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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉCTRICA
15-09-2011 Agostinho Figueira
1
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
TÓPICOS:
1. Política energética
2. Integração de fontes de energia renovável
3. Sistema electroprodutor – Fontes renováveis
4. Plano de acção - RAM
21 – Política Energética
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
POLÍTICA ENERGÉTICA REGIONAL
A política energética regional tem como objectivo fundamentalgarantir um abastecimento seguro e regular de energia, nas melhorescondições e aos preços mais competitivos possíveis.
Segurança no abastecimento de energia recorrendo a fontes de
energia limpa
Combate às alterações climáticas
Promoção da competitividade da economia e criação de emprego
Em linha com a estratégia europeia para o sector da energia:
31 – Política Energética
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
Os dois grandes desafios energéticos do mundo
• Encontrar alternativas energéticas ao petróleo
e,
• Resolver o problema das emissões de CO2 que originam as alterações climáticas.
Como responder a estes desafios?
Através do investimento em fontes de energia renovável, como instrumento para
alcançar três grandes objectivos:
• Combater as alterações climáticas, contribuindo para o controlo de gases comefeitos de estufa;
• Aumentar a segurança energética dos países e das regiões, tornando-os maisauto-suficientes e, consequentemente, menos dependentes do exterior;
• Estabilizar o preço dos produtos energéticos a médio e longo prazo.
41 – Política Energética
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
• Garantir a segurança e fiabilidade do sistema eléctrico;
• Proteger o ambiente através da maximização de energias renováveis, diminuindo a dependência dos produtos petrolíferos;
• Promover a competitividade da Região, mediante a aplicação de tarifas, reguladas, idênticas ao todo nacional.
Vectores Essenciais da Política Energética Regional
• Garantir a meta dos “três vintes” definida pela União Europeia para 2020,promovendo uma sociedade com menor intensidade de carbono.
Objectivo Prioritário
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
1. Política energética
2. Integração de fontes de energia renovável na rede eléctrica
3. Sistema electroprodutor – Fontes renováveis
4. Plano de acção - RAM
62 - Integração de fontes de energia renovável na rede eléctrica
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
• A ligação à rede de FER (Fontes de
Energia Renováveis), não deve pôr em
causa a estabilidade do sistema
eléctrico.
• Essa estabilidade depende
essencialmente da capacidade do
sistema, para:
• As quais derivam de:
Regulação da frequência
Regulação da tensão
Da inércia do sistema
Da capacidade dos geradores ligados
fornecerem serviços de sistema
Da reserva girante
Da amplitude/severidade da
perturbação, etc…
LIGAÇÃO À REDE ELÉCTRICA DE FER
72 - Integração de fontes de energia renovável na rede eléctrica
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
REDES ISOLADAS – RESTRIÇÕES ÀS FER
Maior dificuldade de integração de fontes de energia intermitentes, devido
essencialmente às seguintes restrições:
Sistema eléctrico isolado, de pequena dimensão: (Pot. curto-circuito baixas,
não permitindo potências de FER elevadas, devido à instabilidade que estas
podem provocar)
Incapacidade dos Geradores das generalidade das FER na contribuição para
Serviços de Sistema (Excepção hídrica)
Necessidade de sistemas de base para regular os principais parâmetros da
rede (Essencialmente o sistema térmico e o sistema hídrico)
Menor número de máquinas que asseguram serviços de sistema
Sistemas de acumulação de energia insuficientes
Necessidade de vapor para aquecimento do fuel
Mix de produção fortemente dependente da época do ano, do regime
hidrológico, do recurso eólico, …
82 - Integração de fontes de energia renovável na rede eléctrica
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00
MW
Diagrama de Cargas Característico de Primavera
Térmica Hídrica Resíduos Eólica
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00
MW
Diagrama de Cargas Característico de Verão
Térmica Hídrica Resíduos Eólica
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00
MW
Diagrama de Cargas Característico de Outono
Térmica Hídrica Resíduos Eólica
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00
MW
Diagrama de Cargas Característico de Inverno
Térmica Hídrica Resíduos Eólica
92 - Integração de fontes de energia renovável na rede eléctrica
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
Necessidade de avaliar o comportamento dinâmico da rede, para vários cenários
de penetração de fontes de energia intermitentes:
Cenário - rede de 2010: 54 MW de potência eólica, na ilha da Madeira (realizado
