Energias renováveis

Energias renováveis utilizadas nos Açores

• Geotérmica (41,5% da produção total em S. Miguel, em final de Setembro)

• Eólica

• Hídrica

• Ondocinética (central piloto experimental)

Energias renováveis usadas no Pico

• Eólica (Parque Eólico das Terras do Canto)

• Ondocinética, embora esta contribuição seja pouco significativa tendo em conta o carácter experimental da Central do Porto Cachorro

Outras energias renováveis passíveis de ser usadas no Pico

• Hídrica: existe um estudo preliminar relativo ao aproveitamento das águas retidas na Lagoa do Paúl, para produção de energia eléctrica e aproveitamento da água para consumo na rede de abastecimento do concelho das Lajes.

• Geotérmica: no entanto, o consumo de energia eléctrica teria que aumentar bastante para justificar um estudo do potencial geotérmico.

Vantagens das energias renováveis

• Porque são recursos locais, evitam algum consumo de combustíveis fósseis (petróleo e carvão), dos quais Portugal não é produtor.

• Por sua vez, o menor consumo de combustíveis fósseis implica:– uma redução da saída de Euros para os

países produtores de petróleo e carvão– menores emissões de gases que aceleram o

efeito de estufa e as chuvas ácidas

Vantagens das energias renováveis (cont.)

• Podem contribuir para a dinamização da nossa economia, se alguns dos equipamentos usados puderem ser fabricados ou desenvolvidos em Portugal.

Desvantagens das energias renováveis face às não renováveis

• A energia fornecida pelos parques eólicos e mini-hídricas não é garantida, quer dizer:– a velocidade do vento varia bastante ao

longo do dia e do ano. – se não chover com regularidade, as ribeiras

deixam de correr

• Não é facilmente armazenável em quantidades significativas

Desvantagens das energias renováveis face às não renováveis (cont.)

• O sinal eléctrico produzido pelos equipamentos electrónicos usados na conversão de energia pelos aerogeradores introduz perturbações no sinal da rede eléctrica.

Todos estes factores fazem com que haja limites à penetração (% do total) das energias renováveis.

Desvantagens das energias renováveis face às não renováveis (cont.)

• Além disso, quer os parques eólicos quer as mini-hídricas têm sempre algum impacto visual nas zonas onde são implantados (por via dos equipamentos, edifícios, acessos e interligação com a rede), o que não agrada a toda a gente.

Parque Eólico das Terras do Canto

• Consiste em 6 aerogeradores Enercon, cada um com uma potência de 300 kW, ligados a uma subestação elevadora para ligação à rede de transporte

• Em 2006 produziu 10,23% da energia eléctrica consumida no Pico.

• Num dia de boa produção, pode evitar a combustão de cerca de 5000 kg de Fuel-óleo na Central Termoeléctrica do Pico.

Dados técnicos do aerogerador E-30

• Trata-se de um aerogerador com velocidade variável e controlo activo do passo das pás, por meio de accionadores de passo. O gerador está directamente ligado ao cubo do rotor, ou seja, sem caixa de engrenagens, evitando-se assim tanto o ruído que lhe estaria associado, como a possibilidade de poluição devida à presença de óleos lubrificantes.

Dados operacionais

• Potência nominal: 300 kW

• Velocidade do vento de arranque: 3,0 m/s

• Velocidade do vento de corte:– 34m/s (média durante 10 minutos) ou– 41m/s (curto espaço de tempo)

• Velocidade de vento média: aprox. 10 m/s

Gerador eléctrico com transmissão

• Gerador: do tipo anel, síncrono

• Tensão de geração: 400 V

• Velocidade: variável, entre 18-46 rpm

• Chumaceira: composta por 2 rolamentos cónicos

• Cubo: sólido

Rotor

• Diâmetro: 30 m• Comprimento das pás: 13,2 m• Nº de pás: 3• Peso de cada pá: 0,7 t• Material das pás: GRP / resina epóxica• Velocidade de rotação das pás: 18 - 46 rpm• Velocidade linear na ponta das pás: 28,3 -72,3 m/s

(102 – 260 km/h)• Sistema de travagem:3 sist. indep. de controlo de passo• Direcção da rotação: dextrogiro• Orientação: para o vento

Dimensões/pesos

• Peso total da carlinga (nacelle): 15,8 t (cubo, gerador, nacelle)

• Peso da carlinga (nacelle): 2,6 t• Peso total do gerador: 9,755 t• Peso do cubo, incluindo as pás: 5,628 t• Altura da torre: 43 m• Altura do cubo: 44 m• Peso da torre: 37,1 t

Central Piloto Europeia da Energia das Ondas

Razões para a sua localização no Pico – Porto Cachorro

• Inexistência de plataforma continental

• Boa orientação da zona do Porto Cachorro relativamente à direcção principal da ondulação oceânica

• Não há “efeito de sombra” de outras ilhas

Resultado:

• A energia, que gradualmente se transmite pela acção do vento sobre a água do mar ao longo de milhares de km e cria a ondulação oceânica, não é dissipada antes de as ondas chegarem à costa.

