ENERGIAS RENOVÁVEIS na REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA: do passado ao futuro

ENERGIAS RENOVÁVEIS na REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA: do passado ao futuro Gorete Soares AREAM Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira Escola Básica e Secundária Bispo D. Manuel Ferreira Cabral 24 de Novembro de 2011 Acção promovida pelo projecto EEQAI-Escolas Acção Técnica e Didáctica para a Eficiência Energética e a Qualidade do Ar Interior nas Escolas da Região Autónoma da Madeira, co-financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional no âmbito do Programa Intervir+. INTERVIR+ para uma Região cada vez mais europeia

Apresentação da AREAM AREAM Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira Associação de direito privado, sem fins lucrativos, de utilidade pública Objectivos da AREAM: Promover a utilização racional da energia e a valorização dos recursos energéticos regionais, bem como a protecção do ambiente, tendo em vista o desenvolvimento sustentável da Região Autónoma da Madeira. Actividades da AREAM: Desenvolve e participa em diversos projectos, nos domínios da energia e do ambiente, em colaboração com entidades regionais, nacionais e europeias, principalmente nas seguintes áreas: Planeamento energia, ambiente, turismo, recursos hídricos, desenvolvimento regional; Energias renováveis e utilização racional de energia; Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios; Transportes e mobilidade; Gestão ambiental; Resíduos; Educação ambiental; etc. www.aream.pt

Projecto EEQAI-Escolas Objecto: Certificação do desempenho energético e da qualidade do ar interior em estabelecimentos de ensino, educação e sensibilização. Parceiros: Secretaria Regional da Educação e Recursos Humanos Financiamento: Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional no âmbito do Programa Intervir+, Programa Operacional de Valorização do Potencial Económico e Coesão Territorial da RAM (contrato nº MADFDR-01-0143-FEDER-000002); e Secretaria Regional da Educação e Recursos Humanos. Duração: Julho de 2009 a Setembro de 2012.

Principais Actividades Vertente didáctica do projecto Sessões de informação e de sensibilização dirigidas aos professores e alunos da RAM sobre as temáticas da gestão de energia e monitorização dos consumos, eficiência energética, valorização das energias renováveis, qualidade do ar interior e alterações climáticas. Guia de energia e da qualidade do ar interior nas escolas. Apoio à criação de clubes de gestão de energia nas escolas. Concursos Escolares sobre energias renováveis e eficiência energética

Principais Actividades Vertente técnica do projecto 35 Auditorias energéticas e 35 planos de racionalização energética, de acordo com os requisitos da legislação aplicável; 35 Auditorias à qualidade do ar interior e 35 planos de acções correctiva da qualidade do ar interior, de acordo com os requisitos da legislação aplicável; Certificados de Desempenho Energético e da Qualidade do Ar Interior dos 35 estabelecimentos de ensino auditados; Elaboração da componente técnica dos cadernos de encargos para a instalação de equipamentos para melhoria do desempenho energético e da qualidade do ar interior nas escolas auditadas; Identificação de linhas de financiamento para apoio à implementação das medidas de eficiência energética, valorização das energias renováveis e melhoria da qualidade do ar interior estudadas; Apoio técnico às escolas para a elaboração de candidaturas para co-financiamento das medidas que carecem de investimento.

A Energia A ENERGIA está em tudo o que nos rodeia e em tudo o que fazemos. Movimento Calor Luz Electricidade são algumas das muitas formas de manifestação da ENERGIA.

Tipos de Energia Energia Química Energia Mecânica Energia Eléctrica Energia Térmica ou Calorífica Energia Radiante Energia Nuclear 8

De onde vem a Energia que precisamos e que faz parte do nosso quotidiano?

Fontes de Energia Fontes de energia primárias quando ocorrem livremente na Natureza. Por exemplo: Sol, vento, biomassa, gás natural, carvão, petróleo bruto, etc Fontes de energia secundárias quando são obtidas a partir de outras. Por exemplo: electricidade, hidrogénio, gasolina, etc 10

Fontes de Energia Fontes de energia não renováveis são aquelas cujas reservas se esgotam, pois o seu processo de formação é muito lento comparado com o ritmo de consumo, pelo Homem. Por exemplo: carvão, petróleo, gás natural, etc Fontes de energia renováveis são aquelas que se renovam continuamente na Natureza, sendo, por isso, inesgotáveis. Por exemplo: Sol, vento, água, etc.. 11

