3ª Mesa Redonda "Innovação e Novas Tecnologias para as Cidades"
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3Plenary Session
Antonio Babo
Alberto Barbosa
Fernando Leite
ANTONIO NETO DA SILVA. DEIMOS
MANUEL COLLARES PEREIRA. IPES
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3Plenary Session
Antonio Babo
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António Pérez Babo
Inovação e novas tecnologias para as cidades
TECNOLOGIA, TRANSPORTES & POLÍTICAS URBANAS
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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2
inovação tecnológica
apresenta vantagens
focadas num problema específico
terá outros efeitos colaterais
levanta novas questões
estradas automáticas veículos elétricos
(+)
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
Inovação e novas tecnologias para as cidades
TECNOLOGIA, TRANSPORTES & POLÍTICAS URBANAS
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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O que poderá representar para as metrópoles a futura automatização das estradas ?
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Condução automóvel sem mãos permitirá trabalhar / dormir / ‘fazer sala’ / reunir / ler durante a viagem,
1 - ALTERNATIVA (ou ameaça) à AV Ferroviária ?
solução em TI na origem e destino das viagens interurbanas
2 - Aumento de tráfego nas cidades e metrópoles com agravamento dos problemas de estacionamento
Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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Investimento reduzido (se comparado com AV ferroviária) equipamento das autoestradas
e dos veículos
Automated Highway Systems (AHS) -‐ Cem Ünsal (1998) -‐ Carnegie Mellon University
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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Representará o automóvel elétrico a hipermassificação do carro próprio,
sem danos ambientais ?
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Eliminação da poluição do ar e do ruído
1 - Aumento substancial da taxa de utilização automóvel por eliminação do argumento ambiental
2 - Forte crescimento do uso da bicicleta em meio urbano o que exigirá a preparação dos espaços-canal nas cidades
Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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A massificação dos veículos elétricos aguarda apenas por tecnologia que resolva a autonomia / custo elevado das baterias?
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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“a metrópole é agora um território de habitação multilocal “...
... “de ambientes temáticos” ligados entre si por uma hipermobilidade DUPUY, Gabriel – L’Auto et la ville. Flammarion, 1995
local emprego
local compras
local amigos
escola
filhos
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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o processo de smartização automóvel ainda não terminou...
veículo automóvel | evolução em curso
ü grande ü poluente ü poucos ü para todas as escalas
ü pequeno ü limpo
ü muitos
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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compacidade urbana
ocupação extensiva do
solo
transportes alternativos
infraestrutura apropriada
o processo de smartização automóvel ainda não terminou...
dissuasão carro próprio
medidas coerentes
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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gestão dos espaços-canal
para a multimodalidade
um caminho que
também necessita de
sistemas tecnológicos de
informação e comunicação
personalizada...
e de regulação de prioridades
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS
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“O regresso dos veículos de duas rodas não depende nem do militantismo ecológico nem da utopia retrógrada...
... a automobilidade individual nas cidades implica uma tal evolução.”
DUPUY, Gabriel – L’Auto et la ville. Flammarion, 1995
Fundação Serralves, 16 Abril 2013
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3Plenary Session
Alberto Barbosa
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Mesa redonda Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades
Alberto Barbosa
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Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades
OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES
SMART GRIDS MOBILIDADE ELÉCTRICA INOVAÇÃO E NOVAS TECNOLOGIAS
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OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES
“Mais de dois terços da população europeia vive
em áreas urbanas.
As cidades são lugares que geram problemas e que, ao
mesmo tempo, engendram soluções.
São terreno fértil para a ciência e tecnologia, a
inovação, a cultura e a criatividade individual e
colectiva, sendo também importantes para mitigar o
impacto das alterações climáticas.”
