FICHA TÉCNICA renováveis magazine 2 2º 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 Design Jorge Brandão Pereira em colaboração com Publindústria, Lda. Webdesign Martino Magalhães m.magalhaes@renovaveismagazine.pt Assessoria Ricardo Silva r.silva@renovaveismagazine.pt Assinaturas T. +351 220 104 872 apoiocliente@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) Colaboração Cláudio Monteiro, Carlos Zorrinho, Ana Malheiro, Maria M. Costa, Jorge Mafalda, Álvaro Rodrigues, Fernanda Resende, Carlos Correia, Ana Estanqueiro, Teresa Simões, Paulo Pinto, Miguel Ferreira, Ricardo Guedes, Pedro Fonte, Nuno A. Moreira, Filipe Pereira, João Paulo Polónio, Carlos M. Braga, Luis Marques Saraiva, J. Prata, R. Lima, C. Félix, Nuno Andrade, Vanda Guerra, Helder Lemos, Filipe Coimbra, António Sérgio Silva , Miguel Ferraz, Helena Paulino 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 INPI Registo n.º 452220 ISSN: 1647-6255
2
editorial Energias Renováveis no centro da discussão sobre a Política Energética Nacional
4
espaço opinião Estratégia Nacional para a Energia (Re.New.Able)
6
coluna ventos de bruxelas Que União para a energia?
8
espaço qualidade tudo muda quando a consciência desperta
10 coluna riscos renováveis Os sinistros e os seguros das Energias Renováveis 12
notícias
20 28 36 44 50
dossier energia eólica Desenvolvimento da energia eólica em Portugal Tecnologias de conversão de energia eólica para grandes sistemas ligados à rede O offshore eólico Aproveitamento de energia eólica em ambiente urbano e construído Estado da arte na avaliação de recursos eólicos
56
entrevista “todos queremos uma energia mais limpa e sustentável”, Jose Carlos Alvarez Tobar e Deodato Taborda Vicente – Weidmüller
60 investigação e tecnologia bloom box – mais um tipo de pilha de combustível?
80 visita técnica ampla internacionalização da ENERCON 82 86 88
reportagem Publindústria lança revista “renováveis magazine” sustentabilidade em destaque na Ambienergia 2010 Weidmüller aposta na formação em sistemas fotovoltaicos
informação técnico-comercial 92 Inovações da siemens distinguidas pelo Ministério Alemão do Ambiente 94 Soluções solares térmicas da vulcano 96 DEGERenegie: no futuro a energia fotovoltaica continuará a ter valor? 100 FieldPower® da Weidmüller 102 SEW-EURODRIVE: utilização racional de energia eléctrica 104 Sinergiae: BIPV | Building Integrated Photovoltaic – optimizar a fachada ventilada 108 Novos rolamentos SKF com eficiência energética 110 jdes: Protecção contra sobretensões nas instalações fotovoltaicas 112 Solar Easy Completo da BaxiRoca 114 BONFITEC: Unidade tecnológica Bonfiglioli para sistemas de energia eólica 116 Be Free – o seu parceiro de mudança 118 F.FONSECA: Crescimento do mercado da energia eólica – sensores de posição magnetoestrictivos mts 120 Energia vinda da luz: apresentação do primeiro inversor solar da ABB 124 Efacec anuncia o lançamento do inversor fotovoltaico PV100 126 produtos e tecnologias
64 mundo académico Bioenergia na UTAD 68 74 76
artigo técnico Dimensionamento de um sistema de venda de energia eléctrica à rede (parte I) Gestão de parques fotovoltaicos óleos de elevadas performances para caixas de engrenagens (2.ª parte)
134 renováveis em casa o novo paradigma da mobilidade eléctrica 138 barómetro das renováveis 140 bibliografia 142 calendário de eventos 144 links
Os artigos assinados são da exclusiva responsabilidade dos seus autores.
renováveismagazine
1
editorial
Energias Renováveis no centro da discussão sobre a Política Energética Nacional
Cláudio Monteiro Director
Nos últimos dois meses assistimos a uma acesa discussão sobre as políticas nacionais para as Energias Renováveis. Por um lado foi apresentada a “Estratégia Nacional para a Energia”, que reforça a estratégia dos últimos anos de aposta nas energias renováveis. Por outro surge o “Manifesto por uma nova política energética em Portugal”, assinado por 33 personalidades, que em defesa da competitividade e da manutenção dos baixos preços da electricidade se apresentam contra a política actual de promoção de Energias Renováveis.
