Energia Offshore. Jorge Cruz Morais

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1 Energia Offshore Jorge Cruz Morais

2 factores da alteração Aumento da Procura Emissões de CO2

3 O consumo mundial de energia primária Evolução do consumo mundial de energia primária, Mtep % Fonte: BP Statistical Review of World Energy, June

4 um problema dinâmico... dois principais drivers para o crescimento dos consumos de energia: demografia desenvolvimento económico

5 evolução demográfica 9 biliões 6 biliões

6 desenvolvimento económico o bilião mais rico é responsável por mais de 50% do consumo de energia o mais pobre consome menos de 4%

7 um novo paradigma no horizonte de 2050 os consumos de energia deverão no mínimo duplicar face a 2000 pressão sobre as reservas pressão sobre os preços

8 factores da alteração Aumento da Procura Emissões de CO2

9 Em 2009, o consumo de combustíveis fósseis representou 88% do consumo mundial de energia primária Decomposição do consumo mundial de energia primária em 2009, por combustível Mtep Combustíveis fósseis = 88% Petróleo: 85 M b/dia Total Petróleo Gás Natural Carvão Energia nuclear Hidroelectricidade Fonte: BP Statistical Review of World Energy, June

10 aquecimento global CO2 Concentração de CO2 na atmosfera (em ppm)

11 o novo paradigma... Como compatibilizar, num cenário de energia mais escassa e mais cara, o necessário desenvolvimento económico com a necessidade de reduzir as emissões de CO2?

12 previsões da AIE

13 implicações de um cenário de 450 ppm

14 como se pode cumprir esse cenário

15 necessidade de descarbonizar o sector eléctrico até 2050 representa um enorme desafio à inovação Objectivos explícitos G8 Objectivos globais da UE % Objectivos estimados da UE para o sector eléctrico % Redução de CO ~30 ~90 Sector eléctrico neutro em carbono Redução do consumo ~ Quota de renováveis

16 key drivers para o futuro próximo Descarbonização...para limitar as emissões de CO2 Eficiência energética...como forma de limitar o crescimento electrificação do consumo

17 o que vai mudar? Energias renováveis Microgeração Eficiência Energética Mobilidade Eléctrica Redes Inteligentes

18 Cinco estudos recentes apresentam propostas para uma Política Energética Europeia sustentável no horizonte Vários destes estudos foram desenvolvidos com o objectivo de apoiar a revisão da Política Energética Europeia para 2050, que deverá ser discutida durante 2010

19 e um aumento na contribuição das fontes renováveis Peso das Renováveis na produção total de electricidade na UE %, Média= Reino Unido

20 Energia offshore Energias das ondas Energia eólica offshore

21 Zonas prioritárias * A energia das ondas tem condições favoráveis em Portugal Melhores localizações + Aspectos Regulamentares* 1 Capacidade 250 MW Melhor classificação Bom Recurso Rede eléctrica ao largo da Costa Decreto-lei define 250 MW a serem atribuídos em 3 fases: Fase de demonstração (20 MW) Fase Pré-Comercial (100 MW) Fase Comercial (130 MW) 2 Tarifa de 15 anos Valor inicial 260 MWh. Boa logística 3 Licenciamento simplificado Pior classificação * Wave Energy Center study * * At present, only for wave energy

22 Tecnologia Coluna de água oscilante (onshore, nearshore ou offshore) Point Absorbers Flutuante ou submerso, PTO tipicamente hidráulico Articulado Overtopping (onshore, nearshore ou offshore)

23 Photos are illustrative and do no reflect present state of devices Fases de maturidade da tecnologia 5 4 Comercial / Maduro Respeitando o plano de negócios Pré-comercial Produz energia continuamente para a rede, sem respeitar o plano de negócios O desenvolvimento da energia das ondas requer uma aproximação sistemática 3 Testes no mar Escala:1/4 a escala completa 2 Simulação em tank Escala:1/40 1/10 1 Simulação numérica

24 Energia das Ondas - tecnologia A principal conclusão desta tecnologia é que o princípio de conversão ainda não se encontra estabilizado Como irá evoluir a tecnologia? Apenas um princípio de conversão, como em eólicas com turbinas de eixo horizontal? Dois ou três princípios de conversão, segmentados pelas características de recursos, proximidade à Costa, etc.?

