Energy Management: 2017/18

Transcrição

1 : 2017/18 The Energetic Balance of a Country Prof. Tânia Sousa taniasousa@tecnico.ulisboa.pt

2 The Portuguese Energetic Balance 2 What is the Energetic Balance of a country?

3 Sankey diagram for Portugal

4 The Portuguese Energetic Balance 4 It is an energy accounting framework to describe the annual energy flows in a country for each fuel/energy vector In Portugal the EB is elaborated by the Direcção Geral de Energia e Geologia (DGEG). Data is (1) obtainned with surveys to the consumers and (2) provided by the suppliers of the energetic market PEB s are available in excel files from 1990 in DGEG: Portuguese and other countries s EB s are available from IEA from 1960 or 1970 onwards

5 The Portuguese Energetic Balance 5 What type of issues can an energetic balance help you with?

6 6 Energy Management The Portuguese Energetic Balance What type of issues can an energetic balance help you with? Energy supply mix Share of renewable energies in supply

7 The Portuguese Energetic Balance 7 What type of issues can an energetic balance help you with? Self-reliance in energy supply

8 The Portuguese Energetic Balance 8

9 The Portuguese Energetic Balance 9 What type of issues can an energetic balance help you with? Refining efficiency Electricity production efficiency Per capita use of primary and final energy Energy intensity 205 Intensidade energética da economia (kg equivalente de petróleo / 1000 Euro) UE27 Portugal

10 The Portuguese Energetic Balance 10 What type of issues are not addressed by the energetic balance?

11 The Portuguese Energetic Balance 11 What type of issues are not addressed by the energetic balance? Efficiency between final and useful energy Efficiency in providing energy services

12 The Portuguese Energetic Balance 12 What type of issues are not addressed by the energetic balance? Efficiency between final and useful energy Efficiency in providing energy services Additional information that is needed: E E useful final, i i i Electrical resistance 100% Electrical motor 90% Fluorescent lamp 50% Refrigerator 200% Heat pump 250%

13 Energy Accounting Framework: Production 13 Energy flows considered for each individual fuel or energy type

14 Energy Accounting Framework: Transformation 14 Energy flows considered for each individual fuel or energy type

15 Energy Accounting Framework: Final Use 15 Energy flows considered for each individual fuel or energy type

16 Energy Accounting Framework: Units 16 The unit used in the Energetic Balance is TOE (Ton of oil equivalent) 1 TOE = GJ Conversion Factors: Natural Gas: 45.1 GJ/ t = toe/t 2 2 de v v i j Q & W & m in, i h i gz i m out, j h j gz j dt & i 2 & j 2 Heat released on burning (LHV) Electricity: 1 GWh = 3600 GJ = 86 toe CH 4, N 2 & O 2 CO 2, H 2 O, N 2 Direct heat equivalent

17 17 Energy Management The Portuguese Energetic Balance An energetic Balance is a matrix: Each type of fuel/energy vector is considered along the columns Each row captures the flow of energy BALANÇO ENERGÉTICO tep Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Resíduos não Renováveis Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL

18 18 Energy Management The Portuguese Energetic Balance An energetic Balance is a matrix: Each type of fuel/energy vector is considered along the columns Each row captures the flow of energy BALANÇO ENERGÉTICO tep Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Resíduos não Renováveis Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL

19 Energy Accounting Framework: Production 19 Energy flows considered for each individual fuel or energy type

20 20 Energy Management Energy Accounting Framework: Production Main flows considered: BALANÇO ENERGÉTICO tep Petróleo Gás Natural Eletricidade 2015 (provisório) 21= IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA How do you obtain consumption of primary energy?

21 21 Energy Management Energy Accounting Framework: Production Main flows considered: BALANÇO ENERGÉTICO tep Petróleo Gás Natural Eletricidade 2015 (provisório) 21= IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA How do you obtain consumption of primary energy?

22 22 Energy Management Energy Accounting Framework: Production BALANÇO ENERGÉTICO tep Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Resíduos não Renováveis Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA Biggest energy imports and exports?... What types of fuels/energy vectors do we produce in Portugal? Highest consumption of primary energy?

