Ordem dos Engenheiros 11 Out 2011 Heraldo Rosa de Vasconcelos Coordenador de Projectos REN Gasodutos Assistente Redes de Fluídos ISEL

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1 Ordem dos Engenheiros 11 Out 2011 Heraldo Rosa de Vasconcelos Coordenador de Projectos REN Gasodutos Assistente Redes de Fluídos ISEL Disclaimer: Esta apresentação é pessoal e não se pode entender como posição das entidades nela mencionadas

2 O Gás Natural no mercado de Energia Breve história da Introdução do Gás Natural em Portugal A Rede Nacional de Transporte de Gás Natural Tecnologia de Gasodutos Tecnologia de terminais de recepção de GNL Tecnologia da Armazenagem Subterrânea de GN Resumo de Características Técnicas da RNTGN Futuros Desenvolvimentos da RNTGN

3 O Gás Natural no mercado de Energia O consumo de energia desde 1990 e a previsão até 2030 As reservas conhecidas de Gás Natural O mercado de Gás Natural A cadeia de transporte do gás natural A Rede Europeia de Transporte de GN O consumo de GN em Portugal

4 AS PREVISÕES DE CONSUMO DE ENERGIA

5 AS RESERVAS DE GÁS NATURAL Fonte: BP statistical review of world energy (report 2011) Na Europa identificaram se novas reservas em zonas de xisto, na Polónia e Inglaterra

6 O MERCADO DE GÁS NATURAL Fonte: BP statistical review of world energy (report 2011)

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8 O CONSUMO DE GÁS NATURAL EM PORTUGAL Sweden Greece Portugal Finland Denmark O consumo per capita de Gás Natural em Portugal é cerca de 24% da média da Europa (15) Spain 3.8 Ireland 4.4 France 5.7 Austria 5.9 Europe (15) 6.7 Italy 7.1 Germany 8.0 UK 8.8 Belgium 10.6 Netherlands 13.8 Luxemburg Consumo de Gás Natural per capita em 2008 (MWh) Fonte: EuroStat

9 O Gás Natural no mercado de Energia Breve história da Introdução do Gás Natural em Portugal A fileira do Gás Natural Antecedentes históricos em Portugal Envolvente empresarial e gasoduto do Magrebe Cronologia do projecto Transgás

10 A FILEIRA DO GÁS NATURAL Fonte: SNAM

11 Base Histórica em 1993

12 Estudos Iniciais Estabelecimento do quadro legislativo e empresarial para a concessão do aprovisionamento, transporte e distribuição do Gás Natural; Estudo de alternativas de abastecimento por barcos metaneiros ou gasoduto; Acordo Portugal/Espanha/Marrocos com a Argélia para construção do gasoduto do Magrebe, desde a zona de produção Hassi R Mel até Campo Maior; Decisão de construir um terminal de GNL na segunda fase; Acordo com Central de Ciclo Combinado (Tapada do Outeiro) para garantir consumo significativo dado o tipo de contrato de aprovisionamento (take or pay); Definição das concessionárias de distribuição nas zonas mais povoadas do litoral;

13 Projecto TRANSGÁS Início da construção em 1994 dos Gasodutos Setúbal Leiria, Campo Maior Leiria e Leiria Braga; Esta construção incluiu os postos de redução de pressão e medição para entrega ás redes de distribuição das concessionárias regionais; Dada a previsível lentidão do aumento do consumo doméstico, nas zonas das concessionárias, a TRANSGÁS acelerou as ligações aos grandes clientes industriais; Conforme acordado com Espanha, foi prolongado o gasoduto de Braga até Tuy, para abastecer a zona da Galiza; Para efeito de futura instalação de um terminal de GNL foi considerada a península da Mitrena, em Setúbal