in: Cidades de Amanhã, Desafios, Visões e Perspec>vas (prefácio)
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Ambiente
Urbanização
Mobilidade
Saúde
Segurança
Água
Energia
• População urbana ultrapassa população rural
• Mais de 20 megacidades (>10M habitantes)
• População envelhecida devido a melhorias nos cuidados de saúde e qualidade de vida
• Objecivos de Quioto: energias alternaivas e eficiência energéica
• Crescimento drásico de viajantes e mobilidade
• Elevadas perdas económicas devido a congesionamento de trânsito
• Consumo de água em constante aumento
• >1000 M de pessoas sem fornecimento de água para consumo
• Crescente necessidade energéica, acelerada pela demografia de economias emergentes
Desafios Globais
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Obrigam a uma maior flexibilidade das redes eléctricas
ObjeLvos climáLcos ambiciosos
Integração de geração renovável, veículos elétricos e eficiência
energéLca
Tendências energéLcas
Procura energéLca crescente
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As Smart Grids são a chave que viabiliza os objeLvos: mais geração renovável, mais veículos eléctricos e maior
eficiência energéLca
Renováveis
Eficiência EnergéLca
Veículos Elétricos
Smart Grids são a chave
Smart Grids
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Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades
OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES
SMART GRIDS MOBILIDADE ELÉCTRICA INOVAÇÃO E NOVAS TECNOLOGIAS
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Smart Grids Arquitetura IlustraLva
wind farm
storage
industrial plant with generaion
demand management
power plant
electric vehicle
solar plant disturbance in
the grid
isolated micro grid
sensors for FDIR
devices for protecion
hydro plant
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Automaion / Management Reach
Smart Grids Impacto da tecnologia
HV Plant
Distribuion Transmission Generaion
EHV MV LV
Generaion
Distribuion Substaion
Transmission Substaion
Distribuion Transformer
Consumer
Automaion / Management Reach
Prosumer
User
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Integração de renováveis na rede eléctrica
• A intermitência das fontes renováveis não garante que este ipo de aivo de geração ofereça a qualidade de energia pretendida
• A redução (curtailment) de segmentos de produção (aerogeradores, zonas PV) pode resultar do compromisso de equilíbrio entre a procura e a produção, ou de certas condições de planeamento, comprometendo os objeivos do promotor
Smart Grids
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Integração de Veículos Elétricos (infraestrutura de carregamento) na rede eléctrica
• Carga dinâmica, com elevada variabilidade de comportamento quanto ao consumo em determinados períodos do dia
• Actuais padrões de comportamentos sugerem preferência por carregamento em períodos de ponta, paricularmente ao serão, com agravamento das necessidades de potência
Smart Grids
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Eficiência Energéica (Demand Response)
• O papel do uilizador final é fundamental, mas tem constrangimentos • Postura cultural, eco-‐friendliness • Falta de ferramentas para consciencialização energéica • Smart homes ainda pouco disseminadas
• O papel do comercializador de energia é também fundamental, mas tem constrangimentos
• Ausência de políicas para dinamização de tarifas dinâmicas, promotoras de uma boa resposta da procura
Smart Grids
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Armazenamento de Energia (Storage)
• As soluções de armazenamento de energia contribuem para a redução dos efeitos anteriormente descritos, promovendo uma boa resposta da procura, através de diferentes tecnologias
• Baterias • Volantes de inércia (flywheels) • Gravitacional (pumped-‐hydro) • Ar comprimido
• Outras
Smart Grids
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cargas
cargas
Centrais
Nivelamento de Carga Regulação de Frequência
ESS ESS Reserva Girante
Qualidade de Energia Capacidade Firme
ESS
ESS Compensação
de Tensão
Transmissão (MAT)
Peak-‐shaving Load-‐shiNing
ESS
Peak-‐shaving Nivelamento de Carga
Diferimento Invesimento
ESS
Outras fontes renováveis
Distribuição (BT)
Sub-‐transmissão (AT)
Distribuição (MT)
Smart Grids Aplicações em Energy Storage Systems (ESS)
Armazenamento por bombagem
ESS
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Smart Grids Integração dos Sistemas de Storage
• Múliplas vantagens! • Load shiNing / >me-‐of-‐use (DSM/DR)
• Peak-‐shaving • Equilíbrio de fases • Regulação de tensão • Qualidade de energia / cavas de tensão / harmónico
• Gestão de regiões insulares ou isoladas • Regulação de frequência • Opimização de geradores (combuswveis fósseis) • Redução de emissões
• Gestão integrada de RES (Virtual Power Plant) • Carregamento inteligente de VE • Backup em modo “ilha”
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Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades
OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES
SMART GRIDS MOBILIDADE ELÉCTRICA INOVAÇÃO E NOVAS TECNOLOGIAS
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Mobilidade eléctrica Porquê?
• O potencial de redução de CO2 do VE é total, se forem usadas fontes limpas de produção de electricidade
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Mobilidade eléctrica Porquê?
• Também o rendimento energéico total (well to wheel) é bem superior ao dos veículos tradicionais
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Masdar (Abu Dhabi)
Masdar tem como objectivo tornar-se numa das
cidades mais sustentáveis do mundo.
