: From Demonstration to Commercialization antonio.sarmento@ist.utl.pt Wave Centro de Energia das Ondas Recurso Situação actual da tecnologia Economia Desafios, riscos e barreiras Políticas públicas de apoio Conclusões
Centro de Energia das Ondas Assoc. Privada, Sem Fins Luc., 11 empresas + 3 R&D Pico Áreas: OWC o o o o o o o o Power Buoy Monitorização e avaliação de centrais Modelação numérica Avaliação de tecnologias Pelamis Avaliação estratégica (empresas e administração pública) Estudos sócio-económicos Formação Políticas Públicas Disseminação
Centro de Energia das Ondas Financiamento 2008 : 570.000 Pico OWC o Quotas: 5% Power Buoy o Fundos públicos nacionais: 15% o Fundos comunitários: 60% o Prestação de serviços: 20% Pelamis Áreas cobertas: Hidrodinâmica Monitorização Economia Ambiente Tecnologia Comunicação
Recurso de Energia das Ondas 60 40 40 30 20 20 20 30 50 70 20 10 20 30 70 40 20 40 30 20 40 50 40 15 10 20 20 20 30 60 30 70 100 Fluxo Fácil de integração energia médio da energia no ano na em rede MW por km de frente de onda ao largo Grande densidade de energia por m 2 30 Ondas são de fácil previsão (6 dias) Estados de mar muito estáveis 20
5000 MW 20% Consumo Electricidade Cerca de 335 km potencialmente disponíveis para o aproveitamento da energia das ondas
Present status of wave energy PICO 1999 OWC - 400 kw
Coluna de Água Oscilante Dispositivos pneumáticos: volume de ar alternativamente comprimido e expandido pela onda numa câmara ligada à atmosfera exterior através de uma conduta contendo uma turbina. Coluna de Água Oscilante (CAO)
Present status of wave energy LIMPET 2000 OWC - 500 kw
Present status of wave energy AWS 2001 2 MW
Galgamento Dispositivos de galgamento: estruturas fixas ou flutuantes com uma rampa galgável pelas ondas, que acumulam água num reservatório com uma cota 3 a 4 m acima do nível do mar, para a onda a água escoa através de turbinas hidráulicas de baixa queda.
Present status of wave energy Wave Dragon 2003 (1:4.5 scale) 20kW
Present status of wave energy Power Buoy 2005 40 kw
Present status of wave energy Wavebob 2006 (1:2 scale)
Present status of wave energy Pelamis 2005 750 kw 1st farm 3 units: 2.25 MW 2007
Present status of wave energy Wave Roller 2006
Present status of wave energy Energetech OWC 2005
Present status of wave energy FO3 2006
Present status of wave energy Aqua Buoy 2007
Present status of wave energy Ocean OWC 2007
Present status of wave energy Islandberg 2006
Estado actual da tecnologia Ano 2000: 2 centrais CAO na linha de costa Pico OWC Ano 2007: 12 protótipos testados no mar fora da costa Power Buoy Pelamis Primeiro parque comercial 2007 (Pelamis, Portugal) Atingida a fase de Demonstração 5 conceitos básicos, muitas mais opções de engenharia Não há experiência operacional Wavebob Custos precisam de reduzir-se para ¼.
Parques de energia das ondas Onda 100 ~ 200 m 0,5 4 MW Cabo eléctrico enterrado 1 km ~ 20 MW 20 M 2000 ~ 2500 horas anuais
Um parque de energia das ondas no futuro Onda 5 km 1 km Rede de transmissão 100 MW Zonas interditas à navegação com 5 km de extensão Canais de navegação com 1 km de largura
Custos da Energia das Ondas - II 5% 3% 2% 1% Custos de energia de uma central comercial 3% 4% 3% 40% Fonte: Carbon Trust 25 Jan 2006 11% 28% Custos anuais de Operação e Manutenção Módulos de conversão de energia ('Power-Take-Off') Secções estruturais de betão Instalação (Colocação) Amarrações Cabos Submarinos e transmissão/ligação em terra Gestão de projecto/construção Empréstimo de construção/colocação Infraestruturas de suporte Substituição de componentes após 10 anos
Economia de 1 km paralelo à costa (em condições de viabilidade económica) Potência instalada: 20 MW Custo: 20 M Produção de energia: 52,5 GWh/ano (12 mil casas) Facturação: 4 M /ano Operação e manutenção: 1,6 M /ano
Desafios, riscos e barreiras à comercialização Desafio: Convergir para 1 ou 2 conceitos e desenvolver tecnologias robustas e competitivas apoiadas em boas práticas de engenharia e gestão Riscos: Custos de desenvolvimento superiores aos esperados Custos de operação e manutenção mais elevados Menor produção de energia ou menor valorização da energia produzida Impactos ambientais e conflitos de utilização superiores ao esperado em situações de utilização intensiva.