14 Transgás e Enagas com ligação ao Magrebe em 2000

15 1997 Introdução do GN em Portugal em 31 Janeiro Primeiro cliente industrial (Autoeuropa) em 10 Maio Ramais Industriais de Anadia, Aveiro, Oliveira do Bairro, Seixal, Condeixa, Fiães, Central Térmica da Tapada do Outeiro Primeiros pontos de entrega á Lusitâniagás, Portgás, Setgás e GDL 1998 Entrega de GN á Galiza pela fronteira de Valença do Minho Cronologia do Projecto TRANSGÁS Gasodutos Coimbra Mangualde e Portalegre Guarda Primeiro aprovisionamento por navio metaneiro da Nigéria, no terminal de Huelva Primeira entrega á Tagusgás Primeira entrega á Beiragás Entrega á Central Térmica do Ribatejo (TER) no Carregado Gasoduto Sines Setúbal Ligação ao Terminal de GNL de Sines, e primeira descarga de GNL neste terminal

16 Rede Ibérica Actual

17 O Gás Natural no mercado de Energia Breve história da Introdução do Gás Natural em Portugal A Rede Nacional de Transporte de Gás Natural O Sistema de Transporte Integrado da REN A Gestão Técnica Global do Sistema de Transporte Controlo da RNTGN

18 Sistema de Transporte integrado da REN REN Rede eléctrica Nacional, S.A. Transporte de electricidade da Rede Nacional de Transporte (RNT) Enondas, Energias das Ondas, S.A. Exploração da zona piloto destinada à produção de energia eléctrica a partir das ondas do mar Concessões electricidade: Transporte de electricidade até 2057 Zona piloto das ondas até 2055 REN Armazenagem, S.A. Armazenagem subterrânea de Gás Natural REN Atlântico Terminal LNG, S.A. Terminal de Gás Natural Liquefeito REN Gasodutos, S.A. Rede de gasodutos de alta pressão da Rede Nacional de Transporte de Gás Natural (RNTGN) Concessões Gás Natural: Transporte, armazenamento subterrâneo de gás natural e recepção, armazenamento e regazeificação de gás natural liquefeito no Terminal GNL de Sines até 2046 REN Serviços, S.A. Serviços de apoio ao grupo RENTELECOM Comunicações, S.A. Telecomunicações OMIP, SGPS, S.A. Operador de Mercado Ibérico de derivados de electricidade REN Trading, S.A. Operador dos CAE remanescentes (Tejo Energia e TurboGás) Outros

19 Gestão Técnica Global do Sistema Nacional de Gás Natural (SNGN) A Gestão Técnica Global coordena a operação das infra estruturas para garantir o serviço público com segurança de abastecimento e liberdade de acesso segundo critérios de não discriminação e transparência, verificados e auditados pela ERSE. A REN Gasodutos, como gestor técnico global do sistema, é responsável por: Controle de acesso às infra estruturas, coordenação e monitorização do equilíbrio oferta/procura; Processamento das programações e nomeações e da contabilização de gás por cada utilizador da rede; Gestão da rede, assegurando que os gasodutos têm capacidade suficiente para processar os pedidos dos utilizadores, mantendo a capacidade de resposta e a disponibilidade da rede; Monitorização do cumprimento pelos agentes de mercado que operam no SNGN das obrigações legais e operacionais em relação à segurança do abastecimento.

20 Controlo da RNTGN A monitorização da RNTGN é efectuada no centro de despacho da REN Gasodutos, com telecomunicações por fibra óptica, que ligam as estações remotas do gasoduto, os sistemas de medição, o terminal de GNL de Sines e as instalações de armazenamento subterrâneo no Carriço. Para manter os gasodutos e as estações remotas em segurança, a REN Gasodutos utiliza um sistema SCADA com redundância integrada, que permite o diagnóstico precoce de problemas e uma rápida resposta. Os dados da RNTGN são automaticamente recolhidos pelo sistema SCADA, reduzindo o risco de erro humano, sendo registados no local e centralmente, para detectar tendências e anomalias. Para a avaliação de tendências e anomalias são utilizados softwares de referência, com adequado benchmarking em situações homólogas.

