Resumo Renováveis Magazine 4

FICHA TÉCNICA renováveis magazine 4 4º trimestre de 2010

renováveis magazine

Director Cláudio Monteiro cdm@fe.up.pt

revista técnico-profissional de energias renováveis

Corpo Editorial Coordenador Editorial: Miguel Ferraz T. +351 225 899 628 m.ferraz@renovaveismagazine.pt Director Comercial: Júlio Almeida T. +351 225 899 626 j.almeida@renovaveismagazine.pt Chefe de Redacção: Helena Paulino h.paulino@renovaveismagazine.pt Assessoria Ricardo Silva r.silva@renovaveismagazine.pt Design Jorge Brandão Pereira em colaboração com Publindústria, Lda. Webdesign Martino Magalhães m.magalhaes@renovaveismagazine.pt Assinaturas T. +351 220 104 872 assinaturas@engebook.com www.engebook.com Conselho Redactorial Alexandre Fernandes (Adene) Álvaro Rodrigues (FEUP/Inegi) Ana Estanqueiro (LNEG) António Joyce (LNEG) António Sá da Costa (Apren) António Lobo Gonçalves (EDP RENOVÁVEIS) João Abel Peças Lopes (FEUP/Inesc) João Bernardo (DGEG) Joaquim Borges Gouveia (UA) José Carlos Quadrado (ISEL) Nuno Moreira (UTAD) Maria Teresa Ponce Leão (FEUP/LNEG) Rui Castro (IST)

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editorial

70 Sistemas de terras em parques eólicos

Biomassa: o antigo, valoroso, e

– materiais e suas aplicações

esquecido recurso

reportagem

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coluna ventos de bruxelas

72 Energia inteligente debatida na

O moinho de vento

Expo Energia

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espaço qualidade

publi-reportagem

A importância dos exemplos...

76 FUTURSOLUTIONS: o Sol é o nosso

melhor amigo – a energia solar é gratuita e para todos

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coluna riscos renováveis

As Energias Renováveis como

78 SMA– o futuro da tecnologia solar

Risco de Ponta

10 notícias

80 Weidmüller: Dos moinhos de vento

dossier bioenergia

informação técnico-comercial aos produtos de alta tecnologia

84 ARESAGANTE-FLUKE: Aplicações da

24 A aposta portuguesa na bioenergia

câmara termográfica em edifícios, durante todo o ano

30 Centrais termoeléctricas a biomassa

Colaboração Cláudio Monteiro, Ana Malheiro, Maria M. Costa, Jorge Mafalda, Nuno Afonso Moreira, Salvador Malheiro, Cláudia Sousa, José Carlos Teixeira, Manuel Eduardo Ferreira, Francisco Gírio, Carlos Moreira, Fernanda Resende, Amadeu Borges, Adriana Machado, Filipe Pereira, Paulo Almeida, Vicente Sequeira Ribeiro, Roque Brandão, Miguel Ferraz, Helena Paulino

88 albasolar apresenta kits fotovoltaicos

Tiragem 5000 Exemplares

Periodicidade Trimestral Redacção e Administração Publindústria, Lda. Praça da Corujeira, 38 . Apartado 3825 4300-144 Porto . Portugal T. 225 899 620 . F. 225 899 629 www.publindustria.pt geral@publindustria.pt Proprietário e Editor Publindústria, Lda Empresa Jornalística Registo n.º 213163 Impressão e Acabamento Publindústria, Lda. Publicação Periódica Registo n.º 125808

florestal: reflexão técnica

34 CBE: centro português da biomassa para

90 teste e medições de desempenho do

a energia

38 Biomassa: como desperdiçar um recurso

e hipotecar o futuro

42 investigação e tecnologia

para o mercado português tubo solar chatron

94 SKF avança com processo de aquisição

da empresa de sistemas de lubrificação,

Lincoln Industrial

Os desafios da bioenergia no século xxi 96 produtos e tecnologias

44 mundo académico

Desenvolvimento das redes eléctricas

110 renováveis em casa

inteligentes como plataforma para a

Centrais fotovoltaicas para a

integração de produção distribuída,

microprodução

microprodução e veículos eléctricos 114 barómetro das renováveis

artigo técnico

54 Biocombustíveis de segunda geração

116 bibliografia

60 Produção de biometano – o gás natural

renovável

118 calendário de eventos

66 Baterias de acumuladores – constituição

e princípio de funcionamento (parte I)

120 links

INPI Registo n.º 452220 ISSN: 1647-6255 Os artigos assinados são da exclusiva responsabilidade dos seus autores.

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editorial

Biomassa: o antigo, valoroso, e esquecido recurso

Cláudio Monteiro Director

Temos tendência para nos entusiasmarmos com tecnologias avançadas, projectos invulgares e megalómanos. Mas o caminho da sustentabilidade está no simples retorno a velhos paradigmas em que a necessidade ditava as regras da boa utilização do recurso. Voltar a este paradigma com novas tecnologias e inteligência renovada será o caminho das sociedades sustentáveis do futuro.

Falamos hoje em sustentabilidade energética como um conceito realmente inovador e futurista. Na verdade é apenas a recuperação de um conceito que fomos esquecendo com o desenvolvimento. Há cerca de 40 anos as nossas aldeias transmontanas, as quais me são mais familiares, eram 100% sustentáveis. O recurso energético consumido nestas aldeias era a biomassa, essencialmente Giesta, arbusto de ciclo rápido e com elevado valor energético. Uma aldeia típica, com 700 habitantes, explorava uma área com cerca de 30 km2, dos quais cerca de 20% eram explorados para extrair lenha. Esta lenha era o único e suficiente recurso energético, para o aquecimento nas ineficientes lareiras durante o severo Inverno, e suficiente para cozinhar para pessoas e animais, durante todo o ano. Estes sistemas sociais eram sustentáveis energeticamente, conseguiam essa sustentabilidade por aproveitamento de todo o resíduo de biomassa e surpreendentemente por exploração de culturas energéticas. Por incrível que nos pareça hoje, as giestas eram cíclica e ordenadamente plantadas nos terrenos com solos mais pobres, era esta a cultura energética que garantia a sustentabilidade energética destes sistemas sociais. Hoje, vemos essas aldeias abandonadas, com todos os terrenos invadidos por mato, condicionando um autêntico polvorim sujeito a um inevitável ciclo de incêndios.

O que fizemos durante os últimos 40 anos para chegar ao estado actual de desaproveitamento deste recurso tão valioso? Nada, não fizemos nada de realmente estruturante. As fileiras de biomassa necessitam, mais do que qualquer outra fileira energética, de planeamento regional, necessitam dr programas abrangentes, multi-sectoriais e multiministeriais (economia, agricultura e ambiente) e necessitam essencialmente do envolvimento das populações locais. Nesta fileira a promoção e viabilidade não ocorre apenas por via das novas tecnologias, por atractivos tarifários, por incentivos financeiros a pequenos projectos ou por concursos para novas centrais. A fileira da biomassa surgirá através de grandes programas regionais concertados e mobilizadores em todos os sectores. Aparentemente, financiamento europeu não tem faltado para esta mobilização, o período de vigência do PRODER termina já em 2013 e apenas se aplicaram 1,5 milhões dos 442 milhões de euros de despesa programada para acções direccionadas para a floresta. Obviamente, temos que ser bem mais eficientes e consequentes na utilização dos recursos, sejam eles energéticos ou financeiros.

A fileira da Biomassa, ou a Bioenergia em geral, tem um valor extra-energético que não é comum nas restantes energias renováveis. Existe um valor importante que está em evitar o custo de não usar a biomassa, custos associados a incêndios, tratamento de resíduos, limpeza e desordenamento. Para além disso é a fonte renovável com maior potencial para criar emprego e, consequentemente, potencializar desenvolvimento económico e fixação das populações locais.

No panorama de gestão energética nacional, necessitamos estrategicamente de fontes renováveis despacháveis, necessitamos especialmente de capacidade de produção de renovável no Verão, para compensar a ausência sazonal da hídrica. A Biomassa é a fonte renovável ideal para este objectivo, pode produzir quando for mais conveniente e existem vantagens técnicas em usá-la mais intensamente nos meses mais secos.

Discute-se muito o valor das tarifas para a Biomassa. O Governo aprovou recentemente um decreto para estimular a produção de energia de biomassa florestal, para as centrais de potência superior a 5 MW a tarifa sobe de 107,5 euros por MWh para 118,3 euros por MWh. No caso das centrais com potência inferior a 5 MW, a remuneração passa de 109,5 euros por MWh para 120,2 euros por MWh. Cerca de 120 €/MWh será o custo de produção das grandes centrais térmicas convencionais em 2020. A fileira da biomassa, com o valor da complementaridade, geração de empregos e valor adicional de externalidades, é certamente um excelente investimento do país para o futuro. Se estamos dispostos a gastar tanto com o valor importado do fotovoltaico e eólica, porque não investir na biomassa que é a renovável que mais valor transfere ao desenvolvimento e sustentabilidade regional.