Fontes de Energia não Renováveis (Combustíveis fósseis) 12

O Petróleo É um combustível nocivo para o ambiente, em todas as fases do seu ciclo de vida: Na extracção, devido a derrames (solo ou mar) No transporte, devido acidentes e derrames (marés negras, contaminação do solo) Na refinação, devido às emissões atmosféricas e produção de resíduos perigosos Na utilização, devido à emissão de poluentes da combustão para a atmosfera 13

O Carvão É um combustível nocivo para o ambiente: Polui os solos, as águas e o ar, na extracção e processamento; Contém elevado teor de impurezas e de carbono; A combustão apresenta emissões altamente poluentes para a atmosfera (CO 2, SO 2, partículas, metais pesados, etc.). 14

O Gás Natural É um combustível com uma logística de armazenamento e transporte complexa, mas menos poluente do que a dos outros combustíveis fósseis (carvão e petróleo): É um combustível com baixo teor de impurezas e de carbono (CH4); Apresenta uma combustão com baixo teor de substâncias poluentes (praticamente sem emissão de partículas, SO2, metais pesados). 15

Desvantagens e vantagens da utilização dos combustíveis fósseis DESVANTAGENS Esgotamento dos recursos Dependência dos países produtores e exportadores Poluição do ar, águas e solos Efeito de estufa / alterações climáticas 16 VANTAGENS Tecnologias de exploração desenvolvidas e com baixos custos Logística de distribuição desenvolvida e de fácil acesso Tecnologias de utilização desenvolvidas e de baixo custo

Fontes de Energia Renováveis 17

A Energia SOLAR Pode-se aproveitar de várias formas (luz, calor, electricidade...). Não polui, é gratuita e não se esgota. Há grande disponibilidade em Portugal, incluindo da Madeira. Limitações: Existe apenas durante o dia e é mais abundante no Verão. 18

Energia Solar térmica Aquecimento de água

Energia Solar Térmica para aquecimento de água Obrigatório nos novos edifícios, desde Junho de 2006 A utilização de painéis solares térmicos para aquecimento de água apresenta diversas vantagens: Redução da factura mensal de energia (electricidade e/ou gás) É uma energia limpa, por isso, não emite poluentes É uma fonte de energia renovável Disponível onde se precisa Permite reduzir a dependência energética da RAM do exterior

Energia Solar Fotovoltaica Produção de electricidade

Energia solar fotovoltaica Produção de energia eléctrica descentralizada Micro geração (pequenas instalações) Venda de energia eléctrica à rede e/ou auto-consumo Na RAM a sua contribuição foi de 0,03% em 2009 Produção de energia eléctrica centralizada Grandes instalações Venda de energia eléctrica à rede Na RAM prevê-se a instalação de 17MW 2 MW instalados no Porto Santo 6 MW instalados no Caniçal 9 MW instalados no Paúl da Serra

Exemplo: Parque solar fotovoltaico Potência instalada: 6 MWp (±32 MWh/dia) Investimento total: 30 milhões de euros Produção anual de energia eléctrica: 12 GWh Venda anual de energia eléctrica à rede: 4,5 milhões de euros Período de retorno simples: 7 anos

Energia Solar (Outras utilizações)

Energia Eólica Aproveita-se para obter energia mecânica e produzir electricidade. Não polui, é gratuita e não se esgota. Há grande disponibilidade em Portugal, incluindo na Madeira. Limitações: É variável de dia para dia e de local para local, sendo mais abundante em pontos altos, zonas costeiras, planícies e no mar.

Energia Eólica Produção de electricidade

Energia Eólica Micro produção (mini-eólicas) Venda de energia eléctrica à rede e/ou consumo Parques eólicos Venda de energia eléctrica à rede Na RAM, a contribuição da eólica foi de 7,3 % em 2010 Em 2009 foi de 4,0 % Em 2008 foi de 1,55%

Energia Eólica na RAM Potência instalada 2008 Potência instalada 2009 Potência instalada 9,8 MW Quadruplicou 39 MW

Exemplo: Parque eólico Potência instalada: 6 MW (± 46 MWh/dia) Investimento total: 8,2 milhões de euros Produção anual de energia eléctrica: 16,8 GWh Venda anual de energia eléctrica à rede: 1,2 milhões de euros Período de retorno simples: 7 anos

Energia Hídrica Aproveita-se para obter energia mecânica e produzir electricidade. Não polui, é gratuita e não se esgota, se for mantido o equilíbrio do ciclo hidrológico e dos ecossistemas. Há grande disponibilidade em Portugal (rios, ribeiras, levadas). Limitação: A disponibilidade deste recurso depende da altura de queda e da quantidade de água disponível (pluviosidade e capacidade de armazenamento).

