-2035: 2,2% (projecção)
ELECTRIC ENERGY GENERATION ELECTRIC ENERGY GENERATION WORLD, 1990WORLD, 1990--2035 2035
[[SourceSource: IEA, : IEA, World Energy Outlook 2013, Energy Outlook 2013, NewNew Policies Policies ScenarioScenario]]
Average Power 2011: 2,5 TWAverage Power per capita: 0,36 kW
+68%
O. Eng. 20-02-2014 24Prof. Sucena Paiva
CONSUMO BRUTO DE ENERGIA CONSUMO BRUTO DE ENERGIA ELELÉÉCTRICA EM PORTUGAL, 1990CTRICA EM PORTUGAL, 1990--20132013
[[SourceSource: DGEG, REN]: DGEG, REN]
Potência média 2013: 5 980 MWPotência média per capita: 0,57 kWRenováveis 2013: 58%
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
1990 1995 2000 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
GW
h
ImportaçãoFotovoltaicaEólicaHidricaBiomassa e resíduosGás naturalPetróleoCarvão
Taxa de crescimento anual1990-2013: 3,1%2000-2013: 1,5%2008-2013: -0,4%
O. Eng. 20-02-2014 25Prof. Sucena Paiva
CONSUMO BRUTO DE ENERGIA CONSUMO BRUTO DE ENERGIA ELELÉÉCTRICA EM PORTUGAL, 2013CTRICA EM PORTUGAL, 2013
[[SourceSource: DGEG, REN]: DGEG, REN]
Potência média 2013: 5 980 MWPotência média per capita: 0,57 kWRenováveis 2013: 58%
Carvão22%Petróleo
3%
Gás natural12%
Hidrica28%
Eólica23%
Importação5%
Biomassa e resíduos
6%
Fotovoltaica0,9%
2013
52 389 GWh
Renováveis = 58% IPHid=1,17 IPEol=1,18
O. Eng. 20-02-2014 26Prof. Sucena Paiva
COMPARACOMPARAÇÇÃO DAS DIFERENTES ÃO DAS DIFERENTES TECNOLOGIAS DE PRODUTECNOLOGIAS DE PRODUÇÇÃOÃO
TecnologiasTecnologiasPotênciaPotência
(MW)(MW)
Tempo Tempo desenvolvdesenvolv..
(anos)(anos)
Vida Vida úútiltil
(anos)(anos)
Custo Custo investiminvestim..
Custo Custo combustcombustíívelvel
Custo Custo operaoperaççãoão
Emissões Emissões COCO22
(kg/kWh)(kg/kWh)
UtilizaUtilizaççãoão
anualanual
(h)(h)
GGáás naturals naturalMMéédio dio
(400)(400)
CurtoCurto
(2(2--3 )3 )2525 BaixoBaixo AltoAlto MMéédiodio
MMéédiodio
(0,35)(0,35)7.0007.000
CarvãoCarvãoAltoAlto
(750)(750)
LongoLongo
(6 (6 -- 8)8)40 40
MMéédio dio --AltoAlto
MMéédiodio MMéédiodioAltoAlto
(0,9(0,9--1,2)1,2)7.0007.000
NuclearNuclearMuito Muito
GrandeGrande
(1.500)(1.500)
LongoLongo
(10 (10 –– 15)15)40 40
Muito Muito AltoAlto
BaixoBaixo MMéédiodio ~ 0~ 0 8.0008.000
HHíídricodrico VariVariáávelvelMMéédio dio ––LongoLongo
(5(5--15)15)> 60 > 60 AltoAlto --------
Muito Muito BaixoBaixo
~ 0~ 02.5002.500--4.0004.000
EEóólicolicoBaixoBaixo
(< 5)(< 5)
CurtoCurto
(< 3 )(< 3 )20 20 AltoAlto -------- BaixoBaixo ~ 0~ 0 2.2002.200
O. Eng. 20-02-2014 27Prof. Sucena Paiva
REDE NACIONAL DE TRANSPORTEREDE NACIONAL DE TRANSPORTECENTRO DE CONTROLO E OPERACENTRO DE CONTROLO E OPERAÇÇÃOÃO
O. Eng. 20-02-2014 29Prof. Sucena Paiva29
EU ELECTRICITY PRICESEU ELECTRICITY PRICESSourceSource: : EurostatEurostat EnergyEnergy StatisticsStatistics
O. Eng. 20-02-2014 30Prof. Sucena Paiva
SHARE OF RENEWABLES IN GROSS SHARE OF RENEWABLES IN GROSS FINAL ENERGY CONSUMPTION (EU)FINAL ENERGY CONSUMPTION (EU)
O. Eng. 20-02-2014 31Prof. Sucena Paiva31
EU ELECTRICITY PRICE EVOLUTIONEU ELECTRICITY PRICE EVOLUTIONBY COMPONENTBY COMPONENT
Source: Source: EurostatEurostat..Includes taxes in the case of households; excludes VAT and other recoverable taxes
in the case of industry but other industry exemptions are not included (not available).
