ENERGIA SOLAR António Vallêra SESUL Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

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1 ENERGIA SOLAR António Vallêra SESUL Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa ENERGIA 2020: Energia Solar 9 Fevereiro 2009

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3 A Energia Solar no Programa do XVIII Governo Objectivos gerais Em matéria de energias renováveis, assegurar a posição de Portugal entre os 5 líderes europeus, através do cumprimento, em 2020, dos objectivos comunitários (31%); Duplicar a capacidade de produção de energia eléctrica no horizonte de 2020, eliminando importações (actualmente variando entre 10% a 20% do consumo), desactivando as centrais mais poluentes e acomodando o aumento de procura; Tornar obrigatório que todos os novos edifícios construídos em Portugal tenham a classificação energética mínima de B; Incentivar os cidadãos à efectiva melhoria do comportamento energético das suas habitações.

4 A Energia Solar no Programa do XVIII Governo Objectivos específicos Assegurar que Portugal se mantém na fronteira tecnológica na área das renováveis, nomeadamente, na capacidade de produção no solar térmico e fotovoltaico; Apoiar a criação de fileiras industriais e de I&D no solar; Multiplicar por 10, em 10 anos, a meta actual de energia solar (de 150 para MW), através de uma política integrada para as diferentes tecnologias do solar, com base num modelo de desenvolvimento da respectiva fileira industrial; Lançar um amplo programa de microgeração em equipamentos públicos, como escolas, centros de saúde, quartéis, etc., simplificando, em simultâneo, os processos e procedimentos associados à microgeração, facilitando a adesão dos cidadãos, empresas e entidades do terceiro sector.

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6 Portugal - um dos países da Europa com maior disponibilidade de recurso solar...

7 Finite resources

8 Energia Solar O recurso não é problema! Vejamos 3 formas de o utilizar: Energia solar térmica Energia eléctrica termo-solar Energia fotovoltaica

9 Energia Solar: térmicat Energia solar térmica: Água Quente Solar Objectivos: 2010: m 2 (não cumprido) 2020: m 2 (~ m 2 /ano)

10 Evolução Solar Térmico - Portugal Evolução da área de colectores solares instalados em Portugal entre 2003 e 2009, sendo 2009 o valor total adjudicado (apenas no sector doméstico) através da medida do governo, Solar Termico 2009 (Fonte : Yunit Renovaveis).

11 Expectativas para 2010 Encontrar um modelo de financiamento que substitua e dê continuidade ao Programa Solar Térmico 2009 Manter ou, se possível, melhorar o enquadramento fiscal para a área do Solar

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13 Energia Solar: CSP Energia Eléctrica Termo-Solar (CSP Concentrated Solar Power)

14 Abengoa: PS10 (11MWe) 11MWe, PS10, Abengoa, SanLucar

15 Paraboloide + motor Stirling Paraboloide de revolução + motor Stirling/geradorconversão directa no foco ( ºC) Vantagem : CSP modular, da pequena à grande escala: <25kW

16 Cilindro parabólicos Seguimento do mov. aparente do sol a um só eixo Concentrador parabólico Luz- California- 360Mwp

17 40 MW; second stage at Liddell Fresnel Concepts: LFR Technology, (AUSRA,Liddell)

18 ARMAZENAMENTO ton NaNO3+KNO3

19 16 hr production: Storage Storing hot water/steam on a large scale and low cost (7-21 euro/kwh) Copyright Ausra, Inc. 2007

20 US Solar Resources 100% US Power 147x147 km2 park BIG SOLAR!!! 34

21 Conclusões (Manuel Collares Pereira) CSP- Electricidade solar por via térmica: uma tecnologia com muito futuro Mais competitiva/versátil que o fotovoltaico em produção centralizada, grande escala?! Sim c/armazenamento Portugal: não ficar de fora da corrida a esta tecnologia!!!? 1000 MW até 2020? Metas e tarifas (a actual é como se não existisse (27c /kwh) ) Hibridização com gás!