Energia Hídrica Produção electricidade

Energia Hídrica Mini e Micro hídricas (levadas, ribeiros, pequenos fios de água, etc..) Na RAM a sua contribuição em 2010 foi de 13,5% Em 2009 foi de 14,5% Em 2008 foi de 8,5% Hídricas (barragens)

Biomassa É uma fonte de energia descentralizada que pode ser utilizada pelas populações locais. O aproveitamento da biomassa favorece a manutenção e limpeza da floresta, diminuindo os riscos de incêndios. Podem ser valorizados resíduos da agricultura e pecuária. Tendo em conta o ciclo de carbono na biosfera, a utilização energética da biomassa não aumenta a saldo do CO 2 desde que se preserve o carácter renovável do recurso. O recurso é inesgotável, se for mantido o equilíbrio (replantação). Existe um grande potencial em Portugal.

Biomassa (Formas de biomassa) Biomassa sólida Lenha, resíduos sólidos urbanos Biocombustíveis gasosos Biogás Biocombustíveis líquidos Biodiesel Etanol Metanol

Biomassa sólida Biomassa sólida (lenha, briquetes, pellets, resíduos, etc) Estação de tratamento de resíduos sólidos na da Meia Serra Em 2010, a sua contribuição na electricidade da RAM foi de 4,3% Valorização energética dos resíduos Produção de electricidade

Biocombustíveis gasosos (Biogás) Valorização do metano (biogás) dos excrementos dos animais, ETARs e aterros, para produzir calor e electricidade

Biocombustíveis líquidos (Biodiesel, metanol e etanol) Valorização dos açucares, amidos, álcool, entre outros, de algumas plantas, para produzir combustíveis que podem ser usados nos transportes.

Energia dos oceanos Energias das ondas É um recurso abundante em Portugal e consiste no aproveitamento da energia da ondulação do mar Energia das marés É um recurso com interesse em locais onde as marés têm grandes amplitudes e consiste no aproveitamento da variação do nível da água do mar Correntes marítimas É um recurso associado à movimentação das massas de água oceânicas em zonas confinadas (estreitos)

Energia das ondas Aproveitamento da energia das ondas nos Açores Produção de electricidade

Geotermia A energia geotérmica provém do calor existente no interior da Terra e pode ser utilizada para aquecimento ambiente, termas, aquecimento de águas, aquecimento de estufas e produção de electricidade. É uma fonte de energia inesgotável e gratuita. É uma fonte de energia disponível em algumas zonas de Portugal, por exemplo, nos Açores.

Geotermia Baixa entalpia (temperaturas até cerca de 100ºC) Aquecimento de água Aquecimento ambiente Processos industriais Piscicultura Cozinhar Alta entalpia (temperaturas superior a 150ºC) Produção de electricidade Processos industriais

Geotermia de baixa temperatura/entalpia O calor proveniente do interior da terra serve para o aquecimento de água, aquecimento ambiente e até cozinhar.

Geotermia de alta temperatura/entalpia Central Geotérmica dos Açores Produção de electricidade

Fontes de energia renováveis porquê? VANTAGENS Tecnologias mais limpas Recursos inesgotáveis Produção descentralizada (próxima dos locais de consumo) Benefícios económicos e sociais (emprego, rendimento, qualidade de vida) DESVANTAGENS Algumas tecnologias ainda não estão maduras e têm custos elevados É difícil armazenar a energia de fontes intermitentes (vento, ondas, sol)

do passado ao presente!

MADEIRA Evolução da produção por origem Vitória AIE

1953 1956 1959 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 MADEIRA Contribuição das fontes de energia, por origem 100% 80% 60% 40% 20% 0% Madeira - Contribuição das fontes de energia por origem Hídrica Eólica Resíduos Fotovoltaica Térmica

PORTO SANTO Evolução da produção, por origem

1953 1956 1959 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 PORTO SANTO Contribuição das fontes de energia, por origem 100% 80% 60% 40% 20% 0% Porto Santo - Contribuição das fontes de energia por origem Eólica Fotovoltaica Térmica

Do presente ao futuro

Produção de electricidade por fonte de energia primária Eólica 1,40% Hidroeléctrica 9,00% Resíduos 4,00% Solar 0,00% Térmica 85,60% Hidroeléctrica 15,09% Eólica 3,99% Resíduos 3,94% Solar 0,03% 2008 Térmica 76,95% Eólica 7,38% Resíduos 4,32% Solar 0,18% 2009 Hidroeléctrica 14,38% Térmica 73,74% 2010

Metas para as energias renováveis Metas Europeias EU 20-20-20 Atingir em 2020 a meta de 20% na utilização de energias renováveis (no balanço de energia primária) Metas Regionais Em 2017 Atingir os 30% de energias renováveis na produção de electricidade. Em 2020 Atingir os 50% de energias renováveis na produção de electricidade Em 2010 Atingir os 20% da energia primária utilizada.

