ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA

Transcrição

1 ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA CNICA Energia: o Passado e os Desafios e do Futuro José P. Sucena Paiva Técnico Lisboa

2 2 MICHAEL FARADAY, o experimentalista

3 3 JAMES MAXWELL, o cientista H E = D B J = = + = 0 D B t ρ t

4 4 NIKOLA TESLA, o engenheiro

5 5 LUZ NA AVENIDA DA LIBERDADE, candeeiros com lâmpadas de arco de 2000 velas Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade

6 6 FONTES DE ENERGIA PRIMÁRIA RIA PORTUGAL, 1890 [Fonte: Nuno Madureira: A História da Energia em Portugal , 1980, Livros Horizonte, 2005]

7 CENTRAL TEJO 64 MW, O. Eng Prof. Sucena Paiva 7 Fotografia de 1930 Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade

8 CENTRAL TEJO Quadro de Comando Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade O. Eng Prof. Sucena Paiva 8

9 9 CENTRAL TEJO A Descarga do Carvão Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade

10 10 CENTRAL TEJO (ACTUAL) Museu da Electricidade

11 JOSÉ FERREIRA DIAS, O. Eng Prof. Sucena Paiva 11

12 A LEI 2002 LEI DA ELECTRIFICAÇÃO NACIONAL, 1944 O. Eng Prof. Sucena Paiva 12 Créditos Fotográficos: Museu da Electricidade

13 13 CENTRAL HIDROELÉCTRICA Castelo do Bode MW, 1951

14 14 CENTRAL HIDROELÉCTRICA Venda Nova MW, 1951

15 CENTRAL TERMOELÉCTRICA TAPADA DO OUTEIRO 3 50 MW, 1959 O. Eng. Fonte: EDP Produção Prof. Sucena Paiva 15 15

16 16 CENTRAL HIDROELÉCTRICA Alto Lindoso MW, 1992

17 17 CENTRAL HIDROELÉCTRICA Alqueva MW, 2004

18 18 CENTRAL TÉRMICA T A CARVÃO Pego MW, 1993

19 19 CENTRAL TÉRMICA T A GÁS G S NATURAL DE CICLO COMBINADO Ribatejo MW, 2004

20 GERADOR EÓLICO E 2 MW, 2005 O. Eng Prof. Sucena Paiva 20

21 PARQUE EÓLICO DE CANDEEIROS, MW = 111 MW O. Eng Prof. Sucena Paiva 21

22 22 TOTAL PRIMARY ENERGY DEMAND WORLD, [Source:: IEA, World Energy Outlook 2013, New Policies Scenario] % +68% Taxa de crescimento anual: : 1,9% : 1,6% (projecção) : 1,2% (projecção) Mtep Outras renováveis Biomassa e resíduos Hídrica Nuclear Gás natural Petróleo Carvão Average Power 2011: 17 TW Average Power per capita: 2,5 kw

23 23 ELECTRIC ENERGY GENERATION WORLD, [Source:: IEA, World Energy Outlook 2013, New Policies Scenario] % Taxa de crescimento anual: : 3,0% : 2,7% (projecção) : 2,2% (projecção) TWh Marés/ondas Solar concentração Solar fotovoltaica Geotérmica Eólica Biomassa e resíduos Hídrica Nuclear Gás natural Petróleo Carvão Average Power 2011: 2,5 TW Average Power per capita: 0,36 kw

24 CONSUMO BRUTO DE ENERGIA ELÉCTRICA EM PORTUGAL, [Source:: DGEG, REN] Taxa de crescimento anual : 3,1% : 1,5% : -0,4% GWh Importação Fotovoltaica Eólica Hidrica Biomassa e resíduos Gás natural Petróleo Carvão Potência média 2013: MW Potência média per capita: 0,57 kw Renováveis 2013: 58% O. Eng Prof. Sucena Paiva 24

25 CONSUMO BRUTO DE ENERGIA ELÉCTRICA EM PORTUGAL, 2013 [Source:: DGEG, REN] Renováveis = 58% 2013 IPHid=1,17 IPEol=1,18 Hidrica 28% Eólica 23% Fotovoltaica 0,9% Biomassa e resíduos 6% Gás natural 12% Petróleo 3% Carvão 22% Importação 5% GWh Potência média 2013: MW Potência média per capita: 0,57 kw Renováveis 2013: 58% O. Eng Prof. Sucena Paiva 25

26 26 COMPARAÇÃO DAS DIFERENTES TECNOLOGIAS DE PRODUÇÃO Tecnologias Potência (MW) Tempo desenvolv. (anos) Vida útil (anos) Custo investim. Custo combustível Custo operação Emissões CO 2 (kg/kwh) Utilização anual (h) Gás s natural Médio (400) Curto (2-3 3 ) 25 Baixo Alto Médio Médio (0,35) Carvão Alto (750) Longo (6-8) 40 Médio - Alto Médio Médio Alto (0,9-1,2) Nuclear Muito Grande (1.500) Longo (10 15) 40 Muito Alto Baixo Médio ~ Hídrico Variável Médio Longo (5-15) > 60 Alto ---- Muito Baixo ~ Eólico Baixo (< 5) Curto (< 3 ) 20 Alto ---- Baixo ~

27 27 REDE NACIONAL DE TRANSPORTE CENTRO DE CONTROLO E OPERAÇÃO

28 REDE DE DISTRIBUIÇÃO CENTRO DE CONTROLO E OPERAÇÃO O. Eng Prof. Sucena Paiva 28

29 29 EU ELECTRICITY PRICES Source: Eurostat Energy Statistics

30 30 SHARE OF RENEWABLES IN GROSS FINAL ENERGY CONSUMPTION (EU)

31 31 EU ELECTRICITY PRICE EVOLUTION BY COMPONENT Source: Eurostat. Includes taxes in the case of households; excludes VAT and other recoverable taxes in the case of industry but other industry exemptions are not included (not available).

32 32 ESTRUTURA DOS PREÇOS DE ELECTRICIDADE EM MT, PORTUGAL, 2013 Fonte: ERSE

33 33 ESTRUTURA DOS PREÇOS DE LECTRICIDADE EM BTN, PORTUGAL, 2013 Fonte: ERSE

34 34 ESTRUTURA DOS PREÇOS DE ELECTRICIDADE, PORTUGAL, 2014 Fonte: ERSE

35 35 CO2 EMISSIONS DUE TO ELECTRICITY GENERATION, WORLD, [Source:: IEA, World Energy Outlook 2013, New Policies Scenario] % 40% +17% % das emissões totais 41% Taxa de crescimento anual: : 2,7% : 0,9% (projecção) : 0,7% (projecção) Mt % Gás natural Petróleo Carvão

36 ATMOSPHERIC CO2 CONCENTRATION O. Eng Prof. Sucena Paiva 36

37 37 MITIGAÇÃO DA MUDANÇA CLIMÁTICA Redução das emissões de CO2 Electrificação crescente do consumo final Energias renováveis veis Eficiência energética Energia nuclear Carvão limpo (captura e sequestro do CO2) Gás s natural em cogeração Armazenamento de energia Automóvel eléctrico

38 38 REDE ELÉCTRICA INTELIGENTE (Smart Grid) Uso de inteligência e comunicações digitais combinadas, a fim de melhorar a operação das redes de transporte e distribuição. Soluções avançadas de contagem de energia, substituindo o vetusto contador electromecânico. Instalação de tecnologias, equipamentos e serviços que permitam aceder e utilizar a informação sobre o uso de energia, interactuar com os veículos eléctricos e escoar a produção renovável descentralizada.