Cláudio Monteiro, Director

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coluna ventos de bruxelas por Ana Malheiro Advogada

O moinho de vento Algures numa pequena aldeia de um país muito pobre em África vivia um jovem chamado William que tinha um sonho: contruir um moinho de vento, que um dia haveria de trazer água e electricidade para todos os habitantes da sua aldeia. A vida de William, porém, não era fácil. Os vizinhos do jovem, mais crentes no poder da magia do que no poder da ciência, pensavam que o rapaz era louco e faziam troça das suas ideias. O jovem William não fazia caso e estava determinado a fazer cumprir o seu sonho. E assim foi. Certo dia, o moinho de William começou a girar e, como por magia, os habitantes da sua aldeia passaram a ter água e electricidade nas suas casas.

Porém, o moinho de William não trouxe apenas água e electricidade à aldeia de Wimbe. Certo dia, um funcionário do Estado que visitava a aldeia de William ao ver o moinho no pátio da escola onde este acabou por ser construído, ficou tão impressionado com a história do jovem rapaz, que correu a espalhar a notícia ao mundo inteiro. E foi assim, que eu descobri, no sofá da minha casa, a alguns 7.000 quilómetros de distância de Wimbe, a história de William Kamkwamba, entretanto publicada em livro*.

A história do jovem William, para além de ser uma história comovente sobre alguém que lutou por um sonho que se fez cumprir, é também uma história que dá muito que pensar sobre a importância das ideias e a inteligência dos Homens. Na aldeia de Wimbe, passou a viverse melhor porque alguém teve uma ideia. Hoje vivemos melhor porque muitas pessoas no passado tiveram ideias, boas ideias. Sem essas ideias, desde a invenção da roda à criação da Internet, hoje não viveríamos como vivemos.

Ora, sentada num confortável sofá algures num país da Europa, não posso deixar de pensar: como é possível, quase vinte anos depois da criação do mercado interno, não existir ainda hoje na Europa um sistema de protecção que assegure que as boas ideias – quer sejam as ideias de um português ou de um alemão - sejam efectivamente protegidas e sejam protegidas de igual forma.

Parece inacreditável, mas efectivamente hoje na União Europeia, se alguém tiver uma ideia, por mais brilhante que seja, e a queira legitimamente proteger registando-a como sua em todo o espaço da União, não o pode fazer.

Hoje, na Europa, se alguém quiser patentear uma invenção, tem duas alternativas: ou faz 27 pedidos de registo em cada um dos 27 Estados-Membros ou, se quiser evitar os custos e tempo associados a este pedido, faz um único pedido junto do Instituto Europeu de Patentes, * The Boy Who Harnessed the Wind, de William Kamkwamba and Bryan Mealer, Editora Harper Collins, 2009.

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em Munique, que lhe confere protecção nos 27 EstadosMembros. O Instituto Europeu de Patentes funciona assim como uma espécie de «balcão único». Porém este Instituto não pode reconhecer uma patente que seja legalmente válida em toda a União, uma vez que a figura de «patente da União Europeia» não existe na ordem jurídica da União Europeia. Assim sendo, apenas os tribunais nacionais têm competência para decidir sobre as patentes registadas nos respectivos Estados Membros. Ora, uma vez que cada tribunal aplica a lei do seu país, não surpreendentemente, o resultado é o de coexistirem sentenças contraditórias sobre a mesma patente: a protecção conferida num país ao titular de uma patente não é necessariamente a mesma conferida ao titular de uma patente sobre a mesma invenção num outro país da União.

Já em 2000, a Comissão Europeia apresentou ao Conselho e ao Parlamento uma proposta tendo em vista a criação de uma patente única, legalmente válida em todo o espaço da União Europeia, bem como a criação de um tribunal europeu de propriedade intelectual que garantisse a unidade e coerência da jurisprudência nesta matéria.

A proposta da Comissão foi amplamente discutida e apesar das esperanças depositadas na actual Presidência Belga do Conselho Europeu, a proposta acabou por ser rejeitada em Novembro por oposição da Itália e da Espanha, que essencialmente se opuseram ao regime linguístico proposto, que consideram discriminatório (apenas Inglês, Alemão e Francês).

A ausência de um sistema de protecção de patentes é especialmente grave em domínios em que a inovação é um factor de vantagem competitiva fundamental, como justamente o das energias renováveis. É por isso muito grave e profundamente lamentável, que a União Europeia, uma vez mais, não tivesse conseguido chegar a um consenso sobre a criação de um sistema de protecção de patentes.

A história de William na aldeia de Wimbe foi essencialmente o produto da inteligência e persistência de um rapaz que teimou em fazer cumprir o seu sonho e que se tornou famoso porque vivemos num mundo globalizado.

A história da Europa e o futuro das nossas «ideias» não pode ser deixado ao mero acaso ou à persistência de alguns… loucos. Se o que queremos é criar uma economia do conhecimento, como foi anunciado, talvez fosse importante começarmos por equipar a União Europeia de instrumentos sérios e eficazes que não reduzam o nosso progresso a meros acidentes históricos. Aguardase com bastante expectativa o plano B da Comissão nesta matéria.

Parece inacreditável, mas efectivamente hoje na União Europeia, se alguém tiver uma ideia, por mais brilhante que seja, e a queira legitimamente proteger registando-a como sua em todo o espaço da União, não o pode fazer.

A ausência de um sistema de protecção de patentes é especialmente grave em domínios em que a inovação é um factor de vantagem competitiva fundamental, como justamente o das energias renováveis.

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a importância dos exemplos…

Hoje pela manhã, e tal como é hábito, entro num espaço para tomar o pequeno-almoço e apercebo-me de que a televisão está ligada. Àquela hora o que está a ser transmitido é o Jornal da Manhã. Coincidência ou não, falam da crise, utilizam vulgarmente e de forma banalizada a palavra que neste momento serve para justificar qualquer atitude assim como em contraponto, a falta de atitude!

Maria Manuel Costa, mane1976@hotmail.com

Mas, naquele momento, o enfoque é na discussão parlamentar que se instaurou sobre a aprovação do orçamento de estado para 2011. Não me vou pronunciar sobre os conteúdos técnicos/financeiros do documento em si, mas sim, o que atraiu a minha atenção foi o posicionamento dos vários intervenientes.

Todos gritavam, as suas caras demonstravam “raiva”, cólera, insatisfação, e os seus discursos eram absolutamente congruentes com as suas expressões faciais e corporais.

Esta constatação levou-me a uma reflexão que quero partilhar convosco. Relato-vos um episódio de trabalho de um grupo de colaboradores, que são convocados para uma reunião de trabalho para em conjunto encontrarem uma solução que se deseja ser a mais aproximada da ideal!

Todos os intervenientes, sem excepção, têm a oportunidade de, na sua vez expressarem as suas opiniões e, todos eles também demonstram o seu desagrado e criticam avidamente o documento sobre o qual se está a trabalhar. Até aqui, julgo eu, nada que já não conheçamos todos um pouco...

um colaborador com espírito crítico é muito vantajoso para a organização que o acolhe, desde que todas as criticas, análises, reflexões sobre os assuntos tenham uma intenção positiva, construtiva por detrás do mesmo.

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Pessoalmente acredito que um colaborador com espírito crítico é muito vantajoso para a organização que o acolhe, desde que todas as críticas, análises, reflexões sobre os assuntos tenham uma intenção positiva, construtiva por detrás do mesmo.

O que observei foi um conjunto de colegas de trabalho, todos eles de costas voltadas, sem qualquer intenção visível de cooperação com os restantes, que repetida e incessantemente criticam as metodologias e os processos de gestão da organização para a qual trabalham.

Em nenhum momento, observei que as pessoas envolvidas tivessem vontade de trabalhar em equipa, vontade de colaborar construtivamente, e desta forma contribuir

para um país melhor, respeito pelos pares (colegas de trabalho e superiores e sociedade civil em geral), e também não vi comportamentos de tolerância, compreensão, enfim... com alguma dificuldade terminaria a minha enumeração de “comportamentos do SER”.

O meu espanto dirige-se para o facto de estarmos a viver um momento menos “optimista”, transversalmente falando, e as empresas portuguesas umas de uma forma outras de outra, estarem a tentar “manter a cabeça à tona da água”, como meio de sobrevivência.

Neste momento o “exemplo” que nos entra todos os dias através da televisão é o que vos relatei. Curioso e para mim, uma boa reflexão: Como é que os empresários deste país pretendem obter dos seus colaboradores uma atitude e uma capacidade critica, para em conjunto e em equipa mantermos as empresas portuguesas vivas e com saúde?

O exemplo, e sempre ouvi dizer que “o exemplo vem de cima”, está disponível para ser observado por quem quiser e integrado nos desempenhos de cada um, apenas espero que os cidadãos trabalhadores deste país não o sigam e que antagonicamente construam e acreditem numa atitude positiva, sem qualquer receio de terem sucesso, que sejam tolerantes, e que transmitam confiança a todas as pessoas com que se relacionam.

