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Energias Renováveis

João Paulo Costa

LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia

Estrada do Paço do Lumiar, 1649 -038 Lisboa, PORTUGAL

[email protected]

Eco-Escolas – Formação Escola da Energia 2011, 2 de Abril de 2011 20112011

2

Eco-Escolas – Formação Escola da Energia 2011, 2 de Abril de 2011

20112011

• Resumo de consumo energético no Mundo e em Portugal:

• Importação de energia

• fontes não renováveis e fontes renováveis

• Energias renováveis (ER):

• Energia Solar térmica

• Energia Solar fotovoltaica

• Energia Eólica

• Energia dos Oceanos

• Energia Geotérmica

• Energia Hídrica

• Biomassa

• Energia em edifícios / contrução sustentável

• Programas /actividades para ER

• Compromissos

Conteúdo:

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20112011

A Energia no Mundo

Energia Primária

A aumentar...

Dados: International Energy Agency, 2010

(*) Energias Renováveis



4


20112011



A aumentar...

Consumo de energia final

por combustível



5


20112011


Consumo de energia final

por região


6


20112011

E em Portugal?

(2) biomassa, solar térmico, biogás, resíduos sólidos urbanos, resíduos industriais e biodiesel.

Fonte: DGGE – Direcção gerala de Energia e Geologia

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20112011


(4) Contém gás de coque, gás de alto forno, alcatrão e gases incondensáveis, solar térmico, lenhas e resíduos

vegetais, resíduos sólidos urbanos, licores sulfíticos e biogás.

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20112011


9


20112011


10


20112011


Importação de 80% a 85% da energia primária em Portugal

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20112011

Importação de 80% a 85% da energia primária em Portugal:

- Gás Natural

- Carvão

- Petróleo

Energia primária por fonte

2007

Fonte: IEA – International Energy Agency

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20112011


13


20112011

Energias renováveis:

- Eólica

- Solar

- Hídrica

- Biomassa

- Geotermia

- Energia no ambiente construído / eficiência energética

Vantagens:

- São locais

* não é necessário importar

* desenvolvimento local

- Não são Poluentes:

* menor impacto no ambiente

* menor libertação gases de efeito de estufa

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20112011

Energia Solar

Recurso

Irradiação Horizontal Global Anual

Mundial - METEONORM

Portugal - PVGIS

kWh/m2

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20112011

Energia Solar Térmica

Colectores sem concentração

Colector plano c/ ou s/ vácuo Colector sem cobertura Colector de tubos de vácuo

Estrutura do colector

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20112011

Energia Solar Térmica

Colectores com concentração

Colector cilindrico-parabólico Colectores do tipo CPC

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20112011

Energia Solar Termo-Eléctrica

Produção de energia eléctrica a partir de calor solar (por exemplo ciclo de vapor)

utilizando sistemas solares de alta temperatura recorrendo a concentração.

Centrais do tipo torre

Centrais do tipo Compact Linear Fresnel

Reflector 6 MW

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20112011

Energia Solar Fotovoltaica

Valores esperados de produção de electricidade por sistemas PV fixos ligados à

rede em Portugal

Sis

tem

as

PV

em

Fachadas

Sis

tem

as

PV

em

Telh

ados

a 2

0º

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20112011


Sistemas ligados à rede

Central Fotovoltaica de Moura – 45.8 MW

Sistema Autónomo

de Cismalhas

Sistemas autónomos • 1.5 mil milhões de pessoas ainda não têm acesso a

electricidade

• Para a maioria das populações em locais remotos

a extensão da rede eléctrica convencional não é

ainda uma realidade

Electrificação rural

e insular

21 kW de Fotovoltaico

2 x 25 kW de Eólica

15 kW de apoio Diesel

20


20112011


Com concentração

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20112011

Energia Eólica

Projecto Beatrice

Projecto Hywind

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20112011

Energia Eólica

Quantificação do Recurso

(m/s)

Velocidade Média Anual do Vento

Portugal - LNEG

(50 m)

Mundial - NASA/SEE

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20112011

Energia Eólica

Recurso Nearshore e Offshore

Projecto Beatrice

Projecto Hywind

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20112011

Energia Eólica

Aerogeradores para produção de electricidade

Micro-turbinas

Projecto Turban

2.5 kW

Turbinas Multi MW Parque Eólico da Pampilhosa da Serra

114 MW

25 Eco-Escolas – Formação Escola da Energia 2011, 2 de Abril de 2011

20112011

Fotovoltaico e Eólica em Portugal

Capacidade Instalada

*Os dados para as instalações autónomas são estimados

Dados IEA PVPS

Fotovoltaico Eólica

Microgeração Dados DGEG

Dados IEA PVPS

14 MW instalados até ao final de 2009

95.8%

0.1%3.7%

0.5%

Fotovoltaico EólicaHíbridos Fot.+Eólica Mini-hídrica

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006* 2007* 2008* 2009*

Po

tên

cia

(M

W)