entre 2007 e 2009)
Cenário – rede de 2020 (em curso):
o Até 150 MW de potência eólica
o Até 20 MW de potência fotovoltaica
o Sistemas de bombagem com velocidade variável
o Análise do potencial de desperdício de renováveis, face às limitações técnicas
(encaixe, armazenamento, …)
ESTUDOS DE COMPORTAMENTO DA REDE EM CENÁRIOS DE
FORTE PENETRAÇÃO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
1. Política energética
2. Integração de fontes de energia renovável na rede eléctrica
3. Sistema electroprodutor – Fontes renováveis
4. Plano de acção - RAM
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
3 - Sistema electroprodutor – Fontes renováveis
0
50
100
150
200
250
300
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
(MW
)
Potência instalada/A instalar - Renováveis - RAM
Hídrica Eólica Resíduos Fotovoltaica Outras
Real Previsão
296 MW
106 MW
16 MW
12
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
0
200
400
600
800
1000
1200
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
(GW
h)
Evolução da produção por origem - RAM
Hídrica Eólica Fotovoltaica Microgeração Resíduos Tec-Emerg Térmica
Real Previsão
3 - Sistema electroprodutor – Fontes renováveis
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
Produção de electricidade por fonte de energia-RAM
Hídrica Eólica Fotovoltaica Microgeração Resíduos Tec-Emerg Térmica
Real Previsão
3 - Sistema electroprodutor – Fontes renováveis
26%
52%
16%
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
1. Política energética
2. Integração de fontes de energia renovável na rede eléctrica
3. Sistema electroprodutor – Fontes renováveis
4. Plano de acção - RAM
154 – Plano de Acção - RAM
ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
• Incentivar a utilizaçãoracional de energia;
•Maximizar o aproveitamentodos recursos renováveisregionais;
PLANO DE ACÇÃO - RAM
•Fomentar energiasalternativas (substitutas aoscombustíveis fósseis);
•Melhorar o desempenhoambiental.
•Promover a mobilidadeeléctrica;
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Tecnologias Consolidadas
• Hídrica, eólica, queima de resíduos/biomassa, fotovoltaica e microgeração.
Tecnologias Emergentes
• Produção de biocombustíveis a partir de algas marinhas/captura de CO2,
aproveitamentos geotérmicos estimulados (profundos), ondas/marés,
tecnologias de armazenamento energético com recurso a baterias (lítio,
sódio, …), pilhas hidrogénio, etc.
Maximizar o aproveitamento dos recursos renováveis regionais
As diferentes fontes apresentam distintos graus de maturidade
técnica e diferentes custos e riscos.
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
A realização de projectos hídrico(reversíveis)-eólicos em ilhas com redes
isoladas, contribui, activamente, para o aumento da penetração das
energias renováveis e para a estabilidade do sistema eléctrico. A
exploração é feita em função da componente eólica e hídrica disponíveis.
Maximizar o aproveitamento dos recursos renováveis regionais
Tecnologias consolidadas/Inovação:
Porquê Uma Nova Filosofia de Exploração Hidroeléctrica?
Para transformar as centrais existentes, marcadamente de Inverno, em
centrais de funcionamento contínuo, através da acumulação, retenção e
bombagem de água, independentemente da ocorrência de pluviosidade,
contribuindo também, por efeito da bombagem, para uma maior
capacidade de integração de potência eólica.
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Sistemas hídrico-eólicos – RAM:
Remodelação Sistema Hidroeléctrico dos Socorridos (realizado)
Ampliação Sistema Hidroeléctrico da Calheta (em adjudicação)
Remodelação Sistema Hidroeléctrico do Chão da Ribeira (programado)
Maximizar o aproveitamento dos recursos renováveis regionais
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
- Remodelação do Sistema Hidroeléctrico dos Socorridos
Disponibilizar na rede, a qualquer momento,
24 MW de potência (equivalente a dois dos
maiores grupos a fuel da Central Térmica da
Vitória);
- Inaugurado em 2007, permitiu:
Aumentar em 10% a produção de energia na
central hidroeléctrica;
Integrar 25 MW em novos parques eólicos.
Maximizar o aproveitamento dos recursos renováveis regionais
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
– Ampliação do Sistema Hidroeléctrico da Calheta
Este investimento compreende essencialmente a construção de uma barragem com
capacidade de acumulação de 1.000.000 m3, de uma central hidroeléctrica com 30 MW
de potência e de uma estação elevatória com 18 MW;
– Novos Parques Eólicos
Permite um acréscimo de produção de 18 GWh (17,5% na produção actual de energia
hídrica na RAM), proporcionando, igualmente, um efeito muito positivo ao nível de
encaixe de mais energia eólica.
com a Ampliação do Sistema Hidroeléctrico da Calheta, será possível acomodar mais
potência eólica, avaliada em cerca de 25 MW.
