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Energia das Ondas: Estado de desenvolvimento e perspectivas O recurso energético Políticas públicas de apoio Conclusões IST,

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Apresentação em tema: "Energia das Ondas: Estado de desenvolvimento e perspectivas O recurso energético Políticas públicas de apoio Conclusões IST,"— Transcrição da apresentação:

1 Energia das Ondas: Estado de desenvolvimento e perspectivas antonio.sarmento@ist.utl.pt O recurso energético Políticas públicas de apoio Conclusões IST, Wave Energy Centre, EU-OEA Custos Estado actual da tecnologia Impactes ambientais

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3 Wave Energy Centre: Privada, sem fins lucrativos 11 empresas o 4 sector energia o 4 sector industrial o 3 sector de consultoria 3 instituições de I&D Clientes : EDP (P)Galp (P)Enersis (P) DGGE (P)A.D. Little (P)ETI (RU) Shell International (NL)AWS B.V. (NL) Shell Techn. Ventures (USA)Iberdrola (E) Lovdhal Ventures (N) ITPower (RU) Actividades o Due Diligences e A. Estratégica o Políticas Públicas o Monitorização de centrais piloto o Modelação numérica o Formação e disseminação o Sítios para parques de ondas

4 As diversas formas de energia marinha Ondas Correntes o de maré (sem represa) o oceânica o rios (sem represa) De maré (com represa) Gradiente térmico (OTEC) Gradiente salino Eólica offshore flutuante

5 Recurso das ondas Recurso das ondas Fluxo médio de energia anual em kW por m de frente de onda ao largo. 70 40 30 40 20 40 50 40 30 20 60 40 20 30 50 70 20 40 100 15 30 20 10 20 30 10 30 20 70 20 30 Potencial de produção mundial: 10% da electricidade Mercado mundial > 500 mil milhões As Ondas são facilmente previsíveis (6 dias) Estados de mar muito estáveis Fácil integração da energia na rede eléctrica Grande densidade de energia por m 2

6 Ondas: lugar de instalação Classificação quanto ao lugar de instalação: Na linha de costa Próximo da costa Alto mar (50 a 80 m de profundidade) – grande escala

7 Ondas: 5 Tipos básicos de tecnologias Bóias com mov. verticais Flutuantes, alongados com mov. angulares Placas submersas com movimentos angulares De rampa com acumulação (fixos / flutuantes) Coluna de Água Oscilante

8 Central do Pico (Açores): 1999, 400 kW Anos 1999 e 2000 LIMPET (Escócia): 2000, 500 kW

9 Central do Pico (Açores): IST, EDP, EDA 1999, 400 kW 1999, 400 kW Central do Pico

10 Central do Pico: modelação numérica Hydrodynamic Coefficients : influence of bathymetry and nearby coastline

11 Central do Pico: comparação com resultados lab.

12 Central do Pico: resultados da central. Tests were performed with a turbine control law set to turbine rotational speed less than 1200 rpms

13 Central do Pico: resultados da central. Prof. L. Gato

14 Central do Pico (Açores): 1999, 400 kW Anos 1999 e 2000 LIMPET (Escócia): 2000, 500 kW

15 Ondas: 2001 a 2003 AWS: 2001, 2 MW Wave Dragon escala 1:4.5: 2003; 20 kW

16 B - AWS Device A - Floater Added Mass Damping Diffraction Forces Ondas: 2001 a 2003

17 Wave Dragon escala 1:4.5: 2003; 20 kW De rampa com acumulação (fixos / flutuantes)

18 Ondas: 2005 Power Buoy: 40 kW Pelamis: 750 kW Oceanlinx: 500 kW

19 Ondas: 2005

20 Ondas: 2006 Wave Roller Fred Olson Wave Star Islanberg Wavebob escala 1:2

21 Ondas: 2007 Aqua Buoy OE Buoy

22 Aguçadoura – Portugal, Setembro Ondas: 2008 – primeiro parque de 3 x 750 kW

23 Ondas: 2008 – bóia de 40 kW (Santoña, Espanha) 10 devices, 1,39 MW total capacity Distance to the coast: 3-4 km OPT, Iberdrola, Total

24 Aguçadoura – Portugal, Setembro Ondas: 2009 – Central de CAO em quebramar Mutriku (País Basco) – 18 x 20 kW

25 Estado actual da tecnologia Ano de 2000: 2 centrais de coluna de água oscilante na costa Ano de 2008: Primeiro parque comercial de 3 unidades Pelamis (Portugal) Ano de 2007: 12 protótipos testados no mar Wavebob Custos devem reduzir-se de um factor de 4 Não há experiência operacional Não há convergência para uma única tecnologia Iniciada a fase de demonstração no mar