A Efacec instalou, em colaboração com a Mitsubishi
Heavy Industries Ltd (MHI), um carregador Efacec EV
QC, que integra o primeiro posto de carregamento
rápido do Médio Oriente.
Este foi o primeiro de vários fornecimentos
entretanto efectuados pela Efacec.
• Vários invesimentos na área da Mobilidade Eléctrica em curso no mundo
Carregador eléctrico urbano personalizado para promotores
Instalação actual dos carregadores rápidos em Masdar
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• Vários invesimentos na área da Mobilidade Eléctrica em curso no mundo
Turquia A Efacec é o parceiro e fornecedor exclusivo da
operadora de mobilidade eléctrica turca ESARJ
desde 2010. ü A Esarj foi estabelecida em 2008 com o objectivo de liderar o negócio de carregadores para veículos eléctricos actualmente em forte crescimento, iniciando operações de I&D de forma a alcançar uma posição de excelência no negócio das redes de carregadores para veículos eléctricos.
ü Em 2011, assinou um acordo de parceria de soluções com a Renault Turquia encontrando-se actualmente envolvida na actualização das infra-estruturas eléctricas dos concessionários da Renault e no fornecimento de uma solução completa para clientes de VE’s.
Carregador eléctrico urbano personalizado para promotores
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Estudos de interface homem-‐máquina de carregadores rápidos
Carregador eléctrico urbano personalizado para promotores
EUA
ü Fornecimento de 900 unidades até 2014, prevendo-‐se o aumento desta quanidade, já que os EUA têm um plano ambicioso para a mobilidade eléctrica. ü Estão já previstos projectos para as cidades de Chicago (a maior do estado de Illinois, com cerca de 2,7 milhões de habitantes) e São Francisco (a quarta cidade mais populosa da Califórnia, com cerca de 800 mil habitantes), bem como com para os estados da Pensilvânia e Oregon e várias enidades privadas em toda a América.
Instalação actual: Posto de alimentação atrás; Controlador central e interface de uLlizador à frente.
• Vários invesimentos na área da Mobilidade Eléctrica em curso no mundo
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Mobilidade eléctrica pública autocarro totalmente eléctrico
Caetano / Efacec Autocarro 100% eléctrico: COBUS 2500 EL
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• As tendências atuais na área das Redes Avançadas de Energia (Smart Grids) e
na área da Mobilidade Elétrica são uma janela de oportunidade para os
players industriais oferecerem soluções inovadoras, suportadas por novas
tecnologias, em prol das cidades – InovGrid / InovCity, Évora – MOBI.E, nas principais cidades portuguesas
• tem sido um dos players nacionais com relevância nestas
incursões, tanto a nível nacional como internacional
• Outros parceiros nacionais, tais como a , que pariciparam nos projetos
InovGrid e MOBI.E, têm também contribuído para a internacionalização da
inovação de base tecnológica que se faz em Portugal
Conclusão
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3Plenary Session
FERNANDO LEITE. LIPOR
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3Plenary Session
ANTONIO NETO DA SILVA. DEIMOS
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DEIMOS Engenharia, S.A. António Neto da Silva (Presidente)
Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades
16 e 17 ABR 2013
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As cidades são grandes ecossistemas vivos
Consomem cerca 75% da energia mundial
Geram 80% dos gases com efeito de estufa
Albergarão 70% população mundial em 2050
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As cidades requerem uma gestão eficiente
Mais e mais complexa informação
Decisões em tempo real
Decisões inteligentes
Redes de sensores locais
Sistema cidade
Tecnologias de informação e comunicação
Tecnologias de detecção remota
(satélites)
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Satélites para Urbanismo e Sustentabilidade
Control Urbanístico
Detecção de alterações
Interacção urbana-rural
Urbanismo e Cartografía
Detecção de riscos urbanos
Controlo de Infraestructuras
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DEIMOS-1 Estuário do Tejo e Sado Interacção espaço urbano-natural
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DEIMOS-1 Veneza (Itália) Monitorização urbana - efluentes
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DEIMOS-1 São Paulo (Brasil) Análise de ocupação do solo
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www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 Eagan(EUA) caracterização reservatórios água
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www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 São Francisco (EUA) Monitorização urbana
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www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 Almeria (Espanha) Cartografia de redes viárias
Imagem original mapa existente mapa extraído identificaçação alterações
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Satélites para Gestão de Emergências
Caracterização de riscos urbanisticos
Monitorização de inundações
Caracterização de incêndios
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DEIMOS-1 Japão Cidade nas encostas de um vulcão activo
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www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 Ribatejo (Março 2013) Área afectada pelas cheias
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www.porto21worldforum.org
Antes Depois
DEIMOS-1 Japão Primeiras imagens 4h após tsunami
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www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 Portugal (Castelo Branco) Quantificação de área de Incêndio em menos de 48h
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www.porto21worldforum.org
Satélites para Monitorização Ambiental
Qualidade da água em zonas urbanas
Detecção e seguimento de derrames de efluentes
Ilhas térmicas
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www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 China Contaminação de águas interiores
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DEIMOS-1 Foz do Gudalquivir (Mar.13) Descarga de efluentes no oceano
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Kalamaria (Grécia) zonas quentes da cidade
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Cidades
Sistemas únicos a proteger
Onde o futuro será decisivo
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Obrigado
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3Plenary Session
MANUEL COLLARES PEREIRA. IPES
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Retrofit-‐ o que fazer com os edificios existentes ? por exemplo : “double skin”…
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Uma revolução...?!
