Aproveitamento da Energia Solar Térmica em Portugal

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1 II Seminário de Energia Sustentável Loures, 22/02/2013 Aproveitamento da Energia Solar Térmica em Portugal João Cardoso João Farinha Mendes Unidade de Energia Solar

2 Um apetite voraz por energia Consumo mundial de energia Fonte: BP Energy Outlook 2030

3 Que continuará a crescer Fonte: IEA World Energy Outlook 2010

4 A preços cada vez maiores Fonte: IEA World Energy Outlook 2010

5 E Portugal? Energia importada em 2009 Fonte: EC Market Observatory for Energy, dados de 2011

6 E Portugal? Consumo de energia final por sector consumidor 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Indústria Transportes Agregados domésticos Agricultura Serviços Fonte: PORDATA

7 E Portugal? Os sectores industrial, residencial e dos serviços são responsáveis por cerca de 60% do consumo de energia final nacional Uma grande fracção deste consumo energético dá-se sob a forma de calor Consumo de energia final no sector residencial Fonte: DGEG, 2010 Fonte:: GREEN PAPER TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001

8 Consumo de energia - Calor As aplicações de calor no sector doméstico e dos serviços são de média e baixa temperatura: Ex.: Aquecimento de piscinas, águas quentes sanitárias, aquecimento ambiente T<70ºC

9 Consumo de energia - Calor As aplicações de calor no sector doméstico e dos serviços são de média e baixa temperatura: Ex.: Ar condicionado solar 50ºC<T<160ºC

10 Consumo de energia - Calor As aplicações de calor no sector industrial possuem diversos níveis de temperatura: Fonte: IEA-SHC Task 49

11 O recurso solar

12 O recurso solar

13 O recurso solar

14 O recurso solar Radiação Solar h 14-17MJ/m2/dia

15 O recurso solar

16 Solar Térmico - Mercado Potencial O mercado potencial em Portugal foi estimado em 14 milhões m 2, dos quais 2,8 milhões m 2 representa o potencial exequível

17 Solar Térmico Aproveitamento A col Portugal: m 2 A col Grécia: m 2 A col Áustria: m 2

18 Como explorar este potencial? Fonte: Kalogirou, S., Solar thermal collectors and applications. Prog. Energy Comb. Sci., 30 (2004) Colector plano sem cobertura Colector com cobertura

19 Como explorar este potencial? Fonte: Kalogirou, S., Solar thermal collectors and applications. Prog. Energy Comb. Sci., 30 (2004) Colector de tubos de vácuo Colector estacionário do tipo CPC

20 Como explorar este potencial? Fonte: Kalogirou, S., Solar thermal collectors and applications. Prog. Energy Comb. Sci., 30 (2004) Cilindro-parabólico Fresnel linear Disco parabólico

21 Como explorar este potencial? Fonte: Kalogirou, S., Solar thermal collectors and applications. Prog. Energy Comb. Sci., 30 (2004) Campo de helióstatos / Central de torre

22 Como explorar este potencial? 100ºC 400ºC >1000ºC Secagem solar Aquecimento solar solar cooking solar cooling Calor industrial Poligeração Potencia (Organic Rankine) Potencia (Steam Rankine) Fusão e sublimação de materiais Armazenamento

23 Como explorar este potencial? Residencial e Serviços Equipamentos desportivos IPSS (Lares/Centros de dia/etc.) Escolas Habitação Centros comerciais Edifícios de serviços Climatização Piscinas AQS

24 Como explorar este potencial? AQS Termossifão Circulação forçada

25 Como explorar este potencial? AQS Sistema colectivo integral Sistema solar colectivo com depósito comum (permutador interno) e apoio eléctrico/gás

26 Como explorar este potencial? AQS Sistema individual integral Edifício equipado com sistemas solares individuais em termossifão ou em circulação forçada

27 Como explorar este potencial? AQS Sistema colectivo na captação solar Sistema solar colectivo mas com depósitos individuais com permutador, para acumulação e consumo individualizado

28 Como explorar este potencial? AQS Sistema colectivo na captação solar Sistema solar colectivo mas com depósitos individuais com permutador, para acumulação e consumo individualizado

29 Como explorar este potencial? Climatização

30 Como explorar este potencial? Climatização

31 SOLAR OBRIGATÓRIO Desde que haja cobertura com exposição solar adequada: COLECTORES OBRIGATÓRIOS! Nos edifícios unifamiliares, multifamiliares e de serviços.

32 Integração arquitectónica?

33 Integração arquitectónica!

34 Integração arquitectónica!

35 Estimativa de custos? Custo das Instalações Solares Térmicas Pequenos sistemas ~ 600/800 /m 2 Grandes sistemas ~ 350/600 /m 2 Fonte: Apisolar Assumindo produtividades entre 400 e 800 kwh/(m 2.ano) e 20 anos de vida útil kwh solar [0,02 ; 0,1] vs kwh GN [0,05 ; 0,07]

36 Estimativa de custos? Custo das Instalações Solares Térmicas Pequenos sistemas ~ 600/800 /m 2 Grandes sistemas ~ 350/600 /m 2 Fonte: Apisolar Assumindo produtividades entre 400 e 800 kwh/(m 2.ano) e 20 anos de vida útil kwh solar [0,02 ; 0,1] vs kwh GN [0,05 ; 0,07] Contas meramente indicativas!!! Necessário estudo aprofundado para cada aplicação!

37 Desafios e caminhos para 2020 UTILIZAÇÃO DA ENERGIA SOLAR EM LARGA ESCALA Energia Solar e novos materiais para a construção. Novos colectores para conversão solar térmica (ex: materiais poliméricos; novas superfícies absorsoras; concentração). Utilização das fachadas dos edificios Novas aplicações e novos desenhos Aplicações industriais (calor de processo, dessalinização, etc...) Sistemas combinados e sistemas em trigeração para NZEB Apoio no desenvolvimento de novas aplicações (p.e. frio solar) Armazenamento Sistemas de armazenamento de mudança de fase integrados no material de construção. Formação Profissional, secundario e superior

38

39 Muito obrigado pela vossa atenção! João Cardoso Unidade de Energia Solar

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