25 Projectos de energia das ondas A edp está a desenvolver uma série de projectos para conseguir obter uma visão tecnológica do sector da Energia das Ondas Aquisição e gestão de um sítio de demonstração : Aguçadoura. Desenvolvimento de projectos de demonstração no sítio

26 A indústria offshore começou a desenvolver-se há quase um século com as plataformas petrolíferas 20s 30s 90s Desde 1947 a indústria Offshore passou da primeira plataforma fora de vista para produção a 2 km de profundidade 50s Fonte: SPE Society of Petroleum Engineers (2004), Principle Power (2009)

27 Conhecidos desde o século v os moinhos há muito que fazem parte da nossa paisagem Existe uma longa curva de conhecimento relacionada com a energia eólica Alcabideche : Moinhos datados do século X

28 A energia eólica evoluiu em muito pouco tempo 30 anos

29 Custo Tecnologia eólica Offshore e profundidade da água MonoPiles Jackets Floating Profundidade da água Monopiles Extensão básica com torre de turbina e acessório de transição Economicamente viável em águas pouco profundas (10-60m) Jackets Economicamente viável em águas de profundidade transicionais (30-60m) Derivado das tecnologias óleo e gás Operacionalização de Beatriz foi um sucesso (2 jackets e RePower 5M) Flutuante Economicamente viável em águas profundas (50-900m) Dois protótipos em operação (Hywind e Blue H) Fonte: NREL

30 Porquê eólica Offshore e porquê flutuante? Porquê Offshore? Maior recurso de vento e menos turbulência Mais área de oceano disponível Os melhores pontos para eólicas onshore estão a escassear A capacidade de eólica offshore (incluindo offshore profundo) é quase ilimitada Porquê Flutuante? Limitação de pontos com águas menos profundas (maioritariamente no mar do norte ou junto à costa) Maioria dos recursos são em águas profundas Mais área disponível Menos restrições para operacionalizar offshores e redução no impacto visual Elevado potencial PT, Espanha, RU, França, Alemanha, Itália, EUA

31 A tecnologia offshore apresenta novos desafios no desenvolvimento de projectos Recursos eólicos offshore na Europa A velocidade de vento ideal para produção de electricidade eólica offshore ronda os 8-10 m/s Caracteristicamente o norte da Europa tem níveis de vento elevados, por vezes excedendo as condições ideais 1 O sul da Europa tem locais com níveis de vento inferiores, limitando o potencial de carga Profundidade do mar na Europa Depth (meters) Actualmente a tecnologia disponível permite instalações até 30m de profundidade Já existem parques de demonstração colocados a 30-60m de profundidade Projectos estão a ser desenvolvidos para profundidades superiores a 60m Fonte: 1989 Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark (www.windatlas.dk); National Geophysical Data Centre NOAA 1. As pás automaticamente desviam-se do vento e diminuem velocidade por motivos de segurança quando a velocidade do vento excede 22 m/s BWEA) 31

32 Tecnologia eólica offshore profunda Principais desenvolvimentos ocorrem nos mecanismos flutuantes Hywind Sway Wectop WindSea Wind Float

33 Existem drivers que levarão a um aumento da competitividade de custos do offshore face ao onshore Drivers para redução de custos a longo prazo Evolução LRR eólica Onshore e Offshore 2009 /MWh Turbina O efeito da curva de aprendizagem levará a uma redução de ~30% em custos equiparados até 2020 Maiores e melhores turbinas potenciarão o factor de carga (de 35% para 45%) h h Instalação Economias de escala Aprendizagem pela execução Ligação à rede Nova tecnologia (HVDC) deverá beneficiar da curva de aprendizagem semelhante à usada nos projectos Offshore Haverá mais meios com capacidade para instalar turbinas para o Offshore (ex. embarcações) Meios Fonte: McKinsey & Co. (2009)

34 Viabilidade económica No actual estádio de desenvolvimento das tecnologias a energia offshore não é competitiva. Qual a perspectiva de evolução?

35 A crescente competitividade das energias renováveis permitirá limitar os sobrecustos da transição Comparação de custos por tecnologias LRR /MWh Descom. CO2 Max e Min Fuel O&M Invest Gas (CCGT) Carvão Nuclear Eólica Eólica Solar PV Onshore Offshore Solar CSP Hidro Gas (CCGT) Carvão Nuclear Eólica Eólica Solar PV Onshore Offshore Solar CSP Hidro 1. Receita unitária nivelada necessária ao longo da vida do projecto para assegurar TIR alvo (em valores reais constantes) Nota: Pressupostos detalhados no Anexo 1

36 permitindo criar valor ao substituir importação de combustíveis por investimento com incorporação nacional Composição dos custos e potencial de incorporação nacional Incorporação nacional Comentários Investimento Potencial incorporação nacional Hídrica Até ~85% Tecnologia madura Apenas 46% do potencial nacional explorado Know-how nacional O&M Eólica Até ~100% Fabrico de aerogeradores já existente (e.g., ENEOP, Ventinvest) Combustível Térmicas convencionais Renováveis Solar Até ~100% Parte da cadeia de manufactura já existente Potencial para criação de cluster mais abrangente

37 Energia Offshore Jorge Cruz Morais

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