Maximizar o aproveitamento dos recursos renováveis regionais
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
SOCORRIDOSSistema Reversível
24 MW
CALHETA II7.3 MW
CALHETA I4.7 MW
RIBEIRA DA JANELA3.2 MW
SERRA DE ÁGUA4.9 MW FAJÃ DA NOGUEIRA
2.4 MW
Fajã dos Padres1.7 MW
Santa Quitéria1.7 MW
Lombo Brasil0.17 MW
Sistema Hidroeléctrico da Calheta Aproveitamentos Hidroeléctricos
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Produção de biocombustíveis, a partir de algas marinhas
Geotermia estimulada
Marés, correntes marítimas, ondas, …
Solar concentrado
Armazenamento/Regulação: Baterias, flywheels, pilhas de combustível, …
Fomentar energias alternativas (substitutas aos combustíveis fósseis)
Tecnologias emergentes:
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Produção de biocombustíveis, a partir de algas marinhas
Tecnologias emergentes:
Projecto I&D - Porto Santo (em curso)
Projecto pioneiro a nível mundial, visando substituir o fuel actualmente
utilizado na produção de electricidade na Ilha do Porto Santo, por um
biocombustível de origem marinha. Trata-se de uma tecnologia
absolutamente inovadora a nível mundial que garantirá o abastecimento e
auto-suficiência energética da ilha, com base numa energia limpa e
ambientalmente sustentável que permitirá, sob o ponto de vista eléctrico,
tornar o Porto Santo numa ilha verde.
Fomentar energias alternativas (substitutas aos combustíveis fósseis)
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Tecnologias emergentes:
A execução deste projecto através de uma parceria entre a EEM e a Bio Fuel Systems
(com ligações à universidade de Alicante e Valência), consiste na instalação de uma
unidade industrial de produção de biopetróleo marinho, visando a substituição do
fuelóleo, actualmente utilizado
na central térmica.
Fomentar energias alternativas (substitutas aos combustíveis fósseis)
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Tecnologias emergentes:
Biocombustível Marinho – Processo Industrial
• Cultura massiva/intensiva de fitoplancton, em tubos concêntricos, através
da utilização da luz solar, CO2 e nutrientes (principalmente nitratos e
fosfatos)
• Recolha, tratamento, filtragem e centrifugação, obtendo-se uma
biomassa com cerca de 79% de humidade
• Transformação termoquímica de modo a obter o bio-óleo, constituindo já
um produto energético, podendo ser utilizado, por exemplo, num motor
de combustão interna
• Refinação, de modo a obter os valores normativos aplicáveis de
emissões de NOx
Fomentar energias alternativas (substitutas aos combustíveis fósseis)
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Tecnologias emergentes:
Substitui o petróleo
Reduz o CO2
Inesgotável
Seguro
Sustentável
Biocombustível Marinho
Fomentar energias alternativas (substitutas aos combustíveis fósseis)
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Geotermia estimulada
Estudo prévio (prospecção/avaliação) (em curso, pelo LNEG)
Os dados geológicos disponíveis sobre a Ilha da Madeira permitem supor condições
favoráveis, que é necessário confirmar, para a pesquisa de fontes de calor a
profundidades passíveis de exploração, para produção de electricidade. O estudo
prévio, permitirá obter a máxima informação sobre a possível localização de fontes
térmicas e respectivos sistemas.
Caracterização do reservatório
Os resultados do estudo anterior, permitirão definir a localização e profundidade da
sondagem que atingirá o reservatório (fonte de calor) e a sua estimulação.
Instalação de uma central geotérmica
A realização dos estudos técnicos a par da análise económica, determinarão a
eventual viabilidade da instalação e exploração de uma central geotérmica.
Tecnologias emergentes:
Fomentar energias alternativas (substitutas aos combustíveis fósseis)
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ENERGIAS RENOVÁVEIS NA REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA
4 – Plano de Acção - RAM
Tecnologias emergentes:
Marés, correntes marítimas, ondas, …
Disponibilidade da EEM para analisar/colaborar em projectos desta
natureza.
Fomentar energias alternativas (substitutas aos combustíveis fósseis)