Foi com surpresa que li esta reacção contra as Energia Renováveis. Como é possível um manifesto contra uma das poucas estratégias que têm colocado Portugal como um exemplo de sucesso mundial? Uma estratégia, em favor do ambiente, que promove o aproveitamento dos poucos recursos endógenos que temos. Uma estratégia que protege, a longo prazo, a nossa economia das dependências crónicas da geopolítica energética associada aos combustíveis fósseis. Uma estratégia que está agora a criar as condições para que Portugal seja detentor e exportador de conhecimento, num dos sectores com maior potencial de desenvolvimento mundial. Possivelmente existirão, na perspectiva dos defensores do manifesto, interesses económicos e políticos que não merecem aqui discussão. Mas a argumentação de que as Energias Renováveis implicam preços de electricidade elevados e perda de competitividade deve ser analisada e clarificada. É verdade que o preço da electricidade vai subir, mas a longo prazo ele subirá com ou sem as renováveis. Com a estratégia de renováveis o preço subirá até ao custo de produção do mix renovável, e em seguida passará a descer devido ao factor de escala e à maturidade das tecnologias. Sem as renováveis o preço não parará de subir, subindo à mercê dos custos de recursos energéticos que não controlamos nem nunca vamos controlar. A visão da energia nuclear barata é inviável técnica e economicamente, devido à nossa pequena dimensão. Só faria sentido pensar nessa solução numa perspectiva de Estratégia Ibérica para a Energia, que não me parece exequível. Mesmo que conseguíssemos energia barata com o nuclear, o que não é um facto seguro, passaríamos de uma dependência de recurso energético para uma dependência tecnológica, o que a meu ver é ainda pior. É curioso que a argumentação contra as renováveis se baseie no incremento do défice tarifário. O défice tarifário obrigará os nossos filhos a pagar mais tarde, adicionalmente à electricidade cara do futuro, parte da electricidade barata do presente que nós, de forma egoísta, nos recusamos a pagar hoje. O défice tarifário existe porque, por egoísmo ou ignorância, não queremos pagar o verdadeiro valor da electricidade. Esta nossa atitude fará com que exista défice tarifário independentemente de termos ou não uma estratégia baseada em renováveis. Ao apostar nas renováveis estamos a investir na segurança energética para os nossos filhos porque estamos a construir uma solução energeticamente sustentável para o seu futuro. É curioso que a geração que nos antecede, que pouco ou nada fez pelo desenvolvimento tecnológico deste sector, venha hoje querer impôr às novas gerações um défice de estratégia energética ainda pior que a herança que sentimos actualmente. Já que não temos a honestidade de pagar o justo valor pelo que gastamos hoje, pelo menos tenhamos a inteligência de investir hoje numa estratégia que crie oportunidades tecnológicas no futuro. Mas não devemos olhar apenas a estratégia energética numa perspectiva Nacional interna. No sector das Energias Renováveis existem os países que as pagam e os que ganham com elas. Curiosamente a diferença entre estes países não está no recurso energético, mas na capacidade de criar estratégias de logo prazo bem estruturadas e continuadas. É verdade que acordamos para o desenvolvimento das renováveis com algum atraso. E isso tem um custo – o custo da internalização do conhecimento – mas agora temos condições e ambição de liderança, estamos em condições de saltar de uma postura de promotores de projectos para um posicionamento de líderes tecnológicos. Devemos ter sempre presente que nesta, corrida ao ouro, os ricos serão os vendedores de picaretas. Cláudio Monteiro, Director
2
renováveismagazine
espaço opinião
EstratĂŠgia Nacional para a Energia (Re.New.Able) O papel das Energias RenovĂĄveis No actual quadro de globalização em rede, os paĂses tĂŞm que escolher domĂnios ou nichos da cadeia de valor global, nas quais fazem as suas apostas de liderança e posicionamento.
Carlos Zorrinho, Secretårio de estado da Energia e da Inovação
O sucesso desta estratÊgia serå tanto maior quanto do seu debate e aprofundamento for saindo reforçado um movimento alargado na sociedade portuguesa para a sua concretização.