• Os edificios do futuro serão mais confortáveis • Conforto e Sustentabilidade • Conforto e custos controlados • Novos materiais, novos equipamentos, nova engenharia/arquitectura • Uma oportunidade extraordinária para Portugal, um país: • -‐ com sol e temperaturas amenas • -‐com forte dependencia (ainda!?) de combuswveis fósseis...
Porto,2013 77
-‐ e à procura de novas ideias para a sua economia
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Disponibilidade da radiação solar
Recife 2011 78
60
70
80
90
100
110
0 15 30 45 60 75 90
Inclinação (grau)
P(%)
Azimute = 0 grauAzimute = 15Azimute = 30Azimute = 45Azimute = 60Azimute = 75Azimute = 90
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Electricidade solar nas cidades
• Fotovoltaico (PV) cada vez mais barato • Nas cidades: a ligação directa à rede • Seremos todos, em breve, auto-‐produtores ?
PV-‐ em telhados e coberturas
Recife 2011 79
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+PV em fachadas
Recife 2011 80
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Electricidade solar nas cidades
• Qual o custo hoje do sistema instalado? • Potencia nominal do sistema ao meio dia solar na direcção perpendicular
ao sol num céu azul : Wp(ico) • Custo do sistema instalado: em € • €/Wp instalado • O preço que pagamos pelo kWh hoje, traduz-‐se em quantos anos de
recuperação do invesimento? • Dados de radiação solar de Lisboa • PR=0.75
Recife 2011 81
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www.porto21worldforum.org Porto,2013 82
16 14 12 10 8 7 6 5 4 (anos)
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
custo (€/W
p)
cent/kWh
Lisboa -‐ Custo do Wp vs Preço do kWh para diferentes períodos de retorno
4 anos
5 anos
6 anos
7 anos
8 anos
9 anos
10 anos
11 anos
12 anos
13 anos
14 anos
15 anos
16 anos
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www.porto21worldforum.org Porto,2013 83
0.65-‐0.70 €/Wp
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www.porto21worldforum.org Porto,2013 84
16 14 12 10 8 7 6 5 4 (anos)
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
custo (€/W
p)
cent/kWh
Lisboa -‐ Custo do Wp vs Preço do kWh para diferentes períodos de retorno
4 anos
5 anos
6 anos
7 anos
8 anos
9 anos
10 anos
11 anos
12 anos
13 anos
14 anos
15 anos
16 anos
domesico AT MT/BT
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O fotovoltaico nas cidades
• Injecção na rede: • “Net metering” (legislação que não existe ainda…) • Com armazenamento: • Baterias: • Carregamento de baterias (veículo eléctrico) • Gestão da energia das baterias: com a “uility” a gestão da oferta e da
procura • uma situação “win-‐win”? Sim! Num futuro próximo…
Porto, 2013 85
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Conclusão
• Produzir a sua energia: uma revolução que vem aí! • Compawvel com o desenvolvimento sustentável e uma boa parte da
solução para o desafio das alterações climáicas e das suas consequências • Para Portugal, com a sua tecnologia e abundante recurso solar, é uma
enorme oportunidade • Mas não podemos ficar à espera... • OBRIGADO pela vossa atenção!
Porto 2013 86
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