Existem estudos que nos mostram a existência de uma teoria, a Teoria dos 7C’s, estes produzem resultados e merecem de cada um de nós pelo menos a “tentativa” de acreditar que: a Consciência, a Clareza, o Cumprimento, o Comprometimento, a Consistência a Coerência e a Coragem mudam tudo e fazem a diferença!

Acreditem...

coluna riscos renováveis por Jorge Mafalda Director da Área de Energias · MDS – Consultores de Seguros e Risco jorge.mafalda@sonae.pt

As Energias Renováveis como Risco de Ponta Normalmente, quando falamos de energias renováveis associamos o pensamento directamente aos Parques Eólicos, às Centrais Hidroeléctricas, às Centrais Solares (térmica e fotovoltaica) e Biomassa, cujas realidades, de uma forma genérica, já traduz alguma familiaridade para o mercado segurador, quer seja por força do historial existente ou da semelhança com outras actividades.

Como todos nós já constatamos, o futuro inovador da produção de energia através de fontes renováveis passará pelo desenvolvimento de equipamentos para aproveitamento deste potencial, em ambiente marítimo.

Assim poderemos identificar muitas outras tecnologias, numa fase mais incipiente, é certo, mas associadas a outras fontes de recurso natural não menos importante, como são as ondas, as marés e a geotermia, não esquecendo a eólica “offshore”, onde o conhecimento sobre os riscos é reduzido, não só por um conhecimento menos evoluído das tecnologias em causa mas também por associação ao meio ambiente onde se destinam.

Nestes casos, todos aqueles que já tiveram a necessidade de abordar o mercado segurador para a colocação deste tipo de risco sentiram certamente a dificuldade na obtenção de soluções, tendo muitas vezes que recorrer ao mercado internacional, nomeadamente ao Lloyd’s, instituição sediada em Londres e que tem a particularidade de ser constituída por vários sindicatos de subscritores, e também considerada uma referência para os chamados riscos de ponta, onde se incluem muitos dos casos que estamos a abordar.

No contexto destas tecnologias, cuja implementação se efectua em ambiente marítimo, gostaria de partilhar alguns dos riscos comuns e inerentes a esta realidade, cuja transferência para as coberturas de seguro se revestem de particular importância.

Assim sendo, para além das situações que são do conhecimento geral e relacionadas com a construção e exploração de uma unidade de produção de energia renovável, em terra (onshore), deverão ser adicionalmente equacionados no plano de coberturas – os Riscos Marítimos –, com enquadramento próprio em matéria de seguros. É assim fundamental:

— Que a Responsabilidade Civil dos vários intervenientes, nomeadamente transportadores e manobradores de gruas/batelões, esteja garantida ao abrigo de uma cobertura “Protection & Indemnity - P&I”; — Que os danos próprios dos equipamento estejam ao abrigo de uma cobertura de “All Risks”, com particular atenção para que esta cobertura seja extensível aos cabos submersos, bóias de sinalização, sistemas de ancoragem e eventuais instalações na orla marítima (1); (1) Todos os equipamentos e instalações colocados na orla marítima, deverão ter medidas de protecção e sinalização reforçados, nomeadamente quando estão integrados ou na proximidade de zonas balneares.

— Aderir ao “pool” de gestão do risco de poluição marítima no âmbito da convenção internacional; — Acautelar esta realidade no âmbito da cobertura de seguro de Acidentes de Trabalho ou similar; — Manter um controlo muito incisivo, sobre o cumprimento e manutenção dos programas de seguro exigidos, junto das entidades prestadoras de serviços (garantias dos equipamentos - responsabilidade civil produtos), nomeadamente na fase de construção e nas operações de manutenção preventiva e curativa, durante a fase de operação.

Neste contexto e enquadrando o seguro a outro nível, poderemos afirmar que a elaboração de um bom plano de coberturas, baseado numa correcta identificação e quantificação do risco, é um mitigador que em muitos casos, nomeadamente na fase de captação de investidores, pode fazer a diferença entre o arranque de um projecto e o ficar para sempre guardado, algures num suporte informático.

Neste número, não termino com um exemplo prático como habitualmente, mas com este parágrafo em que gostaria de agradecer a todos os que tiveram a paciência de “ouvir” os meus comentários e, mais uma vez, à Renováveis Magazine por publicar os meus textos, cujo principal objectivo foi o de partilhar as minhas experiências, obtidas em 22 anos de actividade, dos quais 15 na área da corretagem de seguros e 7 como responsável do departamento de gestão de risco de um promotor de energias renováveis.

Um abraço e até sempre,

— Uma correcta cobertura de transporte associada a Perdas de Exploração Antecipadas - “DSU- Delay in Star Up”;

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Jorge Mafalda

o futuro inovador da produção de energia, através de fontes renováveis, passará pelo desenvolvimento de equipamentos para aproveitamento deste potencial, em ambiente marítimo.

dossier bioenergia

a aposta portuguesa na bioenergia

As mudanças climáticas, as recentes ameaças no abastecimento e armazenamento de energia e a volatilidade dos preços da energia baseada em hidrocarbonetos, impõem a necessidade de uma redução ambiciosa do consumo primário de energia, assim como uma diversificação das fontes de energia.

Nuno Afonso Moreira CITAB - Universidade Trás-os-Montes e Alto Douro – Departamento de Engenharias nam@utad.pt

Introdução A Bioenergia surge assim como uma das opções chave como alternativa à energia primária de origem fóssil, particularmente em Países sem reservas daqueles combustíveis, como é o caso de Portugal, através da diminuição da sua dependência económicoenergética do exterior e da redução dos impactos negativos resultantes da queima de carvão, petróleo, gás natural ou derivados.

Actualmente, a bioenergia é a opção de energia renovável mais importante e assim continuará a ser no futuro a médio prazo.

Poderá, portanto, desempenhar um papel crucial em sistemas integrados de abastecimento de energia no futuro e será um elemento valioso no novo mix energético.

Na última década, o número de países que exploram a produção de bioenergia tem aumentado exponencialmente, e tem contribuído para tornar a biomassa como uma opção atraente e promissora entre as outras fontes de energia renováveis.

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Os resíduos agrícolas, florestais e urbanos, e os resíduos em geral são as matérias-primas principais para a geração de electricidade e calor a partir da biomassa. Além disso, uma parcela muito pequena de açúcar, grãos e vegetais são utilizados como matérias-primas para a produção de biocombustíveis líquidos.

Em 2007 a bioenergia teve uma participação de cerca de 10% no consumo final da energia primária no Mundo, com um total de 50 EJ [1]. Esta produção está maioritariamente associada ao uso tradicional de biomassa (aplicação doméstica – aquecimento).

Existe ainda um substancial potencial de recursos bioenergéticos disponíveis por explorar, como a utilização de variados resíduos e desperdícios ou ainda de culturas energéticas dedicadas. Baseado nesse potencial, alguns estudos que indicam que em 2050 a bioenergia pode alcançar valores de produção entre de 200 a 500 EJ por ano, correspondendo a um quarto ou um terço do consumo final de energia primária [2].

Bioenergia na Europa A bioenergia poderia ter uma contribuição significativa na redução das emissões com efeito de estufa na Europa e é a única com a capacidade de integrar os três principais sectores de energia: Produção de Energia Eléctrica; Calor; e Transportes. Consequentemente, durante as últimas duas décadas, muitas iniciativas, políticas e metas têm sido lançadas com o intuito de desenvolver o sector de bioenergia nessas três vertentes.

As energias renováveis têm um longo histórico de medidas e políticas europeias associadas. Já em 1986 a Comissão Europeia listou nos seus objectivos comunitários a promoção de energias renováveis [3]. Em 1997 estabeleceu como objectivo atingir a meta de 12% de energia renovável em 2010. Medidas mais recentes, como o documento “UMA POLÍTICA ENERGÉTICA PARA A EUROPA” [4], publicado em 2007, vem alterar as metas definidas para 20% de integração de energias renováveis em 2020, e 10% de integração de energias renováveis no sector dos transportes.

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centrais termoeléctricas a biomassa florestal: reflexão técnica

A combustão de biomassa é a forma mais antiga de geração de energia aplicada pelo homem. No actual panorama energético e ambiental mundial, a biomassa florestal deverá ser definitivamente encarada como uma fonte de energia válida, renovável e limpa. O sector florestal português tem de perceber que a bioenergia, nomeadamente a biomassa florestal residual, constitui um produto florestal de valor acrescentado, gerador de riqueza e de emprego e com grande potencial de dinamização de todo o sector.

Salvador Malheiro Engenheiro Mecânico, Doutorado em Combustão Professor Universitário, Consultor salvador.malheiro@nutroton.com

1. Introdução Muito pressionado pelo flagelo dos fogos florestais em Portugal, o governo nacional deu indícios de compreender esta mudança de paradigma ao lançar em 2006 um concurso público para a construção de 13 centrais termoeléctricas dedicadas à biomassa florestal, totalizando uma potência eléctrica da ordem dos 100 MWe. Contudo, volvidos mais de 4 anos, apenas duas centrais estão em funcionamento (2 + 3 MWe).

