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A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA DESCARBONIZAÇÃO DA ECONOMIA

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Apresentação em tema: "A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA DESCARBONIZAÇÃO DA ECONOMIA"— Transcrição da apresentação:

1 A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA DESCARBONIZAÇÃO DA ECONOMIA
Júlia Seixas Sofia Simões, João Cleto Trabalho de investigação financiado pela FCT/MCES e POCI2010

2 2007 alterações climáticas + carbono evidência científica
FEV. O 4º Relatório do Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (IPCC) reafirma as evidências científicas das alterações do clima e identifica explicitamente as emissões antropogénicas de gases com efeito de estufa (GEE) como o factor determinante do aquecimento do planeta, desde 1750.

3 2007 alterações climáticas + carbono agenda política
Fórum de Davos (JAN): clima + carbono como top issue da agenda, desde a abertura do Fórum (Ângela Merkel) ao seu encerramento (Tony Blair), e no debate entre os CEOs das maiores empresas americanas, europeias e asiáticas Conselho Europeu (MAR): Nas suas Conclusões de 8/9 Março, estabelece a meta de redução de 20% das emissões em 2020 (face a 1990), e a possibilidade da mesma poder situar-se em 30%, caso outros países desenvolvidos assumam um compromisso de controlo/redução de emissões Cimeira G8 (JUN): Assumido o objectivo comum de redução de 50% das emissões até Primeiro compromisso quantificado assumido pelo Governo Federal EUA, após decisão de não ratificação do Protocolo de Quioto Governo Francês (OUT): Afirma o tema das alterações climáticas como uma das três prioridades da Presidência Francesa da União Europeia (2º semestre 2008) ICAP (OUT): Assinatura, em Lisboa, de acordo para criação de mercado global de carbono. Como signatários: 3 estados americanos + 9 países europeus + Nova Zelândia + Colômbia Britânica.

4 2007 alterações climáticas + carbono agenda social
Óscares Hollywood (FEV): Óscar de Melhor Documentário atribuído a “Uma Verdade Inconveniente” SOS | Live Earth (JUL): Festival de Música subordinado ao tema Alterações Climáticas + Protecção do Clima Prémios Nobel (JUL): Prémio Nobel da Paz 2007 atribuído conjuntamente a Al Gore e ao IPCC pelo papel na divulgação de informação sobre as causas antropogénicas das alterações climáticas e os esforços desenvolvidos na procura de soluções para o problema.

5 mercados baixo carbono
eficiência energética + carbono mercados regulados mercados baixo carbono eficiência + conservação de energia descarbonização KWh + combustíveis mercados voluntários

6 Modelo TIMES (ETSAP - IEA)
Projecções da procura serviços de energia e materiais Restrições de política impostos, subsídios, … Fluxos de energia e materiais Preços importação de crude, carvão e gás Transportes: rodoviário passageiros – carros, autocarros e motos, rodoviário mercadorias, ferroviário, aviação, navigação Preços energia final Oferta E primária: refinação, importações e renováveis Indústria: Fe&Aço; não Fe;Cl&NH4+; Outra Química.; Cimento; Cal; Vidro; Cerâmica; Pasta de Papel e papel; Outras Combinação óptima de tecnologias de oferta e procura de energia Minimizar custos totais sistema Residencial: Novos & Exist. - Rural/ Urbano /Apartmentos Potenciais nacionais energia primária Hídrica, solar, eólica, biomassa Geração de electricidade Emissões Comercial: Grande e Pequeno Custos Agricultura Capacidade instalada Tecnologias existentes (no ano base) e novas capacidade, disponibilid., eficiência, tempo vida, custos, factores emissão