21 O Gás Natural no mercado de Energia Breve história da Introdução do Gás Natural em Portugal A Rede Nacional de Transporte de Gás Natural Tecnologia de Gasodutos Projecto e Construção: normas, materiais, atravessamentos, protecção catódica Segurança : Servidão; Válvulas de seccionamento; Inspecção inteligente; Scada

22 Tecnologia dos Gasodutos Todos os Códigos de Construção derivam do Código ASME B 31.8 (American Society of Mechanical Engineers), Gas Transmission and Distribution Piping Systems, que foi convertido numa norma europeia e numa norma ISO: EN 1594/2009 Gas supply systems Pipelines for maximum operating pressure over 16 bar. ISO Petroleum and Natural Gas Industries Pipeline Transportation Systems Na maior parte do mundo estes códigos funcionam como boas práticas de engenharia, reforçadas pelos operadores e companhias de seguros aderentes. Na Europa são suportados por directivas comunitárias e legislação europeia e particular dos vários países. Para efeitos de segurança, o traçado das tubagens é classificado em categorias (com os devidos coeficientes de segurança e distância entre válvulas de seccionamento) atendendo a: Densidade populacional; Natureza, importância e das edificações, construções e obras de arte aí existentes; Intensidade do tráfego ferroviário e rodoviário; As afectações futuras, nos planos directores e outros instrumentos de planeamento. Esta classificação é suportada por estatísticas de análise de risco dos operadores, (EGIG) que demonstram que o principal risco de um gasoduto enterrado é a interferência de terceiros, justificando o aumento do coeficiente de segurança e o número de válvulas de seccionamento com o aumento deste risco.

23 Tecnologia dos Gasodutos (EGIG) European Gas Pipeline Incident Data Group: Gasodutos em operação: Só são considerados acidentes quando há consequências humanas ou materiais para terceiros, normalmente com ruptura: Frequência de incidentes por 1000km/ano: Desde 1970 foram registadas 11 fatalidades na Europa, nenhuma em Portugal

24 Tecnologia dos Gasodutos Servidão (Direito de Passagem) do gasoduto Direito consignado na lei portuguesa (Portaria 142 /2011 Regulamento Gasodutos de Transporte) 5 m 3 m 2 m 2 m 3 m 5 m Largura total 20 metros 5 m 3 m 2 m 5 m 2 m 3 m 5 m Largura total 25 metros Sinergia de gasodutos ou oleodutos paralelos

25 Tecnologia dos Gasodutos Todos os atravessamentos de vias de comunicação importantes são por perfuração horizontal com manga de protecção em tubo de aço, á profundidade regulamentar e na perpendicular ao traçado, : Atravessamentos Todos os atravessamentos de rios, lagoas, e margens são ou em vala submersa ou por perfuração dirigida: Tubo manga