Durante este período vários foram os especialistas que alertaram para a reduzida rentabilidade destes projectos devido à insuficiente tarifa de venda de energia eléctrica à rede, assim como, os elevados custos de investimento e de exploração. Por outro lado surgiram vários avisos relacionados com a eventual escassez de biomassa florestal no país tendo em conta as presentes condições de mercado, e muitas sugestões apontando para novas políticas ao nível das 30

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culturas energéticas e de uma “nova” gestão florestal.

Uma das formas de se lutar contra estes dois problemas simultaneamente, consiste na adopção de soluções técnicas credíveis, robustas, eficazes e eficientes de modo a minimizar os consumos de biomassa e os custos de exploração das instalações, maximizando-se as horas de funcionamento (à potência nominal) e portanto, as receitas anuais.

II. Solução Técnica Global Adequada O recurso a um ciclo motor a partir da prévia gasificação da biomassa florestal, apesar das mais valias em termos de eficiência global do ciclo, não constitui actualmente uma alternativa credível tendo em conta os problemas relacionados com a limpeza do gás, o grau embrionário da tecnologia e o nível de disponibilidade anual exigida por uma ter-

moeléctrica a biomassa florestal. A solução global mais adequada para estas instalações energéticas é, sem dúvida, o recurso a um ciclo de vapor regenerativo (Rankine) com produção de vapor em caldeira aquatubular de alta pressão, expansão em turbina de vapor de reacção e condensação em aerocondensador (uma vez que a água constitui um recurso cada vez mais escasso e precioso).

A principal questão que surge desde logo é que tipo de caldeira usar: caldeira com fornalha munida de grelha móvel inclinada (Figura 1) ou caldeira com combustão em leito fluidizado (Figura 2).

Cada um destes tipos de caldeiras referidas apresenta vantagens e desvantagens. Se, por um lado, a caldeira com grelha tem menos exigência no que concerne à homogeneidade de combustível e granulometria, menores autoconsumos eléctricos e menores custos de investimento, a caldeira de leito fluidizado possui uma eficiência de combustão

dossier bioenergia

CBE: centro português da biomassa para a energia O Centro da Biomassa para a Energia, CBE, surgiu em 1988 através de um projecto lançado pela Secretaria de Estado da Energia, inserido no quadro da política energética nacional, designadamente no âmbito da diversificação energética e do aproveitamento dos recursos naturais, nomeadamente a biomassa. É uma associação científica e técnica de direito privado, sem fins lucrativos, dotada de Utilidade Pública, de apoio e promoção tecnológica, revestindo a forma de um Centro de Transferência de Tecnologia, provido de personalidade jurídica e de autonomia técnica, administrativa e financeira.

Cláudia Sousa Centro da Biomassa para a Energia, CBE

O CBE reúne entre os seus associados as entidades da Administração Pública com intervenção no sector da biomassa para a energia e os principais agentes económicos, sendo que actualmente integram o Conselho de Administração, a DGEG - Direcção-Geral de Energia e Geologia, actual Presidente do Conselho de Administração; a AFN – Autoridade Florestal Nacional; a EDP Produção - Bioeléctrica, S.A.; a CELPA – Associação da Indústria Papeleira e a CELTEJO – Empresa de Celulose do Tejo, S.A. O CBE tem como âmbito de actividade a promoção do uso da biomassa para fins energéticos, compreendendo todas as formas disponíveis, cooperando em estreita ligação com as empresas e outros organismos e departamentos de investigação nacionais e estrangeiros.

Naquela que tem sido a sua missão primordial de contribuir para a diversificação energética, pela produção de energia através da utilização de biomassa, o CBE tem um currículo alargado de trabalhos nacionais e de cooperação europeia, que lhe permite ter hoje o domínio de matérias científicas e técnicas, 34

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adquirido em 20 anos de actividade na área da biomassa.

promover a formação técnica e tecnológica especializada nos domínios relativos à sua finalidade; divulgar informação técnica e tecnológica na sua área de actividade.

O CBE é constituído por duas unidades orgânicas cujo trabalho se complementa, a Unidade de Biomassa e o Laboratório Especializado em Biocombustíveis Sólidos.

São objectivos seguidos pelo CBE a conjugação e coordenação de esforços das diversas entidades privadas e organismos públicos, no aproveitamento da biomassa; prestar apoio técnico e tecnológico às empresas na produção de energia através da utilização de biomassa; realizar e dinamizar trabalhos de investigação, desenvolvimento e demonstração, visando novas tecnologias ligadas à produção, transformação e utilização da biomassa; dar a sua contribuição para o desenvolvimento de novas culturas, potenciando e optimizando a utilização da biomassa;

A Unidade de Biomassa tem na base da sua actividade a promoção da diversificação energética, nomeadamente pelo uso da Biomassa Florestal Residual (BFR), que concretiza através do desenvolvimento de estudos e projectos. Esta unidade presta serviços

investigação e tecnologia

os desafios da bioenergia no século xxi Os ambiciosos desafios tecnológicos no sector energético, para esta década, passam por atingir as metas europeias 2020 para a redução nacional na emissão de gases com efeito de estufa, principais responsáveis pelas alterações climáticas, que são já uma séria preocupação, não apenas dos cientistas, mas também da sociedade em geral.

Talvez por isso, a União Europeia já definiu a sua estratégia energética de longo prazo, através do “SET-Plan”, pretendendo reduzir em 60-80% as emissões até 2050, tomando como ano de partida o valor emitido em 1990. As tecnologias baseadas na Biomassa podem efectivamente ajudar a reduzir o aquecimento global através da substituição da utilização de fontes energéticas fósseis o que resulta em emissões de gases com efeito de estufa consideravelmente inferiores ou mesmo, próximo de zero.

Francisco Gírio Interlocutor da Unidade de Bioenergia do LNEG fransisco.girio@lneg.pt

A Bioenergia no SET PLAN europeu A chamada “Iniciativa Industrial Europeia” em Bioenergia (EIBI) foi oficialmente anunciada no passado dia 15 de Novembro durante a Cimeira Final da Presidência Belga e constitui a resposta europeia aos financiamentos gigantescos dos EUA, através de parcerias público-privadas para projectos “Demo plants” e os chamados “Flagships plants”, ou unidades industriais de bandeira, viáveis economicamente, utilizando tecnologias avançadas de segunda geração, que até ao momento não atingiram ainda a viabilidade comercial.

A substituição actual da gasolina por bioetanol obtido a partir de cereais e do gasóleo por biodiesel de soja, colza ou palma, representa apenas um ponto de partida. Nas próximas décadas, outros biocombustíveis liquídos, com maior densidade energética e porventura mais sustentáveis irão entrar no mercado para o dominar. A maioria destes biocombustíveis serão obtidos a partir de fontes de Biomassa renovável, nomeadamente material lenho-celulósico de origem florestal, agrícola ou sílvicola, ou através das microalgas. É objectivo do SET PLAN da Bioenergia financiar tecnologias avançadas de produção de bioenergia a partir de Biomassa, através das seguintes cadeias de valor: 1) Combustíveis sintéticos e/ou hidrocarbonetos; 2) Biocombustíveis gasosos como o biometano obtido por gaseificação da biomassa; 3) Conversão termoquímica de elevada eficiência para produção de electricidade e calor; 4) Combinação da pirólise e torrefacção para obtenção de compostos intermediários para bioenergia; 5) Combinação de tecnologias químicas e biológicas para bioetanol e 42

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outros substitutos da gasolina; 6) Hidrocarbonetos para combustíveis para aviação ou motores diesel obtidos por síntese química ou biológicas; 7) Biocombustíveis a partir de microalgas ou cianobactérias autotróficas e simultaneamente consumidoras de CO2.

A Bioenergia no LNEG – projectos de I&D de bandeira O LNEG, no âmbito do 7.º Programa Quadro de I&D europeu, lidera actualmente um Consórcio Europeu PROETHANOL2G, com vista a resolver os actuais constrangimentos tecnológicos da conversão de materiais lenho-celulósicos em bioetanol. Para a prossecução deste objectivo conta, dentro do consórcio, com o apoio da empresa dinamarquesa Inbicon, que tem a funcionar, desde Novembro de 2009, em Kalundborg, uma unidade de demonstração avançada de conversão integral de palha de cereais em bioetanol (Figura 1). A Unidade

Figura 1 Unidade de Demonstração da tecnologia de 2.ª geração de bioetanol celulósico, Kalundborg, Dinamarca (foto gentilmente cedida pela Inbicon A/S).

mundo académico

desenvolvimento das redes eléctricas inteligentes como plataforma para a integração de produção distribuída, microprodução e veículos eléctricos O actual contexto macroeconómico do sector eléctrico tem colocado um grande enfoque no conceito de redes eléctricas inteligentes para a Europa, ou visão SmartGrids, como forma de fazer face aos desafios que se colocam ao nível da operação das redes de distribuição do futuro. Neste contexto, os conceitos de MicroRede e de Multi-MicroRede desempenham um papel fundamental na medida em que, contribuindo para o aumento da integração de produção distribuída nas redes de distribuição e microgeração, em particular, de baixa e média tensão de forma eficiente, podem também ser explorados como plataforma de suporte para a integração progressiva de veículos eléctricos nas redes de distribuição procurando evitar o reforço das infra-estruturas de rede.