23 Domestic Production 23 BALANÇO ENERGÉTICO tep Eólica Hidroeletricidade Fotovoltaica Geotérmica Termoeletricidade Eletricidade 2016 provisório IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA BALANÇO ENERGÉTICO tep Solar Térmico Lenhas e Resíduos Vegetais Resíduos Sólidos Urbanos Licores Sulfítivos Outros Renováveis Biogás Biocombustíveis Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório = 34 a 40 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA

24 24 Installed capacity & electricity production (2014)

25 Installed Power 25

26 26 Energy Management Energy Accounting Framework: Production Solar Heat Electricity Moura Amareleja 46 MW Serpa Hércules 11 MW Total 418 MW BALANÇO ENERGÉTICO tep Solar Térmico 2016 provisório 34 IMPORTAÇÕES 1. PRODUÇÃO DOMÉSTICA Central Solar Fotovoltaíca Moura BALANÇO ENERGÉTICO tep Eólica Hidroeletricidade Fotovoltaica Geotérmica Termoeletricidade Eletricidade 2016 provisório IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA

27 Energy Accounting Framework: Production Wind Electricity Offshore 2 MW Microgeneration 0.6 MW Total 4953 MW Hydro Electricity Fio de Água 2244 MW Total 5572 MW BALANÇO ENERGÉTICO tep Eólica Hidroeletricidade Fotovoltaica Geotérmica Termoeletricidade Eletricidade 2016 provisório IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA

28 Conversion Processes (Renewables) Geothermal Electricity (S. Miguel 10MW) Central Geotérmica S. Miguel, Açores BALANÇO ENERGÉTICO tep Eólica Hidroeletricidade Fotovoltaica Geotérmica Termoeletricidade Eletricidade 2016 provisório IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA

29 Energy Accounting Framework: Production 29 Compare the imports of nat. gas in 2008 with the maximum capacity of importing (Campo-Maior -> GWh/day and Sines -> 192,8 GWh/dia) BALANÇO ENERGÉTICO tep Carvão Petróleo Gás Natural 1 GWh = 86 toe 2016 provisório 3 = = IMPORTAÇÕES Liquefaction of natural gas T=-162ºC Decrease in volume: 1/600

30 30 Energy Management Energy Accounting Framework: Production Compare the imports of nat. gas in 2008 with the maximum capacity of importing (Campo-Maior -> GWh/day and Sines -> 192,8 GWh/dia) BALANÇO ENERGÉTICO tep Carvão Petróleo Gás Natural 2016 provisório 3 = = IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais Aviação Internacional GWh = 86 toe =136.3 GWh Storing Pressure: 180 bar Carriço storage capacity (2155 GWh -> 16 dias)

31 Energy Accounting Framework: Production 31 What is the primary energy supply for jets in 2016? BALANÇO ENERGÉTICO tep Jets 2016 provisório 9 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais 4.2 Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA

32 32 Energy Management Energy Accounting Framework: Production What is the primary energy supply for jets in 2016? BALANÇO ENERGÉTICO tep Jets 2016 provisório 9 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais 4.2 Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA Other fuels had a negative primary energy supply in 2016: fueloil, gasoline & diesel. Why?

33 33 Energy Management The Portuguese Energetic Balance An energetic Balance is a matrix: Each type of fuel/energy vector is considered along the columns Each row captures the flow of energy BALANÇO ENERGÉTICO tep Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Resíduos não Renováveis Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL

34 Energy Accounting Framework: Transformation 34 Summarizing the energy flow considered for each individual fuel or energy type

35 Energy Accounting Framework: Transformation Main flows considered in the energy transformation sector: BALANÇO ENERGÉTICO tep Gás Natural 2016 provisório 22 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA 8. DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL How do you obtain energy for final consumption? 35

36 Energy Accounting Framework: Transformation Main flows considered in the energy transformation sector: BALANÇO ENERGÉTICO tep Gás Natural 2016 provisório 22 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA 8. DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL How do you obtain energy for final consumption? 36

37 Energy Accounting Framework: Transformation Main flows considered in the energy transformation sector: Transformation of primary into secondary energies (consumption appears (+), production appears (-)) Energy sector s own use (e.g energy used for pumping, ilumination and heating) including transmission and distribution losses Consumption as raw material Energetic Oil Products that are also consumed as raw material: naphta 37