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Análise do Impacto da Integração de Energias Renováveis em Redes de Distribuição Nuno Preto Barros 17 de Fevereiro de 2011 Dissertação do MIEEC/Energia.

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1 Análise do Impacto da Integração de Energias Renováveis em Redes de Distribuição Nuno Preto Barros 17 de Fevereiro de 2011 Dissertação do MIEEC/Energia

2 Estrutura da apresentação Introdução Importância das Energias Renováveis Problemas Rede Portuguesa Conclusão I. E. R. Rede PT Conclusão Problemas Introdução

3 Motivação Integração da crescente produção de energias renováveis, em particular da energia eólica no SEE. Incentivos a nível europeu: Redução dos gases de efeito de estufa em 20% até 2020; Aumentar a eficiência energética em 20% até 2020; Utilização de energias renováveis, com peso na produção energética de 20% até Objectivo Análise da produção dispersa; Política Energética Portuguesa; Problemas técnicos da interligação das energias renováveis à rede. Introdução Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução

4 Energia Eólica no Mundo Aumento de 28,8% no total de potencia instalada; Totalizava 120,8 GW. Importância das Energias Renováveis Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução

5 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Energia Eólica no Europa Foram instalados na Europa aproximadamente 178 GW, dos quais 31% são de origem eólica; A energia eólica representa aproximadamente 8% de toda energia instalada na Europa.

6 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Dependência Energética Falta de fontes fósseis de energia; Consome anualmente 25 milhões de toneladas; Dependendo da importação em cerca de 85% - petróleo (60%), seguido do carvão e do gás natural.

7 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Vantagens: Não se esgota; Não emite gases poluentes nem gera resíduos; Reduz a emissão de gases de efeito de estufa (GEE); Reduz a elevada dependência energética do exterior; Poupança devido à menor aquisição de direitos de emissão de CO2; É uma das fontes mais baratas de energia.

8 Problemas 1.Controlo de Frequência. 2.Controlo Tensão. 3.Potência Reactiva. 4.Fault Ride-Through Capability. 5.Tremulação Flicker. 6.Harmónicas. 7.Transitórios. Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução

9 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Controlo de Frequência O controlo de frequência consiste em dois níveis: O controlo primário; O controlo secundário.

10 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Controlo de Tensão Causadas principalmente por variações nas cargas ou na produção; A ligação da máquina síncrona não introduz qualquer perturbação na rede; Ajuste da relação de transformação dos transformadores Dispositivos capazes de produzir ou consumir potência reactiva - cargas de impedância constante.

11 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Potência Reactiva Inicialmente PE deviam fornecer reactiva de 0,4 relativamente à activa; Obrigação dos aerogeradores terem um funcionamento contínuo; A influência da injecção da potência reactiva está relacionada com a capacidade de curto-circuito das redes e da sua impedância; Devem fornecer serviços de reactiva, em regime permanente, na gama de tg φ entre 0 e +0,2.

12 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Fault Ride-Through Capability Tempos mínimos durante os quais um gerador eólico deverá permanecer em serviço; Implicam uma restauração rápida das potências activa e reactiva aos seus valores normais.

13 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Fault Ride-Through Capability

14 Rede Portuguesa Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Política Energética em Portugal Definiu o valor de 45% de energia produzida a partir de fontes de energia renovável no consumo bruto de electricidade.

15 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Consequências da Política Energética Taxa de Crescimento Média Anual (TCMA) da potência instalada, entre 2001 e 2007, de 62,5%;

16 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução A Rede de Electricidade em Portugal Os novos centros produtores eólicos e hídricos situam-se no interior norte e centro do País; Geração hídrica com características de fio-de-água na ordem dos 2 GW;

17 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução

18 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução A Estabilidade do Sistema Os primeiros PE obtiveram licença sem requisitos técnicos (3000MW); O baixo valor relativo da inércia dos aerogeradores.

19 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Garantia da Segurança de Abastecimento A diversificação do mix energético; PNBEPH permitirá aumentar os níveis de reserva; Garantir a existência de capacidade de geração de electricidade para responder às necessidades; Existência de infra-estruturas robustas e adequadas às necessidades do país.

20 Conclusões e Trabalhos Futuros Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Conclusões Preparada para suportar as fortes alterações de trânsito de energia induzidas pela produção descentralizada; Produção eólica seja entendida como um contributo em energia e não como garantia de potência; Preparada para absorver os eventuais excedentes de produção eólica nos períodos de vazio - através de bombagem em centrais hidroeléctricas; Que os promotores estejam preparados para controlar a produção eólica de acordo com instruções do Gestor Sistema.

21 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Os Parques Eólicos devem estar equipados com aerogeradores capazes de: Se manterem ligados mesmo que ocorram variações significativas de tensão; Se manterem ligados, durante um certo período de tempo, quando da existência de cavas de tensão originadas por defeitos; Injectar energia reactiva durante os curto-circuitos a fim de minorar os efeitos destes sobre a tensão; Contribuir para a estabilidade da tensão fornecendo ou absorvendo energia reactiva; Contribuir para a estabilidade da rede reduzindo a potência activa se a frequência subir; Suportar variações bruscas de frequência, devidas a problemas na rede.

22 Rede PT I. E. R. Conclusão Problemas Introdução Perspectivas de trabalhos Futuros Aplicação e desenvolvimento de novas técnicas de controlo; Desenvolvimento de modelos que possam ser explorados por ferramentas de simulação; Actualização contínua dos códigos de rede.

23 Fim da apresentação Obrigado


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