26 Tecnologia dos Gasodutos Fabrico e transporte dos Tubos Bobine de Aço

27 Tecnologia dos Gasodutos Fabrico e transporte dos Tubos Soldadura Arco Submerso

28 Tecnologia dos Gasodutos Fabrico e transporte dos Tubos Revestimento em polietileno de alta densidade

29 Tecnologia dos Gasodutos Fabrico e transporte dos Tubos Após ensaios

30 Tecnologia dos Gasodutos Fabrico e transporte dos Tubos Marcação Final

31 Tecnologia dos Gasodutos Fabrico e transporte dos Tubos Transporte em navio

32 Tecnologia dos Gasodutos Fabrico e transporte dos Tubos Transporte em camião

33 A Construção de gasodutos da RNTGN Construção de Gasoduto Sines Setúbal Em parque

34 A Construção de gasodutos da RNTGN Abertura de Pista

35 A Construção de gasodutos da RNTGN Transporte datubagem

36 A Construção de gasodutos da RNTGN Alinhamento da Tubagem

37 A Construção de gasodutos da RNTGN Encurvadora em obra

38 A Construção de gasodutos da RNTGN Frente de Soldadura

39 A Construção de gasodutos da RNTGN Controle da Soldadura

40 A Construção de gasodutos da RNTGN Tubagem Soldada Abertura de Vala

41 A Construção de gasodutos da RNTGN Colocação Tubagem em Vala

42 A Construção de gasodutos da RNTGN Tubagem na Vala

43 A Construção de gasodutos da RNTGN Ensaio do Revestimento

44 A Construção de gasodutos da RNTGN Vista final

45 A travessia de rios, lagoas e estuários Horizontal Direccional Drilling (HDD) Zona a atravessar

46 A travessia de rios, lagoas e estuários Máquina de Perfuração

47 A travessia de rios, lagoas e estuários Equipamento de perfuração

48 A travessia de rios, lagoas e estuários Ensecadeiras intermédias Estuário do Sado

49 A travessia de rios, lagoas e estuários Tracção do tubo

50 A travessia de rios, lagoas e estuários Chegada do Tubo

51 Estação GRMS Construção de uma estação Plataforma

52 Estação GRMS Válvulas de seccionamento e derivação

53 Estação GRMS Linhas de Regulação

54 Estação GRMS Reguladores de pressão

55 Estação GRMS Linhas de Medição

56 Estação GRMS Computadores de Caudal

57 Estação GRMS Aspecto final (GRMS de Lares)

58 SCADA Para monitorizar os gasodutos e as estações remotas utilizase um sistema SCADA, baseado em PLC remotos em cada estação, com comunicação para o centro de despacho. Este sistema recolhe todos os dados locais, como sejam pressões, temperaturas, caudais, odorização, posição das válvulas de seccionamento, etc. Este sistema permite ainda fechar por comando remoto do centro de despacho as válvulas de seccionamento de estações e de GRMS em caso de anomalia. Associado a este sistema existe um software que vigia as condições do gasoduto para detectar eventuais fugas. Ainda com os dados obtidos pelos sistema SCADA existe um simulador para prever a variação do line pack conforme as previsões de entradas e saídas de GN

59 In Line Inspection A inspecção dos gasodutos é feita periodicamente por ferramentas inteligentes (Pigs) que viajam pelo interior dos tubos impulsionadas pelo gás. Essas ferramentas registam as coordenadas e têm sensores que analizam a espessura do tubo, eventuais defeitos como fissuras nas soldaduras, e o estado do revestimento, deformações causadas por terceiros, etc. Os sucessivos registos são analizados por software adequado para avaliar a evolução dos eventuais defeitos e decidir a sua reparação.

60 In Line Inspection Pig inteligente

61 In Line Inspection Entrada no Tubo

62 In Line Inspection Portas de Fecho Rápido

63 In Line Inspection Chegada do pig

64 O Gás Natural no mercado de Energia Breve história da Introdução do Gás Natural em Portugal A Rede Nacional de Transporte de Gás Natural Tecnologia de Gasodutos Tecnologia de terminais de recepção de GNL Processo de Transporte de GNL Tecnologia do GNL Terminal de GNL de Sines Ampliação do Terminal de GNL de Sines

65 Processo de transporte de GNL PRODUÇÃO TERMINAL DE LIQUEFAÇÃO GAS TREATMENT LNG STORAGE SEALINE GAS RECEPTION LIQUEFACTION LNG LNG CARGA CONDENSATES HEAVY PRODUCT EXTRACTION LNG LNG TERMINAL DESCARGA LNG REGASIFICAÇÃO CENTRAL LNG REDE DE DISTRIBUIÇÃO

66 Processo de transporte de GNL O Gás Natural é basicamente constituído por metano, que se liquefaz a 162 Graus Centigrados negativos, á pressão atmosférica; Cada m 3 de GNL ao regaseificar produz cerca de 600 m3(n) de GN; O Gás Natural é liquefeito na zona de produção e transportado por barcos metaneiros com grande isolamento térmico. A pequena parte do GNL que se evapora é utilizada nos motores. No terminal de recepção a regaseificação é efectuada por vaporizadores com água do mar; Para zonas não servidas por gasodutos podem utilizar se camiões cisternas, fazendo a regaseificação no local ao ar atmosférico, ou aquecimento a água quente.