Carlos Moreira, FEUP/INESC-Porto, cmoreira@inescporto.pt Fernanda Resende, INESC-Porto, fresende@inescporto.pt

Trata-se, de facto, de conceitos inovadores que se apresentam ao sistema como células extremamente flexíveis, permitindo desenvolver um conjunto de potencialidades ao nível da operação das redes de distribuição, envolvendo a sua operação em rede isolada. Desta forma, proporcionam um aproveitamento mais eficiente das potencialidades oferecidas pela integração da produção distribuída com ênfase particular na microgeração e futura integração dos veículos eléctricos com benefícios efectivos para a operação do sistema que podem ser traduzidos quer em termos de redução das perdas e dos níveis de congestionamento dos ramos, quer em termos de melhoria da qualidade de serviço e diferimento de investimentos ao nível do reforço das infra-estruturas de rede.

Introdução Motivado pelo contexto macroeconómico, o sector eléctrico enfrenta actualmente um conjunto de desafios com consequências significativas ao nível da operação das redes dos sistemas eléctricos de energia. Assim, de modo a reduzir a dependência externa e, em simultâneo, assegurar o cumprimento dos compromissos ambientais, surge, por um lado, a necessidade de explorar fontes de energia renováveis em alternativa à utilização de combustíveis fósseis para produção de electricidade e, por outro lado, a necessidade de aumentar a eficiência energética desde a fase de produção até à moderação dos consumos. Além disso, a concretização de questões relacionadas com a melhoria da fiabilidade e com o aumento da qualidade de serviço prestado aos consumidores, em resultado do aumento do nível de automação e controlo remoto nas redes, juntamente com o 44

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aumento da competitividade preconizado pelo mercado europeu da energia e com a promoção de um papel mais activo do consumidor, não só enquanto consumidor mas também enquanto produtor, implica mudanças significativas em termos de operação das redes eléctricas de distribuição e da sua forma de interacção com os consumidores. Além disso, os sistemas de armazenamento de energia são vistos como um papel preponderante e como solução para acomodar as variações de produção associadas a fontes renováveis e com características intermitentes, permitindo maximizar a sua integração, bem como para suportar pontas de consumo em determinadas zonas de rede e para apoiar a gestão das redes eléctricas em situações de emergência. Os desafios daí resultantes traduzem-se numa mudança de paradigma no que se refere à operação dos sistemas eléctricos de energia, envolvendo a passagem de um modelo de produção centralizada seguido do transporte e distribuição até aos consumidores finais para um modelo em que existe uma elevada componente de produção distribuída integrada ao nível das redes de distribuição de Média Tensão (MT) e de Baixa Tensão (BT), formando um sistema activo e integrado em todos os níveis de exploração, sem esquecer um papel mais activo dos próprios consumidores que disponibilizarão novos serviços à rede em função da sua capacidade de resposta a acções de gestão da carga.

Este novo paradigma de operação das redes de distribuição é preconizado pela visão de redes inteligentes de energia, ou visão SmartGrids, apresentada na Figura 1, onde os conceitos de MicroRede (MR), e de Multi-MicroRede (MMR) desenvolvidos no âmbito dos Projectos Europeus MICROGRIDS e MORE-MICROGRIDS, respectivamente, nos

artigo técnico

biocombustíveis de segunda geração

Salvador Malheiro Engenheiro Mecânico, Doutorado em Combustão Professor Universitário, Consultor

1. Introdução A produção global de biocombustíveis tem aumentado rapidamente na última década, contudo a sustentabilidade de muitos biocombustíveis de primeira geração – que são produzidos principalmente a partir de culturas alimentares, tais como grãos, cana de açúcar e óleos vegetais – tem sido cada vez mais questionada. Esta argumentação negativa relativa aos biocombustiveis de 1.ª geração baseia-se sobretudo na competição de recursos relativamente à industria alimentar e ao balanço efectivo de emissões de CO2 menos favorável. A grande excepção é o etanol produzido da cana de açúcar em zonas tropicais.

As crescentes críticas aos biocombustíveis de 1.ª geração tem suscitado uma especial atenção para o potencial dos chamados biocombustíveis de segunda geração, que são produzidos a partir de biomassa nãoalimentar.

No passado recente têm sido desenvolvidos e optimizados processos que permitem que praticamente todos os tipos de biomassa possam ser convertidos em combustível, incluindo os resíduos verdes, palha, estrume de animais, resíduos florestais, material vegetal com uma elevada percentagem de celulose, madeira de sucata e residuos sólidos urbanos. No entanto, a maioria desses métodos são ainda caros e tecnicamente 54

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exigentes. Estima-se a sua comercialização em velocidade cruzeiro somente a partir de 2015-2020.

A obtenção de resultados extremamente positivos no que concerne a uma análise do ciclo de vida global associado a toda a cadeia de produção de biocombustÍveis de segunda geração em diversos estudos, foi o grande argumento para que este tipo de combustÍveis tivesse ganho um enorme impulso, designadamente com a disponibilização de fundos para investigação aplicada na maioria dos países desenvolvidos com especial enfoque para a União Europeia (UE) e os Estados Unidos.

Os biocombustiveis do amanhã serão concerteza os derivados de resíduos.

Uma abordagem profunda à temática dos biocombustíveis de segunda geração obrigaria a penetrar com intensidade na Bioquímica, Microbiologia e Termoquímica. Por outro lado, uma análise exaustiva de todas as tecnologias associados à produção de biocombustíveis de segunda geração (englobando todos os tipos) levaria a um outro tipo de documento extremamente denso.

Não é esse o objectivo deste artigo. Na reflexão seguinte pretende-se suscitar interesse no leitor para esta temática e apenas dar a conhecer alguns princípios básicos relacionados com a produção de combustível

a partir de biomassa não alimentar, por recurso à conversão Termoquímica (designadamente, pelo processo Fischer-Tropsch) e Bioquímica (produção de bioetanol por hidrólise e fermentação de material lenhocelulósico).

II. Composição da biomassa A biomassa é composta por três blocos de construção químicos principais: celulose, hemicelulose e lenhina. Por esta razão, a fracção não-alimentar da biomassa é designada por biomassa lenhocelulósica. A Figura 1 mostra a estrutura da biomassa lenhocelulósica. Como pode ser visto, os três componentes da biomassa lenhocelulósica estão interligados num complexo composto de matriz que cria resistência mecânica aos seus componentes estruturais (por exemplo: tronco, canas, e outros).

A celulose é um forte polímero não ramificado de açúcares de glicose, que é encontrada na parede celular das plantas. É uma molécula de cadeia longa, podendo conter 5.00015.000 anéis de glicose polimerizados numa unica molécula. Uma vez que a celulose é composta por anéis de glicose regulares e repetidos, pode ser representada pela fórmula química: (C6H10O5)n, onde n é o comprimento do polímero de celulose. A Figura 2 mostra o arranjo das fibras de celulose como uma esteira dentro da biomassa.

artigo técnico

produção de biometano – o gás natural renovável Desde há alguns anos, o biogás começou a ser encarado como um produto de elevado valor energético quer para a produção de energia eléctrica quer, recentemente, para a produção de biometano. O melhor aproveitamento do biometano passa pela sua injecção na rede de gás natural, o que permitirá disponibilizar esta energia renovável a todos os tipos de consumidores de gás natural.

Nuno Afonso Moreira1, Amadeu Borges1, Adriana Machado2 1 CITAB – Universidade Trás-os-Montes e Alto Douro – Departamento de Engenharias – Vila Real, Portugal; nam@utad.pt 2 Sonorgás – Departamento de I&D – Vila Real, Portugal.

O biogás (gás dos pântanos, gás de aterro, gás de digestor e gás de fermentação) é o gás formado a partir da degradação anaeróbica de matéria orgânica.

A composição do biogás depende do material orgânico utilizado e do tipo de transformação que sofre. No entanto, é uma mistura gasosa composta maioritariamente por metano (CH4 – 50 a 70%) e dióxido de carbono (CO2 – 25 a 50%), com uma pequena presença de outros gases, como hidrogénio (H2 – 0 a 1%), gás sulfídrico (H2S – 0 a 3%), oxigénio (O2 – 0 a 2%), amoníaco (NH3 – 0 a 1%) e nitrogénio (N2 – 0 a 7%).

A produção de biogás (digestão anaeróbia) tem sido difundida como uma forma de tratamento de resíduos. As áreas potenciais para a produção de biogás são as do sector agro-pecuário, do sector agro-alimentar, das Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR’s) e dos RSU (Resíduos Sólidos Urbanos).