Sistemas autónomos Sistemas ligados à rede

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Po

tên

cia

(M

W)

Capacidade Instalada Capacidade Acumulada

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20112011

Energia dos Oceanos

Sistemas Inshore Central de Coluna Oscilante 400 kW

Porto Cachorro - Pico - Açores

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20112011

Energia dos Oceanos

Avaliação do recurso

WERATLAS

European Wave Energy Atlas

Projecto OKEANÓ – PELAMIS: 3 x 750 kW

Parque de Ondas da Aguçadoura (Póvoa de Varzim)

Sistemas Offshore

ONDATLAS

Atlas Português da Energia das Ondas

Bóias IPS

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20112011

Energia Geotérmica

Chaves

8 MW - Ribeira Grande – S. Miguel - Açores

Furnas – S. Miguel - Açores

Produção de electricidade e calor

através de fluido geotérmico

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20112011

Energia Hídrica

Central Hidroeléctrica

Barragem da Aguieira

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20112011

Energia da Biomassa

BIODIESEL: fontes

Óleos vegetais e outros materiais com alto teor glicerídico

Semente Teor em óleo (%)

Soja

Colza

Girassol

Palma

Jatropha

Cardo

Euphorbias

~ 20

37 - 50

38 - 48

~ 50

35 - 40

22 - 25

38 - 42

Culturas tradicionais

Girassol

Colza

Soja

Palma

Culturas muito adequadas para

terrenos secos e marginais

Euphorbias – família dos cactos

Cardo

Jatropha curcas - Purgueira

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20112011

Construção Sustentável Edifício Solar XXI

Principais vectores:

• Eficiência Energética

• Integração de Renováveis

Potência pico da fachada fotovoltaica:

12 kW

Potência pico da cobertura fotovoltaica

dos parques de estacionamento:

18 kW

Neste edifício são utilizados:

• Sistemas solares fotovoltaicos;

• Sistema solar térmico para

aquecimento ambiente;

• Técnicas de energia solar passiva;

• Técnicas de iluminação natural;

• Técnicas de ventilação natural.

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20112011

Construção Sustentável

Fonte: Livia Tirone

Espaços de

atenuação

climática

Orientação de

fachadas e

espaços de

permanência

Caixilharias de

qualidade

Permeabilidade

de superfícies

Coberturas

ajardinadas

Ventilação e

arrefecimento

Paredes

de trombe

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20112011

• Projecto SOL 3 do QREN (SelfEnergy, FCT/UNL, EST/IPS)

Projectos de Energias Renováveis em Portugal - exemplos:

• Projecto Solar Tiles do QREN, Projecto nº 3380)

Sistemas híbridos PV/T Modelação PV/T

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20112011

Desenvolvimento de Modelos de sistemas Fotovoltaicos

Modelação de Sistemas e Componentes

Ligados à Rede Ligados em Micro-Rede Isolados

12

3

5678

13

9

11 12

10

1514 16 17 18 19 20

21

Paero1=2.5 kW

Paero2=2.5 kW

Ppv=4.8 kW

700 m 200 m 150 m 100 m 200 m

200 m

150 m150 m 150 m100 m250 m

150 m 150 m 150 m

300 m

100 m 200 m 100 m

600 m

Bateria – 1220 Ah

240 V

4

10 m

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Tempo (dias)

En

erg

ia (

kW

h)

Eprod_exp Econs Eprod_sim

0.55

0.6

0.6 0.6

0.65

0.65 0.65

0.650.7

0.7 0.7

0.70.75

0.750.75

0.75

0.8

0.8

0.8

0.8

0.85

0.85

0.85

0.85

0.9

0.90.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.925

0.925

0.9

25

0.9250.925

0.9

25

0.95

0.95

0.95

0.95

0.9

5

0.975

0.975

0.9

75

Azimute (º)

Inclin

ação (

º)

Fracção da Energia Máxima Produzida Anualmente em função da Inclinação e Azimute dos Módulos Fotovoltaicos

-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

1Produção e Consumo

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20112011

Estratégia para o sector energético – RCM 169/2005.

• 45 % de electricidade renovável em 2010 (meta do Governo em Jan 2007)

• Reforço da hídrica como complemento à eólica - capacidade de bombagem

para armazenamento de energia

• Tarifários para as energias renováveis(DL 225/2007 ).

• Simplex-“Renováveis na Hora”, DL 363/2007 de 2 de Novembro sobre

Microgeração.

• Programa Solar Térmico (Março de 2009)

• Concurso para Projectos Individuais para Incentivos à Qualificação de PME –

Solar térmico.

Acções recentes:

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20112011

Compromissos de Portugal

• Directiva Europeia de Energias Renováveis 2009/28/EC:

• 31 % de participação no todo das Renováveis

• 60 % na produção de electricidade)

• Referentes às emissões de gases de Efeito de Estufa.

• Protocolo de Kyoto

• Protocolo de Copenhaga

37

Obrigado pela vossa atenção

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