Desafios, riscos e barreiras à comercialização Barreiras: Falta de pontos de ligação Incapacidade da rede de aceitar mais energia renovável Processos administrativos mais longos e IMPREVISÌVEIS (Licenciamento, ligação à rede, fundos públicos, tarifas) Inexistência de dados relevantes (ondas, ventos, correntes, tipo de fundos ) em formato adequado
Políticas Públicas Simplificação dos processos de licenciamento Acesso à rede eléctrica Acesso a dados de campo Promoção de um mercado interno: Tarifa subsidiada Definição de um mercado interno (% do mix de energia)
Políticas públicas portuguesas Zona Piloto: Licenciamento simplificado e em menor tempo através de uma Empresa Gestora para as fase de demonstração, précomercial e comercial. Potência de ligação: 80 MW (média tensão) + 250 MW (alta tensão) SIG com dados relevantes Infra-estruturas promovidas pela Empresa Gestora (Lei a publicar em Novembro de 2007)
Políticas públicas portuguesas
Políticas públicas portuguesas Reacções à inciativa da criação da Zona Piloto: Muito positiva: Administração, REN (ordenamento do território e do reforço da rede eléctrica) e Tecnólogos (redução de custos na fase de demonstração) Promotores de parques: alguma apreensão com medo que a Entidade Gestora tenha uma actuação típica de um monopolista.
Políticas públicas portuguesas Tarifa subsidiada: Demonstração: 260 /MWh Pre-comercial: 160 ~ 210 /MWh Comercial: 75 ~ 160 /MWh A Tarifa depende da potência instalada por tecnologia no País e no Mundo e a qualidade do projecto e da tecnologia.
/kwh Wave Políticas públicas portuguesas 0,3 0,25 DEMO (< 4MW per technology) World Power (MW) 300 600 0,2 PRE-COMMERCIAL (< 20 MW per technology) 0,15 0,1 COMMERCIAL 0,075 0,05 0 1 10 20 100 250 1000 National Power (MW)
/MWh Wave Tarifa subsidiada: Tarifa & custo de energia Tarifa = custo da energia Tarifa base = 75 /MWh 300,0 250,0 Energia produzida 200,0 150,0 Custo de aprendizagem 100,0 50,0 0,0 Tarifa base 0 500 1.000 1.500 Installed pow er [MW]
Tarifa subsidiada: Alguns resultados Tarifa = Custo da energia Pagável durante 12 anos Subsídio total: 1.3 mil milhões (durante 20,5 anos) Energia produzida pelas ondas: 278 TWh (durante 20.5 anos) Subsídio médio por MWh produzido pelas ondas: 4.6 Compare com mercado mundial de 500 mil milhões (0.26%) Compare com tarifa base de 75 /MWh (6%) Potencial instalada requerida: > 25 GW Necessidade de colaboração internacional
O que pode fazer o poder local? Preparar o terreno para daqui a 5 ~ 10 anos: o Identificar as áreas mais interessantes na zona que lhes está associada o Providenciar aos promotores um SIG com os dados relevantes o Avaliar a necessidade de reforço da rede eléctrica e promover o seu reforço o Sensibilizar as populações (pesca, lazer, reforço rede eléctrica) e as autoridades regionais (ARH) e nacionais. o Envolver empresas e centros de I&D da região o Conhecer os mecanismos de apoio público e comunitário a que podem recorrer o Promover a formação nesta área para apoio da futuras actividades a desenvolver
Conclusões Apesar dos grandes avanços e elevadas expectativas, não há ainda experiência operacional e os custos são muito elevados. Há um conjunto grande de barreiras, a maioria das quais pode ser removida ou reduzida significativamente com políticas públicas adequadas. O poder local pode tomar desde já um conjunto de iniciativas que tornem a região atractiva para a fase comercial do aproveitamento da energia das ondas. O desenvolvimento de mercado é essencial ao desenvolvimento da tecnologia e a tarifa subsidiada é um elemento fundamental na criação desse mercado. O financiamento público envolvido na tarifa subsidiada é pequeno quando comparado com o mercado mundial ou a tarifa base da energia renovável.