Desde há alguns anos, o biogás começou a ser encarado como um produto de elevado valor energético, quer para a produção de energia eléctrica quer, recentemente, para a produção de biometano.

O biometano obtido pela limpeza e purifica60

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ção do biogás, resulta num gás com as mesmas características do gás natural, permitindo-lhe assim substitui-lo em todas as suas aplicações. O melhor aproveitamento do biometano passa pela sua injecção na rede de gás natural, o que permitirá disponibilizar esta energia renovável a todos os tipos de consumidores de gás natural.

A injecção de biometano nas redes de gás natural é a única forma que este sector tem para participar nas metas de incorporação de energias renováveis, sendo por isso objecto de grande interesse em toda a indústria gasista mundial.

A produção de biometano não é ainda realizada a nível nacional, no entanto é já uma realidade em muitos outros países Europeus, nomeadamente na Suécia, Reino Unido, Holanda, Áustria e Alemanha. Existem mesmo, a nível europeu, medidas que incentivam a utilização e integração de biometano nas redes de gás natural, como se pode observar na Directiva Europeia (Directive 2003/55/EC): “Os Estados-membros deverão garantir que, tendo em conta, as necessárias exigências de qualidade, o biometano e o gás proveniente da biomassa ou outros tipos de gás beneficiem de acesso não discriminatório à rede de gás, desde que esse acesso seja permanentemente compa-

tível com a regulamentação técnica e as normas de segurança relevantes. Essa regulamentação e normas devem garantir que os referidos gases possam ser injectados e transportados na rede de gás natural, do ponto de vista técnico e de segurança, e devem abranger igualmente as características químicas desses gases”.

Ao nível de legislação associada a normas técnicas e a sistemas de incentivos, não existe ainda legislação comunitária publicada, embora existam já diversos grupos de trabalho constituídos para esse fim. O que se tem vindo a observar é que cada país cria, a nível nacional, as suas normas de qualidade e técnicas, assim como o sistema de incentivos aplicável.

Um exemplo é o da Alemanha, que foi o primeiro país com centrais de produção de biometano (1992), e que no seu programa para a energia em 2008, definiu o regulamento para a injecção de biometano nas redes de gás natural, incluindo as normas técnicas, de qualidade, o sistema de remuneração e o sistema de incentivos a aplicar [1].

Em Portugal o maior constrangimento para a injecção do biometano nas redes de gás natural é mesmo a inexistência de legislação aplicável, quer ao nível das normas técnicas, de qualidade e ainda do sistema de incenti-

artigo técnico

baterias de acumuladores – constituição e princípio de funcionamento A bateria é um elemento essencial nos sistemas fotovoltaicos, e não só. Estas são importantíssimas, pois permitem o armazenamento de energia eléctrica. Se for produzida imensa energia durante o dia, como é que a poderíamos utilizar durante a noite? E se depois de vários dias com energia, não armazenada, o que se faria nos dias seguintes sem sol? Sem dúvida que a bateria é muitíssimo importante neste tipo de situações. A um conjunto de acumuladores ligados em série, chamamos de bateria de acumuladores.

Filipe Pereira Engenheiro Electrotécnico (ISEP)

Um acumulador, não é nada mais nada menos do que, de uma forma muito simplista, um vaso com dois eléctrodos interligados por um electrólito. Um electrólito é uma substância que, quando dissolvida em água, produz uma solução capaz de conduzir a electricidade.

circulação dos electrões. No seu interior a corrente resulta da circulação dos iões de um eléctrodo para o outro. A descarga da bateria acontece quando a reacção química abrandar, até que a bateria não consegue fornecer aos eléctrodos corrente eléctrica. As baterias de acumuladores podem ter diversas aplicações, tais como, energia solar, eólica, telecomunicações, entre outros.

A elevada qualidade das matérias-primas das formulações, dos processos de fabrico e dos componentes constituem uma garantia ao nível de: • Boa aceitação de carga; • Pequena auto-descarga, inferior a 3%/mês; • Manutenção reduzida; • Ausência de componentes metálicos no exterior para além dos terminais; • Segurança contra curto-circuitos externos; • Comportamento eléctrico muito bom; • Elevada fiabilidade; • Longa durabilidade.

Figura 1 Esquema básico de um acumulador de energia eléctrica. Fonte: Centro de Ensino e Pesquisa Aplicada (CEPA) do Brasil – Disponível em http://cepa.if.usp. br/e-fisica/imagens/eletricidade_magnetismo/basico/cap11/fig221.gif - Acedido a 19 de Agosto de 2009.

Os eléctrodos podem ter como materiais constituintes, os seguintes: • Zinco; • Cobre; • Prata; • Chumbo; No circuito externo à bateria, a corrente eléctrica é proveniente da 66

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Baterias de Acumuladores de Chumbo - Ácido Os elementos mais importantes de uma bateria de acumuladores de Chumbo-Ácido são: • Placa positiva: formada por chumbo esponjoso; • Placa negativa: composta de dióxido de chumbo (PbO2); • Separadores: a sua missão é separar as placas de distintas polaridades; • Electrólito: solução diluída de ácido sulfúrico; • Carcaça: normalmente constituída de polietileno, onde estão situados todos os elementos; • Terminais de conexão.

artigo técnico

sistemas de terras em parques eólicos – materiais e suas aplicações Os sistemas de terra em parques eólicos assumem particular relevância. O facto dos areogeradores se situarem a grande altura faz deles um ponto de impacto preferencial de descargas atmosféricas. Desta forma o sistema de terras tem de estar dimensionado para suportar estes fenómenos de forma frequente.

Paulo Almeida QEnergia – Sistemas para a Qualidade e Gestão de Energia, Lda. paulo.almeida@qenergia.pt

Nos últimos anos tem existido vários relatos de problemas em parques eólicos, devido a deficiências no sistema de terras. Usualmente estes problemas acarretam custos elevadíssimos, podendo ser corrigidos com soluções e procedimentos básicos.

Os sistemas de terras aplicados em parques eólicos têm a particularidade de serem, regra geral, compostos por largas centenas de metros de condutor enterrado. Esta particularidade tem a vantagem de facilitar a obtenção de bons valores de terra, no entanto, a localização dos sistemas e a sua aplicação sujeitam estes sistemas a forte exposição à corrosão.

O maior risco destes sistemas é a sua rápida corrosão, colocando assim em risco as condições de segurança. Quer seja por deficiência na equipotencialização do sistema quer por degradação do valor de resistência de terra.

Estas redes de terras são geralmente constituídas por condutores de cobre, embora o crescimento do valor deste metal tenha levado nos últimos anos ao aparecimento de soluções em aço galvanizado.

O aço galvanizado é uma solução económica, mas que apenas deve ser utilizado em circunstâncias muito especiais onde existam ambientes pouco corrosivos (por exemplo dentro do betão). A sua utilização directamente dentro da terra apresenta riscos elevados pela corrosão do material. O tempo de vida do aço galvanizado nestas circunstâncias pode ser, em casos limites, inferior a 5 anos!

Foi neste contexto que surgiram recentemente novas soluções que optimizam o binómio custo benefício. O aço cobreado é a principal.

Este material permite obter todas as vantagens do cobre (facilidade de instalação, resistência à corrosão, condutibilidade e outras), com um custo reduzido pois é constituído quase totalmente por aço.

Recentemente foram realizados estudos para comparar a resistência do aço cobreado, com o aço galvanizado, de acordo com a EN 50164.

Grounding System Analysis 70

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a)

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© Pedro M. Nunes, ABB

reportagem

energia inteligente debatida na Expo Energia por Helena Paulino

De 9 a 11 de Novembro decorreu no Centro Cultural de Belém (CCB) a 5.ª edição da Expo Energia, este ano subordinado ao tema “Energia inteligente, energia eficiente – das convencionais às renováveis; das cidades às indústrias”, procurando mostrar a importância da sustentabilidade e competitividade das actividades económicas a ela associadas, nomeadamente ao nível da inovação e da tecnologia.

E todos concluíram que a energia mais limpa é a que é mais poupada!

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Nesta edição o foco principal centrou-se nas diversas iniciativas relacionadas com a eficiência energética e gestão inteligente da energia, as peças fundamentais para a sustentabilidade e competitividade de Portugal, e nas actividades económicas associadas.

Nos três dias assistimos a um debate útil, esclarecido e transversal a todo o sector energético, das cidades às indústrias, dos transportes aos serviços, e foi apresentada uma nova aposta da mobiliária eléctrica em Portugal. Não foram esquecidas as actuais necessidades deste mercado e que requerem novas soluções que abrem espaço a novos e inovadores equipamentos e serviços, e onde Portugal assume, muitas vezes, a liderança científica.

Eficiência energética como prioridade!

No primeiro dia do evento, os participantes assistiram ao Fórum da Energia no qual analisaram a importância de uma abordagem inteligente na promoção da eficiência energética para a qual as formas de gestão integrada de fontes e sistemas de energia e o seu armazenamento contribuem decisivamente.