Principais características da Central das Ondas do Pico

• Tipo: Coluna de Água Oscilante (CAO): aproveita a energia contida nas ondas, ao fazerem variar o nível na câmara pneumática – não aproveita a energia das marés como algumas pessoas pensam!

• Potência máxima: 400 kW • Máquina motriz: turbina de ar do tipo Wells, adequada

para escoamento do ar alternativo e com grandes variações no tempo

• Gerador: tem a particularidade de funcionar como motor eléctrico no arranque da Central, consumindo nessa fase energia da rede eléctrica.

Princípio de funcionamento da Central das Ondas (CAO)

Principais objectivos desta Central

• Validar os modelos matemáticos e os experimentais (em tanques de ondas), usados nos estudos preliminares para a localização e dimensionamento desta Central. A experiência obtida ao longo destes anos será muito útil quando se pensar em construir outras Centrais deste tipo.

• Fazer a demonstração real das tecnologias usadas

Principais objectivos desta Central (cont.)

• Funcionar como banco de ensaio, em condições reais, de novas turbinas e demais equipamentos (hardware) bem como de programas de comando e controlo (software) a usar em outras Centrais deste tipo

• Estudar o impacto de uma destas Centrais, de produção variável, num sistema electroprodutor pequeno e isolado como é o da ilha do Pico. Nos anos 80 do século XX, 400 kW representavam cerca de 8 a 10% da potência máxima consumida.

Algumas conclusões

• Pelas razões atrás apontadas, é cada vez mais importante que se continuem a dar passos no sentido de tornar as tecnologias que aproveitam as energias renováveis mais fiáveis e com maior rendimento. Isto compete em larga escala às empresas e institutos de investigação.

• Os governos devem continuar a incentivar os projectos de geração de energia a partir de fontes renováveis.

Algumas conclusões (cont.)

• Mas um papel muito importante é reservado aos cidadãos e aos estudantes em particular: através dos seus conhecimentos, deverão sensibilizar as pessoas que lhes são mais próximas, para a importância das energias renováveis e para as boas práticas de utilização da energia. É que as Centrais eléctricas produzem exactamente a energia que está a ser consumida nesse momento.

“Links” úteis

• www.wave-energy-centre.org - sítio do Centro de Energia das Ondas, contendo informação sobre os vários tipos de tecnologia usados e os vários projectos em curso.

• http://ure.aream.pt/main.php/aream/ure/domestico.html - simulador do consumo de energia eléctrica numa casa, com possibilidade de se ver o impacto de acções de consumo racional de energia em termos da factura de energia e da redução de emissões.

• www.eeg.eda.pt – empresa do Grupo EDA responsável pelos Parques Eólicos e Mini-hídricas.

Factos sobre o hidrogénio

• É o elemento químico mais abundante (90% dos átomos) no Universo

• O produto da sua combustão é água• Aparece sempre associado a outros elementos• Por enquanto, é necessário um processo

industrial para dissociar os átomos de hidrogénio dos de outros elementos

• Um desses processos,a electrólise, por meio de uma corrente eléctrica converte moléculas de água nos átomos dos seus elementos constituintes: hidrogénio e oxigénio.

• A eficiência da electrólise é de 70%• O conteúdo energético de 1 litro de gasolina é

idêntico ao de 3107 litros de hidrogénio, à pressão e temperatura ambientes.

• Para podermos usar hidrogénio num carro equipado de célula de combustível e de modo a que esse carro tenha uma autonomia razoável, teríamos que comprimir o hidrogénio.

• A pressão a que o hidrogénio deve ser comprimido deverá ser de aproximadamente 250 a 350 bar. Este trabalho de compressão também consome energia (cerca de 40% do conteúdo energético da quantidade comprimida).

• Se usássemos carvão para produzir energia eléctrica para a electrólise e para a compressão, começaríamos com 140 kWh e acabaríamos com hidrogénio comprimido capaz de debitar 17,4 kWh para fazermos mover o carro. Eficiência global desta sequência de processos: apenas 12%.

• Só se pode dizer que o hidrogénio é um combustível alternativo se, no processo de obtenção dos seus átomos e na tarefa de compressão, usarmos energia de fontes alternativas, a qual não possa ser usada directamente para uma dada finalidade (p. ex. como combustível para veículos).