O. Eng. 20-02-2014 32Prof. Sucena Paiva32
ESTRUTURA DOS PREESTRUTURA DOS PREÇÇOS DE OS DE ELECTRICIDADE EM MT , PORTUGAL, 2013ELECTRICIDADE EM MT , PORTUGAL, 2013
Fonte: ERSEFonte: ERSE
O. Eng. 20-02-2014 33Prof. Sucena Paiva33
ESTRUTURA DOS PREESTRUTURA DOS PREÇÇOS DE OS DE ELECTRICIDADE EM BTN, PORTUGAL, 2013 ELECTRICIDADE EM BTN, PORTUGAL, 2013
Fonte: ERSEFonte: ERSE
O. Eng. 20-02-2014 34Prof. Sucena Paiva34
ESTRUTURA DOS PREESTRUTURA DOS PREÇÇOS DE OS DE ELECTRICIDADE, PORTUGAL, 2014 ELECTRICIDADE, PORTUGAL, 2014
Fonte: ERSEFonte: ERSE
O. Eng. 20-02-2014 35Prof. Sucena Paiva
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
1990 2011 2020 2035
Mt Gás natural
PetróleoCarvão
36%
42%
41%40%
% das emissões totais
Taxa de crescimento anual:1990-2011: 2,7%2011-2020: 0,9% (projecção)2011-2035: 0,7% (projecção)
CO2 EMISSIONS DUE TO ELECTRICITY CO2 EMISSIONS DUE TO ELECTRICITY GENERATION, WORLD , 1990GENERATION, WORLD , 1990--20352035
[[SourceSource: IEA, World Energy Outlook 2013, : IEA, World Energy Outlook 2013, NewNew Policies Policies ScenarioScenario]]
+17%
O. Eng. 20-02-2014 37Prof. Sucena Paiva
MITIGAMITIGAÇÇÃO DA MUDANÃO DA MUDANÇÇA A CLIMCLIMÁÁTICATICA
ReduReduçção das emissões de CO2ão das emissões de CO2ElectrificaElectrificaçção crescente do consumo finalão crescente do consumo finalEnergias renovEnergias renovááveisveisEficiência energEficiência energééticaticaEnergia nuclearEnergia nuclearCarvão limpo (captura e sequestro do CO2)Carvão limpo (captura e sequestro do CO2)GGáás natural em cogeras natural em cogeraççãoãoArmazenamento de energiaArmazenamento de energiaAutomAutomóóvel elvel elééctricoctrico
O. Eng. 20-02-2014 38Prof. Sucena Paiva
REDE ELREDE ELÉÉCTRICA INTELIGENTECTRICA INTELIGENTE((SmartSmart GridGrid))
• Uso de inteligência e comunicações digitais combinadas, a fim de melhorar a operação das redes de transporte e distribuição.
• Soluções avançadas de contagem de energia, substituindo o vetusto contador electromecânico.
• Instalação de tecnologias, equipamentos e serviços que permitam aceder e utilizar a informação sobre o uso de energia, interactuar com os veículos eléctricos e escoar a produção renovável descentralizada.