Também se demonstraram os resultados do Plano de Acção para a Eficiência Energética e as perspectivas futuras, além das novas oportunidades para Portugal num mercado

com uma procura crescente. Em simultâneo decorreu o 10ACTION – 2010 Lisbon Technical Workshop, organizado pela ADENE e pela Universidade Politécnica de Madrid.

Neste workshop houve uma partilha com a comunidade científica internacional e profissionais da área da construção relativamente às inovações tecnológicas e de conhecimento, resultantes do projecto Solar Decathlon 2010, no qual universidades de todo o mundo competem na concepção e construção das melhores habitações energeticamente auto-suficientes através da incorporação de tecnologia solar térmica.

No primeiro dia do evento, Miguel Pernes, Director-Geral da Divisão Power Systems & Power Products da ABB abordou as “smart grids” como redes inteligentes que permitem a integração de renováveis e o armazenamento de energia. Com o aumento do consumo de energia, o grande desafio prende-se com a melhoria na fiabilidade nas suas formas de gestão, armazenamento e distribuição. As “smart grids” são uma das redes do futuro porque serão a base para as redes eléctricas ao garantirem fiabilidade no fornecimento de energia eléctrica, tal como eficiência ao longo de toda a cadeia de valor energético, para além da sustentabilidade pela integração renovável. Miguel Pernes alertou que, obviamente, são neces-

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centrais fotovoltaicas para a microprodução Neste artigo abordam-se os aspectos aos quais se deve dar atenção aquando do dimensionamento de centrais fotovoltaicas.

Roque Brandão Departamento de Engenharia Electrotécnica Instituto Superior de Engenharia do Porto rfb@isep.ipp.pt

1. Enquadramento Portugal produz apenas uma pequena parte da energia que consome, toda a restante energia consumida é importada. Apresenta uma forte dependência energética do exterior, das maiores da União Europeia (UE).

do sistema energético muda.

tugal. Este aspecto é uma enorme vantagem que tem de ser capitalizada.

As redes de baixa tensão passam a assumir um protagonismo cada vez maior em termos da obtenção de uma maior eficiência económica e energética. A nível mundial também há a preocupação da produção descentralizada, salientando-se a Alemanha que foi um dos países pioneiros na utilização da energia fotovoltaica distribuída.

Não explorando quaisquer recursos energéticos fósseis no seu território desde 1995 (quando deixou de extrair carvão), a sua própria produção de energia assenta exclusivamente no aproveitamento dos recursos renováveis, como sendo a água, o vento, a biomassa e outros em menor escala.

Esta situação tem consequências directas na nossa economia, uma vez que o custo dos combustíveis fósseis importados encarece a produção de bens e serviços em território nacional. Para além disso tem também implicações sociais, pois representa custos acrescidos para o consumidor e reflecte-se no ambiente, devido à produção crescente de Gases com Efeito de Estufa (GEE).

Figura 1 Irradiação solar (kWh/m2).

Entre 1990 e 1995 promoveu um programa de instalação de painéis fotovoltaicos ligados à rede em 1.000 telhados, vindo a atingir a marca de 2.250 equipamentos, com potência média de 2,6 kWp por telhado, abrangendo mais de 40 cidades. Este projecto foi um sucesso, o que deu origem a um novo programa. O “100.000 telhados solares” foi lançado com o objectivo de alcançar 500 MW de geração de energia solar [2]. No final de 2008 a Alemanha tinha mais de 5 GW de potência instalada de origem fotovoltaica, apresentando taxas de crescimento de 1,5 GW/ano.

No ano de 2008 a potência instalada em Portugal era de 14.916 MW, sendo que 30,7% dessa potência é da responsabilidade das centrais hidroeléctricas, 39,01% da responsabilidade de centrais termoeléctricas e 30,29% é referente à produção em regime especial (P.R.E.). De entre os P.R.E. destacam-se os 2.624 MW da responsabilidade de produtores eólicos e apenas 50 MW instalados em sistemas fotovoltaicos [1].

2. Produção Descentralizada Em Portugal a produção de energia eléctrica através de instalações de pequena escala, utilizando fontes renováveis de energia ou processos de conversão de elevada eficiência energética, pode contribuir para uma alteração do panorama energético português, de forte dependência do exterior. Com a entrada em vigor do Decreto Lei n.º 363/2007 de 2 de Novembro, cujo objecto é o de estabelecer o regime jurídico aplicável à produção de electricidade por unidades de microprodução, a produção descentralizada, nomeadamente a produção através de centrais fotovoltaicas, atingiu uma grande dinâmica.

Figura 2 Microprodução descentralizada.

No entanto Portugal, à excepção do Chipre, tem a melhor insolação anual de toda a Europa, com valores 70% superiores aos verificados na Alemanha. Esta diferença leva a que o custo da electricidade produzida em condições idênticas seja 40% menor em Por-

Com a produção mais próxima dos locais de consumo energético consegue reduzir-se os custos de transporte e distribuição, permitindo a autonomia e redundância energética.

Com a ligação destes equipamentos de produção às redes de baixa tensão, o paradigma

3. Componentes de uma Central Fotovoltaica Como o dimensionamento de centrais de microprodução fotovoltaicas é um assunto ainda novo mas em rápida evolução, nome-

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bibliografia

Energias Renováveis

€ 42,50

Autores: Vários ISBN: 978-989-9652-90-3 Editora: Atelier Nunes e Pã Páginas: 308 Edição: 2010 Obra em Português Venda online em www.engebook.com

O projecto Energias Renováveis surgiu para sensibilizar e esclarecer sobre este tema, com textos dos melhores especialistas nas diferentes áreas das energias renováveis, de forma a contribuir para uma mudança inevitável na utilização das energias e sustentabilidade do nosso país. Sobre a energia solar descobrimos nesta obra textos publicados por João Farinha Mendes e António Joyce, onde abordam a solar térmica, termoeléctrica e fotovoltaica. Na secção da Terra, Carlos Bicudo e José Cruz, Gil Patrão, Cláudia Mendes, Jorge Matos e Helena Soares, Nuno Correia e Paulo Carmona escreveram sobre geotermia, biomassa, biogás e biodiesel. Betâmio de Almeida, Hélder Serranho e António Sarmento escreveram sobre a Água, mais exactamente sobre hídrica, mini-hidríca e oceanos. Sobre a energia eólica, António Lobo Antunes e Ana Estanqueiro deram o seu contributo ao escreverem sobre eólica onshore e offshore. Nesta obra ainda podemos encontrar um texto sobre microgeração/smart grids de João Peças Lopes, outro sobre certificação energética de António Curado, e Miguel Barreto redigiu sobre tipologias construtivas. Índice: Prefácio; Inclusão; Mudanças Climáticas e o Uso da Energia; A Conspiração Solar do Padre Himalaya; Design; Biomimética; Arquitectura; Microgeração. SOL - Solar Térmica; Solar Termoeléctrica; Solar Fotovoltaica. TERRA - Geotermia; Biomassa; Biogás de Digestão Anaeróbia; Biogás de Aterro; Biodisel. ÁGUA - Hídrica; Mini-Hídrica; Oceanos. VENTO - Eólica Onshore; Eólica Offshore. Certificação Energética. Tipologias Construtivas. Dados Comparativos. Posfácio. Notas Biográficas. Glossário.

Manual de Mantenimiento de Instalaciones Fotovoltaicas conectadas a Red

€ 41,80

Autor: Manuel García López ISBN: 978-849-5693-65-5 Editora: Progensa Páginas: 126 Edição: 2010 Obra em Espanhol Venda online em www.engebook.com

O grande desenvolvimento que, desde o princípio do século, se tem verificado nas instalações fotovoltaicas ligadas à rede, e particularmente nas instalações de média e média-alta potência, faz prever um incremento em paralelo dos serviços necessários de manutenção das instalações, de forma que se mantenham em perfeito estado e possam produzir a quantidade de energia eléctrica esperada, ano após ano, gozando de uma longa vida, a qual não deverá ser inferior a trinta anos. Este manual pretende ser útil para os técnicos, e futuros técnicos ainda em fase de formação, que irão ser responsáveis por diversas operações de manutenção, tanto preventiva como correctiva, transmitindo-lhes a inestimável experiência do seu autor. Os leitores deste livro agradecerão, sem dúvida, os conselhos e advertências que nele se expõem, e a informação em primeira mão proveniente da experiência directa e de um bom trabalho de campo de um profissional comprometido com a instalação e manutenção das instalações fotovoltaicas. Índice: 1. Objeto; 2. Puesta en marcha. Pruebas de puesta en marcha previas a la conexión a red del parque. Corriente continua. Corriente Alterna. Pruebas de puesta en marcha con el parque conexionado a red. Rendimiento del generador o del campo de paneles; 3. Descripción general; 4. Supervisión y mantenimiento predictivo. Datos en corriente continua. Datos en corriente alterna a la salida de inversores. Horas de arranque y parada de inversores. Radiación solar.