22 Energia Solar: Fotovoltaica Energia Solar Fotovoltaica

23 Historical development of Global Cumulative PV power installed per Region

24 PV represented 19% of new EU capacity installations in 2008 Source: Platts, EPIA, EWEA Source: Platts, EPIA, EWEA

25 3 PV deployment scenarios in Europe 1 The Paradigm Shift requires 650 significant changes in the 600 existing electricity system and at 550 Scenario 3 market and regulatory level, 500 together with a strong collaboration Scenario 2 with other players in the energy 450 sector % GW p PV deployment scenarios in Europe 1) (GW p ) Scenario 1 Asymptote without paradigm shift Indicative ) Europe 27, Croatia, Norway and Turkey Sources: EPIA, EU DG TREN European Energy and Transport: trends to 2030, update 2007, Eurostat Data Portal, EU JRC Photovoltaic Geographical Information System, A.T. Kearney analysis 6% 4% Possible evolution after Paradigm Shift

26 PV electricity prices compared with expected consumer electricity prices (+ 1%/yr) 2010 PV electricity price ( / kwh) consumer electricity price ( / kwh) source: EUPVTP

27 PV electricity prices compared with expected consumer electricity prices (+ 1%/yr) 2015 PV electricity price ( / kwh) consumer electricity price ( / kwh) source: ECN

28 PV electricity prices compared with expected consumer electricity prices (+ 1%/yr) 2020 PV electricity price ( / kwh) consumer electricity price ( / kwh)

29 PRODUÇÂO FOTOVOLTAICA Potência instalada (ligada à RNT): 75MW (Em Espanha: > 3 GW) Objectivo do Gov. para 2010: 1500 MW ( x 20)

30 PV em 2010 Efeitos da bolha de silício estão a dissiparse Efeitos da crise espanhola com prejuízos regionais Efeito da crise financeira ainda por acalmar

31 PV em 2010 Tecnologias em competição: Silício cristalino continua a dominar mercado Emergência da First Solar

32 3 Tecnologias em competição: Perspectivas para o custo da electricidade produzida (CPV vs Painel plano) Path for affordable solar electric power -Lewis Fraas - JX Crystals Inc

33 PV em Portugal em : 150MW

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35 PV em Portugal em 2010 Aposta em mega centrais fotovoltaicas Visibilidade pública PV Custos elevados Baixa incorporação da indústria nacional Baixa criação emprego qualificado Baixo efeito multiplicador mas uma boa oportunidade de negócio

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37 Dados Estatísticos da Microprodução Ano Regime Tarifa Nº Registos (1) 2008 Bonificad o 2009 Bonificad o 2009 Bonificad o 2008/0 9 Geral (3) kw Registados (1) Nº Instalaçõe s(2) kw instalados( 2) 0,65 /kwh , ,06 0,65 /kwh , ,01 0,6175 /kwh A de consumo , , ,53 2 9,35 TOTAL , ,53 (1) Corresponde apenas ao nº de registos pagos (2) Estas colunas referem-se a projectos que já solicitaram a inspecção, não se encontram todos ainda em exploração (3) A tarifa do regime geral andará à volta dos 0,10-0,11 /kwh, em média

38 PV em Portugal em 2010 Renováveis na hora Tarifa (demasiado?) generosa mas decrescente (5%/10MW) Limite anual cauteloso mas crescente (+20%/10MW) Desenvolvimento de um programa de certificação de equipamentos e instalações Até 2020 (assumindo +4%/ano tarifas e limite anual sempre atingido) 500MW instalados, que terão produzido 3.4TWh Custo total 700M (i.e. 1.4 /Wp ou 20c /kwh)

39 Expectativas para 2010 Rever o regime da microgeração (simplificar os procedimentos e processos para facilitar a adesão dos cidadãos, introduzir critérios mínimos de qualidade técnica dos equipamentos, critérios de eficiência energética, entre outros) Criar um novo regime para a miniprodução: permite aliviar a procura na microgeração e o desenvolvimento de um novo nicho de mercado (até kw, a definir) Promover e facilitar a entrada em operação dos novas centrais CPV e CSP, para se passar rapidamente a uma maior escala e assumir a liderança neste mercado