67 Terminal GNL Sines No seguimento do estudo de viabilidade, que considerou como melhor local para um terminal de importação de GNL o porto de Sines, o Governo Português decidiu em 1998 a sua construção. O Terminal de GNL de Sines entrou em operação em 2003 e nessa data as suas características eram: Uma estação de acostagem para navios de a m 3 GNL com um tempo de descarga de cerca de 20 horas; Dois tanques com capacidade total de m 3 (1 660 GWh); Vaporizadores de regaseificação do GNL, m3 (n)/h ; Carga até camiões cisternas de GNL por ano. Capacidade operacional de cerca de 40 navios por ano

68 Terminal GNL Sines Estação de acostagem: Fundos de cerca de 25 m 3x16 braços articulados de descarga e 1x16 de retorno de gás; Sistemas de dry quick coupling capazes de desligar os braços em segurança caso haja movimento anormal do navio. Uma linha de 36 de descarga criogénica, uma de 10 de recirculação de GNL e uma de 12 de retorno de fase gasosa. Tanques com parede exterior em betão e interior em aço 9% níquel; Ligação de todos os tubos e instrumentos pelo tecto; 3 bombas de extracção eléctricas criogénicas submersas 320 m3/h; Bombas de alta pressão de GNL, pressurização para a rede 84 barg na fase líquida, seguida de vaporizadores de regaseificação do GNL, aquecidos com chuveiros de água do mar, captada junto ao terminal;

69 1 Metaneiro 2 Linhas criogénicas 3 Tanques de Armazenagem 4 Camiões Cisterna 5 Cobertura em betão 6 Tecto suspenso 7Parede exterior betão 8 Tanque interior inox 9%níquel 9 isolamento térmico 10 isolamento espuma de vidro 11 Fundação Terminal GNL Sines

70 Terminal de GNL de Sines

71 Metaneiro a descarregar em Sines

72 Ampliação do Terminal de GNL Em 2009 iniciou se a expansão do Terminal de GNL, com o aumento de capacidade de armazenamento de GNL o reforço da regaseificação e de enchimento de camiões cisterna. A obra de expansão estará concluída em 2012, com um investimento superior a 190 milhões de euros, e inclui: Terceiro tanque com capacidade de m 3 ; Reforço dos vaporizadores de regaseificação do GNL, nova capacidade m 3 (n)/h ; Capacidade operacional de 40 para cerca de 60 navios por ano

73 Terceiro Tanque GNL

74 Terceiro Tanque GNL

75 O Gás Natural no mercado de Energia Breve história da Introdução do Gás Natural em Portugal A Rede Nacional de Transporte de Gás Natural Tecnologia de Gasodutos Tecnologia de terminais de recepção de GNL Tecnologia da Armazenagem Subterrânea de GN Tecnologia de Armazenagem de GN Processo de Armazenagem Subterrânea de GN Processo de Lexiviação Fases de formação REN Armazenagem no Carriço

76 Tecnologia de Armazenagem de GN O GN pode ser armazenado em antigas zonas de produção de petróleo já desactivadas, ou que não foram produtivas; O GN também pode ser armazenado em zonas de sal gema, sendo as cavidades formadas por dissolução do sal com água; Para que a capacidade seja significativa, utilizam se pressões da ordem de 180 bar, e profundidades da ordem de 1000 metros. Para a armazenagem têm de se utilizar compressores, desde a pressão do gasoduto (60 a 70 barg) para os 180 bar. Para devolver o GN ao gasoduto além de se reduzir a pressão há que retirar a água com unidades de desidratação. Esta é a solução disponível em Portugal na Armazenagem do Carriço

77 PROCESS0 de LEXIVIAÇÃO

78 Fases de formação de uma armazenagem em zona de sal gema Dissolução do Sal Gema com Água Primeiro enchimento com GN Em operação

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80 Armazenagens em serviço REN TGC-1S RENC-3 RENC-4 RENC m 1188 m m m 1366 m m m 1308 m m m 1306 m m 3

81 DETERMINAÇÃO DE CAPACIDADES

82 REN Armazenagem no Carriço Instalações de Gás Instalações de Lexiviação RENC m 3 RENC m 3 RENC m 3

83 O Gás Natural no mercado de Energia Breve história da Introdução do Gás Natural em Portugal A Rede Nacional de Transporte de Gás Natural Tecnologia de Gasodutos Tecnologia de terminais de recepção de GNL Tecnologia da Armazenagem Subterrânea de GN Resumo de Características Técnicas da RNTGN Rede Nacional de Gasodutos Armazenagem Subterrânea Terminal de Sines