7 TIMES_PT: Fontes de Informação
Estrutura Geral Sectores económicos Tecnologias/Processos existentes (nível de agregação) Fluxos entre processos Tecnologias Informação standard para caracterização de tecnologias (Ex: balanços de massa) Stocks (Ex: capacidade instalada) Eficiência Factor de disponibilidade Rácio Input/Output Parâmetros específicos (Ex: CHPR) Balanço energético Divisão da procura por uso final Diagrama de cargas (timeslices) NEEDS com ajustes e correcções diversos NEEDS DGGE Inventário Nacional de Emissões INE EDP, PEGOP, Turbogás, Valorsul, Cogen, EDM, EDA (…) PTEN PNAC Estudos e publicações diversos (...) Balanços Energéticos DGGE & Eurostat ADENE (Projecto EURECO)

8 TIMES_PT: Função objectivo
NPV: valor actualizado líquido do custos totais ANNCOST: custos anuais totais d: taxa de actualização r: região REFYR: ano de referência para actualização YEARS: conjunto de anos para os quais existem custos (todos os do horizonte de modelação) + anos passados caso tenham sido definidos custos para investimentos passados + anos após horizonte temporal, caso sejam considerados custos de desmantelamento e recuperação material Soma actualizada dos custos anuais menos ganhos: custos investimento custos relativos a material retido na estrutura durante tempo de vida da mesma custos variáveis custos fixos operação e manutenção custos supervisão custos desmantelamento impostos subsídios recuperação de material

9 TIMES_PT: Inputs exógenos
GEM-E3: Modelo de Equilíbrio Geral Energia-Economia-Ambiente TIMES_PT Inputs Inputs Elasticidades das procuras finais aos drivers macroeconómicos, rendimento (ELASI) e preço (ELASP) Aumento Autónomo de Eficiência na Indústria (AEEI) Procura Ano Base (DEM2000) Dados Sector Residencial Preços de Energia Potencial de Energia Primária e Custos Tecnologias Novas e Existentes Restrições de Política (e.g. restrições de emissões de CO2) Evolução População Preços de Energia Progresso tecnológico, intensidade energética e evolução trabalho/produtividade UE-22 Meta Crescimento PIB (2 a 2.5%) GEM-E3 * Geração de Procura no Residencial Função Optimização Cenários de Energia Perfil de tecnologias Custos do sistema Emissões Procura (DEM) Cimento (Mt) Papel (Mt) Ferro e Aço (Mt) Vidro (Mt) Pkm Tkm Outras Indústrias (PJ) Agricultura (PJ) Aquecimento Espaço Resid. (PJ) Arrefecimento Espaço Resid. (PJ) Aquecimento de Águas (PJ) Etc. Drivers Macroeconómicos Nacionais (DRGR) crescimento do PIB Consumo Privado Crescimento Sectorial: Indústria, Serviços, transportes e agricultura. PRGR: Evolução de Preços (PRGR) DEMt* = Procura Indústria, Comercial, Transportes e Agricultura Outputs Outputs

10 TIMES_PT: Evolução da procura 2005-2030
% anual ( / ) tkm (3.4% / 1,5%) Vidro (2,7% / 1,3%) Aquec. (0,8% / 0,3%) Cimento (2,5% / 1,2%) Aquec. H2O (1,5% / 0,6%) pkm (1,1% / 0,7%) Outra ind. (0,6% / 1,9%) Pasta papel (1,8% / 0,4%) Ferro & Aço (1,2% / 0,0%)

11 TIMES_PT: Calibração Clínquer Pasta de papel 1,5% 1,0% 2,0% 1,6%

12 TIMES_PT: Potenciais de Energia Primária
2000 2030 Fonte Custos extracção não energéticos (€/GJ) (projecto VIEWLS) Biomassa florestal (PJ) 71.7 100 (+28%) Estimativa 4.89 Biogás (PJ) 0.1 29 (+100%) GPPAA & Extrapolação PNAC 32.85 Culturas p/ Biocombustíveis (PJ) 0.0 15 (+100%) Extrapolação Fórum Energias Renováveis 1.30 Produção biocombustíveis (PJ) 50 (+100%) Estimativa - capacidade instalada esperada em 2008 28.50 RSU (PJ) 7.3 10 (+27%) Extrapolação do PNAC 5.81 Lamas industriais (PJ) 2 (+100%) Hídrica (PJ) 40.2 95 (+58%) Comunicação Ministro Economia 2007 0.00 Eólica onshore (GW) 0.7 5 (+98%) Estimativa conservadora com base em REN Eólica offshore (GW) Solar- AQS (PJ) 0.8 38 (+98%) Extrapolação do Fórum Energias Renováveis Solar-geração electricidade (GW) Geotérmico (PJ) 0.6 8 (+93%) Ondas (GW) 5 (+100%) Cruz, J., Sarmento, A. (2004). Energia das Ondas