Onde utilizar as fontes de energia renováveis Produção de energia eléctrica Solar fotovoltaica (micro e macro escala) Eólica (em terra e offshore) Hidroeléctrica Ondas e marés Geotermia induzida Biomassa Biogás Microalgas

Onde utilizar as fontes de energia renováveis

Contrangimentos e limitações A produção de electricidade através de fontes de energia renováveis em sistemas isolados (redes insulares), apresenta alguns constrangimentos: A intermitência/inconstância das fontes de energia renováveis (solar, eólica, etc.), podem provocar instabilidade nas redes eléctricas (variações de frequência). A produção nem sempre coincide com a procura de energia (com as necessidades de consumo). Contudo, não se deve desperdiçar o potencial existente de forma a optimizar o investimento nos equipamentos.

O que se pode fazer para maximizar a utilização das energias renováveis disponíveis? Implementar soluções para melhorar a estabilidade dinâmica das redes eléctricas de forma a suportar sem problemas a electricidade produzida por fontes de energia renováveis. Fazer a previsão da produção de energia eléctrica proveniente das energias renováveis (como a eólica e solar), recorrendo a modelos meteorológicos. Armazenar a energia eléctrica passível de se produzir quando não há consumo.

Exemplos de armazenamento? Através de baterias. Através da produção de hidrogénio. Através da bombagem da água das centrais hidroeléctricas. Etc.

Produção de Hidrogénio?

Através da bombagem da água das centrais hidroeléctricas. Canal do Norte Encumeada 992 m Ribeira Ribeira Túnel Encumeada Central Serra de Água Curral das Freiras Troço Sul do canal do Norte 568 m Túnel do Covão Covão 540 m SOCORRIDOS REVERSÍVEL Central Stª. Quitéria (céu aberto) VERÃO 310 m MW 140 120 100 Sem Bombagem Diagrama de Cargas característico de Verão 16 Julho de 2004 MW 140,00 120,00 100,00 Com Bombagem Diagrama de Cargas característico de Verão 16 Julho de 2004 Central Fajã dos Padres Câmara de restituição (túnel) B 80 m Central Socorridos 80 80,00 60 40 20 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Horas Eólica Resíduos Hídrica Térmica 60,00 40,00 20,00 0,00 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 Horas Eólica Resíduos Hídrica Térmica Bomb./Turb.

Através da bombagem da água das centrais hidroeléctricas.

Através da bombagem da água das centrais hidroeléctricas.

Diversas Bacias Hidrográficas do Paul 0 8 Levada do Rabaçal 20 h CC Paul 24 h 10 000 m3 EE PAUL 0,15 MW Levadas do Paul I e II CONDUTA FORÇADA 3190 m BARRAGEM DO ALECRIM 1 000 000 m3 Cotas 1350 m 1280 m CC Rabaçal 965 m Levada da Rocha Vermelha Levada da Ponta do Pargo (irrigação) 50 m3 50 m3 CC Rocha Vermelha CC Calheta II CH Calheta I 1,0 MW CH CALHETA III 30 MW EE CALHETA 15 MW 830 m 660 m Legend a Centrais Hidroeléctricas 20 000 m3 RESTITUIÇÃO 70 000 m3 Levada do Arco da Calheta (irrigação) 650 m Estações Elevatórias Câmaras de Carga Mar CH Calheta II 7,3 MW Mar 10 m 0 m

Onde utilizar as fontes de energia renováveis Transportes Electricidade Solar, Eólica, Biomassa, Hidroeléctrica.. Biodiesel / Etanol e metanol Óleos alimentares Cana de açucar Beterraba Etc

Onde utilizar as fontes de energia renováveis Produção de calor Solar térmico AQS Piscinas Aquecimento ambiente Biomassa AQS Cozinhar Aquecimento ambiente

Por fim.. Existe ainda outra fonte de energia renovável ao nosso alcance A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Gorete Soares goretesoares@aream.pt 291 72 33 00 www.aream.pt