84 RNTGN, Armazenamento subterrâneo e Terminal de GNL Rede Nacional de Transporte de GN (REN-Gasodutos) Valença do Minho Porto Armazenamento Subterrâneo (REN-Armazenagem) Lisboa Campo Maior LNG Terminal de GNL (REN-Atlântico)

85 RNTGN, Armazenamento subterrâneo e Terminal de GNL REN Gasodutos Linhas de Transporte: Extensão do Gasoduto 1296 Km Estações de Reg. e Medição (GRMS) 81 Estações de Fronteira (CTS) 2 Estações de Linha (BV) 43 Estações de Junção (JCT) 65

86 RNTGN, Armazenamento subterrâneo e Terminal de GNL Rede Nacional de Transporte de GN (REN-Gasodutos) REN Armazenagem Cavernas de formação salina: 4 em operação (1 GALP e 3 REN) 1 em construção (GALP) e 1 em projecto (REN) Capacidade comercial: 2,15 TWh <> 181 Mm3(n) Capacidades da estação de superfície: injecção: m 3 (n)/h (32 GWh/dia) extracção: m 3 (n)/h (86 GWh/dia) Capacidade de Lixiviação 600 m 3 /h Operação assegurada pela REN Armazenagem. Valença do Minho Porto Lisboa LNG Campo Maior Terminal de GNL (REN-Atlântico)

87 RNTGN, Armazenamento subterrâneo e Terminal de GNL Rede Nacional de Transporte de GN (REN-Gasodutos) Valença do Minho Armazenamento Subterrâneo (REN-Armazenagem) Porto REN Atlântico (em 2012) Capacidade de regaseificação de 5,25 bcm/ano (emissão máxima ~ m3(n)/h) Capacidade de acostagem de navios até m3 GNL (cerca de 60 navios/ano) Capacidade de armazenagem nos tanques: 2 x x m3 GNL Enchimento de camiões cisterna: ,08 bcm Lisboa LNG Campo Maior

88 O Gás Natural no mercado de Energia Breve história da Introdução do Gás Natural em Portugal A Rede Nacional de Transporte de Gás Natural Tecnologia de Gasodutos Tecnologia de terminais de recepção de GNL Tecnologia da Armazenagem Subterrânea de GN Resumo de Características Técnicas da RNTGN Futuros Desenvolvimentos da RNTGN Rede Nacional de Transporte de Gás Natural Outros

89 Futuros Desenvolvimentos da RNTGN Fecho do anel Mangualde Celorico Guarda (em execução); Terceira ligação a Espanha (em aprovação); Estações de compressão para reforço da capacidade de transporte. Abastecimento de novas Centrais de Ciclo Combinado a GN (condicionado á sua construção); Reforço da capacidade de importação de energia pelo lado ocidental da Europa via Terminal de Sines.

90 Terceira ligação a Espanha (em aprovação)

91 Outros Incorporação de GN para produzir combustíveis líquidos; (Gas to Liquids) Utilização de GN ou GNL para veículos de transporte Redes de captura de CO 2 para armazenagem; Utilização de Biogás.

92 Redes de captura de CO 2 para armazenagem CO 2 Europipe CO 2 Europipe é um projecto financiado pela Comissão Europeia, que pretende estabelecer a tecnologia para a captura, transporte e armazenagem em larga escala de CO 2, através do estudo de casos reais, considerando o transporte em pipelines e navios para os reservatórios naturais (aquíferos ou reservas de petróleo ou gás já desactivadas ou não produtivas), até Várias zonas da Europa, nomeadamente no Mar do Norte, já estão em operação experimental.

93 Estas redes estão em grande desenvolvimento no norte da Europa, na Suécia, Alemanha, Áustria, etc O futuro do biogás é o upgrade para injecção na rede de gasodutos. Redes de distribuição de Biogás

94 Muito Obrigado