40 Desafios para o sector da Energia Solar Aproveitar o boom da procura interna de equipamentos (microgeração, solar térmico), para desenvolver uma indústria com capacidade exportadora Assegurar parcerias que potenciem a transferência tecnológica e a criação de knowhow para as empresas e instituições do SCT nacional, na área do solar e aplicações relacionadas (sistemas de tracking, sistemas de armazenamento, integração em materiais de construção, integração em transportes, eco-design, etc ) Melhorar a formação técnica e preparar os sistemas de acreditação profissional e certificação de equipamentos de acordo com as exigências da nova Directiva das Renováveis (Directiva 2009/28/CE). Desenvolver o papel das ESCO à volta do conceito dos contratos de performance, associando a capacidade técnica a soluções de financiamento. Investir na credibilidade do sector, garantido elevados padrões de qualidade a todos os níveis, desde a concepção dos equipamentos, elaboração dos projectos, passando pela instalação, até assistência técnica e manutenção pósvenda.

41 PV em Portugal em 2010 indústria PV nacional Open Renewables, 1994 (Évora; Si; 45MW) WS Energia, 2006 (Oeiras; CPV;) Solar Plus, 2008 (Oliveira Bairro; a-si; 5MW) Martifer Solar, 2008 (Oliveira Frades; Si; 50MW) RPP Solar, 2010 (Abrantes; Si; 365MW) Magpower, 2010 (Agualva; CPV; n/a)

42 Metas PV para 2020 EPIA 2009 SET FOR 2020 União Europeia Electricidade de renováveis: 3200 TWh em 2020 Business as usual: PV 4% ( 130TWh) em 2020 Paradigm shift: PV 12% (380TWh) em 2020

43 Metas PV para 2020 Portugal representa 1.5% do consumo de electricidade (e do PIB) da União Europeia Portugal Electricidade de renováveis: 45 TWh em 2020 Business as usual: PV 4% ( 1.8TWh) em 2020 Paradigm shift: PV 12% (5.4TWh) em 2020

44 Metas PV para 2020 Considerando que em Portugal temos 1.5kWh/ano/Wp Portugal Electricidade de renováveis: 45 TWh em 2020 Business as usual: instalados 1.2GW em 2020 Paradigm shift: instalados 3.6GW em 2020 E isso significa um aumento da potência instalada de 23 a 37% por ano até 2020

45 Metas PV para 2020 Para instalar entre 1.2 e 3.6GW de PV em 2020 precisamos de uma indústria de fabrico de células e módulos com pelo menos essa capacidade de produção uma indústria de projecto e instalação de sistemas PV madura e fiável (i.e. certificada) condições sociais e económicas que promovam a instalação de sistemas PV

46 Como lá l chegar?

47 Recomendações Desenvolver a indústria de instaladores e projectistas PV através de incentivos à microgeração, e.g. Renováveis na Hora com um pouco mais de ambição Garantir a qualidade e certificação dos equipamentos e instalações Promover a disseminação junto dos cidadãos, e.g. programas PV para escolas e edifícios públicos

48 Recomendações Criar as condições para o estabelecimento de um cluster da indústria PV em Portugal, através de incentivos indispensáveis, parcimoniosos e sobretudo estáveis e previsíveis. Estimular o empreendedorismo e a inovação na área de energia fotovoltaica

49 Recomendações Apoiar a construção de uma comunidade científica na área do fotovoltaico em Portugal, para formar os futuros trabalhadores da certificação de equipamentos e projectos indústria dos instaladores e projectistas indústria do fabrico de células/módulos para desenvolver conhecimento, novos produtos e ideias, criando inovação e novas oportunidades

50 Solar future is not about fashion, is about survival... N. Foster