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).
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