Temperaturas ambiente. Temperatura de célula. Anemómetro. Lectura de los contadores de BT de cada una de las instalaciones. Datos del posicionamiento del seguidor. Sistema de seguridad; 5. Mantenimiento preventivo. Procedimiento de actuación. Módulos fotovoltaicos. Control de las características eléctricas del módulo. Limpieza periódica del módulo. Inspección visual del módulo. Control de conexiones y cableado. Posibles averías; 6. Mantenimiento correctivo; 7. Repuestos.

Elementos más recomendables; 8. Averías en los subsistemas y errores más frecuentes; 9. Conclusiones.

Bombas de Calor y Energías Renovables en Edificios

€ 21,15

Autores: Francisco Martínez, Eloy Gómez ISBN: 849-732-395-5 Editora: Paraninfo Páginas: 192 Edição: 2005 Obra em Espanhol Venda online em www.engebook.com

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O objectivo deste livro é a apresentação das diferentes possibilidades existentes na integração das tecnologias baseadas na bomba de calor com as energias renováveis (solar térmica e geotérmica) aplicadas aos edifícios.

Ainda que esta obra contenha diferentes aspectos teóricos que permitam estabelecer as bases para conseguir significativas melhorias técnicas, o objectivo deste livro centra-se eminentemente na prática, introduzindo alguns sistemas reais de integração de energias renováveis como a Bomba de Calor. Não se esqueceram de referir as vantagens e conclusões que daí derivam, para poder proporcionar ao leitor a informação básica necessária que permita utilizar estas alternativas nas instalações térmicas aplicadas aos edifícios. Índice: 1. Eficiencia energética en los edificios; 2. La bomba de calor; 3. Refrigerantes; 4. El cop de una bomba de calor; 5. Tipos de bombas de calor y su aplicación en edificios; 6. Energía solar; 7. Energía geotérmica; 8. Recuperación de energía en sistemas de climatización; 9. Combinación de tecnologías: energía solar com bomba de calor; 10. Ejemplos prácticos.

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Guía del Instalador de Energía Eólica

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Autor: Tomás Perales Benito ISBN: 978-849-6300-97-2 Editora: Copyright Páginas: 198 Edição: 2010 Obra em Espanhol Venda online em www.engebook.com

A energia eólica demonstra ser a mais eficiente das energias renováveis. Uma parte muito significativa do consumo eléctrico procede de aerogeradores, que requerem um elevado número de técnicos de instalação e manutenção. Este livro destina-se aos instaladores de energia eólica porque explica os fundamentos aerodinâmicos, a base do funcionamento dos aerogeradores, descreve e estuda os diferentes tipos de aerogeradores disponíveis no mercado, os seus componentes eléctricos e mecânicos, entre outros. Trata-se de uma obra muito prática, de grande utilidade para o desenho de instalações eólicas de aplicação tanto doméstica como industrial, e que também inclui o estudo da manutenção das instalações: equipas de verificação, métodos de diagnóstico e localização de avarias, certificação da manutenção, e muitos outros. Índice: 1. El viento y sus efectos; 2. Recursos eólicos; 3. Aplicaciones de los modernos molinos de viento 4. Aerodinámica de las máquinas eólicas; 5. Aspectos básicos de los aerogeneradores; 6. Aerogeneradores de eje horizontal; 7. Aerogeneradores de eje vertical; 8. Soportes; 9. Generadores eléctricos; 10. Instrumentos de medida; 11. Componentes auxiliares; 12. Instalaciones aisladas; 13. Instalaciones con conexión a redes internas; 14. Parques eólicos; 15. Mantenimiento de los aerogeneradores. Anexo I. Glosario de términos técnicos; Anexo II. Unidades de energía; Anexo III. Páginas web relacionadas con la energía eólica; Anexo iv.

Fabricantes de aerogeneradores.

Energia Eólica

€ 25,35

Autor: Ricardo Aldabó Lopez ISBN: 858-80-9814-8 Editora: Artliber Páginas: 156 Edição: 2002 Obra em Português do Brasil Venda online em www.engebook.com

Este livro apresenta os conceitos e formas de aproveitamento da energia eólica como fonte de geração de electricidade. O combustível do sistema de energia eólica é o vento, movimento do ar na atmosfera terrestre. Este movimento do ar é gerado sobretudo pelo aquecimento da superfície da Terra nas regiões próximas ao Equador e pelo resfriamento nas regiões próximas aos Pólos. É possível fazer estimativas do comportamento dos ventos com um tratamento estatístico dos dados obtidos. Escrito em linguagem concisa, actualizada e acessível aos leitores com conhecimentos básicos de nível médio; com um mínimo de fórmulas e desenvolvimentos matemáticos, visando sempre a aplicação prática. O conteúdo de seis capítulos traz como complemento um texto básico sobre energia dos oceanos, um guia dos fornecedores de geradores e de turbinas eólicas no Brasil. Esta é uma obra destinada a estudantes do nível médio e superior, e ainda a profissionais qualificados na área de tecnologia de energia. Índice: 1. A energia eólica; 2. O sistema eólico; 3. A turbina eólica; 4. Aplicações básicas. Bases de um projeto eólico. Alguns projetos de porte; 5. Sistemas auxiliares. Controlador de carga. Bloqueio da corrente reversa. Prevenção de sobrecarga. Desconexão em baixa tensão. Proteção de sobrecarga e de sobrecorrente.

Sobrecarga. Curto-circuito. Fusíveis e disjuntores. Baterias. Bateria ácida. Tensão. Tensão nominal. Tensão de flutuação. Tensão de equalização. Tensão de carga profunda. Tensão final de descarga. Capacidade. Rendimento. Eficiência de descarga. Temperatura. Bateria alcalina de níquel-cádmio e dispositivos de proteção.

Higrômetro. Monitoração do sistema. Inversor. Inversor síncrono. Inversor multifunção. Inversor isolado. Considerações para utilização. Interferências. Cargas CA. Sistema de retaguarda (backup). Gerador de emergência. Proteção contra descarga atmosférica. Enlaces de terra. Especificação de supressores CC. Instalação

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de dispositivos protetores; 6. Energia e meio ambiente; Apêndice A - Energia eólica no Brasil: fornecedores e informações. Apêndice B - Energia dos oceanos.

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calendário de eventos

SEMINÁRIOS E CONFERÊNCIAS Designação

Temática

Local

Data

Contacto

Wind Turbine Blade Manufacture

Conferência sobre a Construção de Turbinas Eólicas

Dusseldorf, Alemanha

7a9 Dezembro 2010

Applied Market Information Ltd. www.amiplastics.com info@amiplastics.com

World Future Energy Summit 2011

Conferência sobre as Energias Renováveis

Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos

17 a 20 Janeiro 2011

Reed Exhibitions www.worldfutureenergysummit.com claude.talj@reedexpo.ae

2nd International Conference on Pv Module Recycling

Conferência Internacional sobre Reciclagem de Módulos PV

Madrid, Espanha

25 Janeiro 2011

EPIA www.epia.org e.lenain@epia.org

Renewable UK Health & Safety

Conferência de Segurança em Energias Renováveis

Edimburgo, Reino Unido

26 Janeiro 2011

Ten Alps www.renewable-uk.com RenewableUK@tenalps.com

6th Workshop Market Potential and Production Capacity

Workshop sobre o Potencial da Energia Solar

Paris, França

18 Março 2011

EPIA www.epia.org v.kabo@epia.org

Designação

Temática

Local

Data

Contacto

Energaia

Feira Internacional de Energias Renováveis

Montpellier, França

8 a 11 Dezembro 2010

ENJOY Montpellier www.energaia-expo.com esallei@enjoy-montpellier.com

Intersolar India

Feira de Energia Solar

Bombaim, Índia

14 a 16 Dezembro 2010

Solar Promotion Int. GmbH www.intersolar.in info@intersolar.de

Enervida

Feira e Conferência de Energias Renováveis

Viseu, Portugal

10 a 13 Fevereiro 2011

AIRV www.enervida.org geral@airv.pt

Salon des Energies Renouvelables

Feira de Energias Renováveis

Lyon, França

15 a 18 Fevereiro 2011

GL Events www.energie-ren.com arnaud.wigniolle@gl-events.com

Egética

Feira das Energias

Valência, Espanha

16 a 18 Fevereiro 2011

Feira de Valência www.egetica-expoenergetica.com ala@egetica-expoenergetica.com

FEIRAS

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links

www.eubia.org

European Biomass Industry Association É um website com informação genérica sobre as várias tecnologias da biomassa, com estatísticas sobre o sector e com links para diversos projectos, publicações e empresas associadas ao sector.

http://bioenergy.ornl.gov

Bioenergy Feedstock Information Network (BFIN) Trata-se de um webite dos EUA mas com interesse para o sector da biomassa em qualquer país. É uma extraordinária base de dados sobre recursos de Bioenergia, mantida por vários laboratórios de investigação dos EUA.

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