13 Cenários de restrição de emissões de CO2:
TIMES_PT: cenários Cenário Base (+27%/1990) Kyoto Scenario Nuclear não é uma opção Utilização das centrais existentes a Gás Natural + instalação de pelo menos 200 MW novos entre Novas centrais a carvão apenas após 2015 & carvão não aumenta em sectores da procura; novas centrais a carvão têm CCS Utilização min. de centrais RSU e biomassa Min. 1.1 MW eólicas onshore em 2005 (tarifa) 5.75% biocombustíveis do gasóleo e gasolina em 2010 Min. 39% electricidade renovável em 2010 IVA sobre combustíveis e electricidade Sem sumidouros Tectos de emissões de CO2 +27% no período sobre níveis de1990 Cenários de restrição de emissões de CO2: +10% 0% -10% -30%

14 TIMES_PT: Curva de custos marginais de redução do CO2
CHP dedicadas fuel substituídas por CHP a carvão com CCS; caldeiras da indústria completamente substituídas por novas; novos fornos; electricidade gerada por centrais novas incluindo IGCC gás com CCS; geração de H2 a partir solar c/ backup de gás Menor utilização centrais a carvão e substituição CHP e caldeiras a fuel por gás The marginal cost of 42 €/t CO2 referred to 0% reduction from 1990 levels for Portugal compares with 80 €/t for France, 40€/t for Italy, and below 20€/t for Germany and the UK. Whereas emission reductions of 20% cost around 60€/t CO2 for these two countries, Portugal presents costs of 120 €/t, closer to France and Italy (POLES model): Kitous, A., POLES Model - Prospective Outlook on Long Term Energy Systems – A world energy model. Available at: In the policy scenario there are two points in which MAC increases sharply: for emissions reductions above 5 Mt, from 5.45 to €/tCO2, and for reductions above 25 Mt, from to €/tCO2. The first “jump” in the MAC curve is mainly due to reductions in CHP, electricity generation, and to a less extent, in industry. Reductions are achieved reducing the use of conventional coal and substituting heavy fuel oil CHP plants and boilers by gas ones. The second jump is due to reductions in the same sectors but industry plays a more important role. The abatement is achieved by further reductions of fuel oil CHP plants, which are substituted by a large CHP coal plant with CCS. In the industry sector base year boilers have practically disappeared and more advanced kilns are installed. In the electricity generation sector a new gas combined cycle plant with CCS is installed. At this point, plants that operated in the year 2000 are practically not functioning anymore and hydrogen generation from solar and gas becomes competitive.

15 TIMES_PT: Curva de custos marginais de redução do CO2, em função da procura
Eficiência tecnológica no comercial substituição de caldeiras a diesel (eff. 0.75) por bombas de calor que produzem aquecimento ambiente e de águas (eff 2.0 e 1.04); na geração de electricidade substituição de turbinas a vapor de carvão com eff. de 0.36 por CHP de gás com eff de 0.46

16 TIMES_PT: Curva de custos marginais de redução do CO2, em função da procura
Eficiência tecnológica no comercial substituição de caldeiras a diesel (eff. 0.75) por bombas de calor que produzem aquecimento ambiente e de águas (eff 2.0 e 1.04); na geração de electricidade substituição de turbinas a vapor de carvão com eff. de 0.36 por CHP de gás com eff de 0.46 Elasticidade procura preço Redução da procura comparativa/ ao cenário BASE : 1 a 12% - aquecimento 1a11% - pkm

17 TIMES_PT: Indicadores de eficiência energética

18 TIMES_PT: Indicadores de descarbonização


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