26 Custos da Energía das Olas Fonte: Carbon Trust – 25 Janeiro de 2006 Custos anuais de Operação e Manutenção Módulos de conversão de energia ('Power-Take-Off') Secções estruturais de betão Instalação (Colocação) Amarrações Cabos Submarinos e transmissão/ligação em terra Gestão de projecto/construção Empréstimo de construção/colocação Infraestruturas de suporte Substituição de componentes após 10 anos 3% 5% 1% 2% 11% 3% 4% 28% 40% Custos de energia de una central comercial

27 Custo base = 75 /MWh Custo de aprendizagem Energia produzida Custo base Evolução do custo de capital (CAPEX) Factor de aprendizagem: custo reduz- se 20% com a duplicação da potência instalada

28 Factor de carga = 25% 30% Alguns resultados Tarifa Feed-in = custo e é paga nos 12 primeiros anos

29 Alguns resultados Custo de aprendizagem: 1.3 mil milhões (em 20,5 anos) Energia total produzida : 278 TWh (em 20,5 anos) Custo de aprendizagem por MWh produzido pelas ondas: 4,6 Factor de carga: 25% Custo de aprendizagem pago pela tarifa en 12 anos Potencia de instalação necessária (20,5 anos): > 25 GW Comparar com o mercado mundial estimado em 500 mil milhões (0,26%) Comparar com a tarifa base das renováveis de 75 /MWh (6%) Necessidade de colaboração internacional

30 Impactes ambientais (Portugal) Impactes ambientais esperados baixos (ruído?, dinâmica costeira?) Conflito com navegação pequenos se as rotas de acesso aos portos forem evitadas e tomadas medidas de mitigação Conflitos moderados com a pesca (criação de novos empregos) Profundidades de água: 50 ~ 80 m Portugal: pesca tradicional < 30 m de profundidade de água; pesca industrial para lá das 6 milhas (~100 m water depth) Impactes ambientais positivos (CO 2, áreas protegidas?)

31 Impactes ambientais – estimativas com SWAN Onda a 10 m de profundidade para 200 MW instalados na Zona Piloto (Portugal) (Altura significativa ao largo: 1.13 m) -0,14 m

32 Apoio ao desenvolvimento da tecnologia: fundo perdido, empréstimos em condições bonificadas Infra-estruturas de teste no mar: Escócia (EMEC) – 4 MW => 20 MW Inglaterra (Wave Hub) – 20 MW (2010) País Basco – 20 MW (2010) França – 4 MW (2010) Noruega Redes de formação e I&D: Wavetrain II Supergen Statkraft Políticas públicas Zona Piloto: Portugal – 80 MW => 250 MW (2010)

33 Simplificação dos procedimentos de licenciamento (tempo e INCERTEZA) Acesso à rede eléctrica Acesso a dados de campo Promoção de mercado interno: Tarifas Metas Incentivos fiscais Políticas públicas

34 Políticas públicas portuguesas Zona Piloto: Processos de licenciamento conduzidos por uma empresa concessionada (Entidade Gestora) Demonstração de conceito, fases pre-comercial e comercial 80 MW (média tensão) + 170 MW (alta tensão) Zona Piloto: Processos de licenciamento conduzidos por uma empresa concessionada (Entidade Gestora) Demonstração de conceito, fases pre-comercial e comercial 80 MW (média tensão) + 170 MW (alta tensão) SIG com dados relevantes Infra-estruturas promovidas pela Entidade Gestora Custos de infra-estrutura suportados parcialmente pelo Sistema Eléctrico Nacional Programas de vigilância e formação em produção de energia, custos e impacte ambiental

35 Políticas públicas portuguesas 22 km 18,3 km 14,9 km 20 km E Portugal

36 Políticas públicas portuguesas Reacções à iniciativa da Zona Piloto: Muito positiva: Administração Pública, Rede Nacional (disciplina a procura e reduz custos de infra-estruturas) e tecnólogos (reduz custos na fase de demonstração) Promotores de projectos: algum desconforto – receio que os custos subam e a dinâmica se reduza se a entidade gestora tiver o comportamento típico de um monopólio.

37 Políticas públicas portuguesas Tarifas: 260 /MWh para a fase da demonstração 160 ~ 210 /MWh para a fase pré-comercial 75 ~ 160 /MWh para a fase comercial A tarifa depende da potência instalada por tecnologia em Portugal e no estrangeiro e da qualidade da tecnologia & projecto.

38 A tarifa de energia das ondas em Portugal

39 Conclusões A pesar das grandes expectativas, os custos actuais são elevados e não existe experiência operacional. Existem barreiras identificadas, a maior parte das quais podem ser eliminadas ou reduzidas mediante políticas públicas adequadas. O desenvolvimento de um mercado é essencial, sendo la tarifa subsidiada o melhor meio para a creação de mercado. O custo de aprendizagem é pequeno quando comparado com o potencial mercado mundial. A tarifa média durante a etapa de aprendizagem é pequena quando comparada com a tarifa base das energias renováveis. Foi alcançada a fase de demonstração no mar com o envolvimento das grandes empreas de energia eléctrica europeia (EDF, Vatenfhal, DONG, EDP, E.ON, Iberdrola …).


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