Para Portugal a energia nĂŁo ĂŠ apenas uma “comoditieâ€? e um bem de acesso universal. Desde 2005 tornou-se clara a aposta do PaĂs no sector da energia e nas energias renovĂĄveis em particular, como um dos motores do seu desenvolvimento, no quadro mais vasto de reposicionamento competitivo inspirado pelo Plano TecnolĂłgico. Essa aposta deu resultados e foi agora reforçada com a aprovação do Plano Novas Energias no quadro da ENE2020. Um plano de acção baseado numa visĂŁo forte e numa ambição global (Re. New.Able). SĂł uma visĂŁo forte permite a flexibilidade necessĂĄria para uma implementação com sentido de urgĂŞncia, mas atenta Ă mudança, Ă evolução tecnolĂłgica, ao debate e Ă evolução dos saberes e das dinâmicas econĂłmicas e sociais. A nossa visĂŁo para a energia no horizonte de 2020 ĂŠ forte, fundamentada, mas nĂŁo arrogante. O sucesso desta estratĂŠgia serĂĄ tanto maior quanto do seu debate e aprofundamento for saindo reforçado um movimento alargado na sociedade portuguesa para a sua concretização. Uma das vantagens e das condiçþes de sucesso para uma estratĂŠgia de liderança no domĂnio da energia ĂŠ a massa crĂtica que neste sector existe em Portugal. Este sector dispĂľe de players de elevada qualidade e sofisticação. Players empresariais, acadĂŠmicos, associativos, dirigentes pĂşblicos. Eles sĂŁo os actores e os protagonistas da mudança. A aprovação recente duma estratĂŠgia nacional para a energia e duma RCM de enquadramento permite ter uma visĂŁo clara, objectivos bem definidos, instrumentos fortes e flexibilidade para fazer os ajustamentos de rota necessĂĄrios para garantir a competitividade da economia, a garantia de abastecimento e a sustentabilidade ambiental e econĂłmica do modelo energĂŠtico. Obviamente que a aposta num mix forte de energias renovĂĄveis e na eficiĂŞncia energĂŠtica, com particular relevância para a mobilidade elĂŠctrica, as redes inteligentes, a iluminação pĂşblica e a eficiĂŞncia dos edifĂcios, sĂŁo o factor diferenciador da estratĂŠgia.
i) Reduzir a dependĂŞncia energĂŠtica do PaĂs face ao exterior para 74% em 2020, produzindo, nesta data, a partir de recursos endĂłgenos, o equivalente a 60 milhĂľes de barris anuais de petrĂłleo; ii) Garantir o cumprimento dos compromissos assumidos por Portugal no contexto das polĂticas europeias de combate Ă s alteraçþes climĂĄticas, permitindo que em 2020, 60% da electricidade produzida, e 31% do consumo de energia final, tenha origem em fontes renovĂĄveis e uma redução do 20% do consumo de energia final; iii) Reduzir em 25% o saldo importador energĂŠtico com a energia produzida a partir de fontes endĂłgenas gerando uma redução de importaçþes de 2000 milhĂľes de Euros; iv) Criar riqueza e consolidar um cluster energĂŠtico no sector das energias renovĂĄveis e da eficiĂŞncia energĂŠtica em Portugal, assegurando em 2020 um aumento do PIB de 1% e criando 120000 novos empregos, num quadro de harmonia e equilĂbrio Territorial; v) Promover o desenvolvimento sustentĂĄvel criando condiçþes para o cumprimento das metas de redução de emissĂľes assumidas por Portugal no quadro europeu. O horizonte da estratĂŠgia (2020) vai implicar a aprovação sucessiva de medidas de implementação, cujo enquadramento ĂŠ dado pela sua formulação. & Nota: Produção renovĂĄvel a instalar atĂŠ 2020. &( &$
Mas as respostas sĂŁo globais e conjugam todas as variĂĄveis. Configuram um modelo moderno e viĂĄvel, que simultaneamente cria emprego, reduz a dependĂŞncia energĂŠtica, diminui o deficit da balança de pagamentos, cria oportunidades de exportação de energia e de tecnologia e melhora a qualidade de vida. Em sĂntese os objectivos da estratĂŠgia (padrĂľes mĂnimos de ambição) sĂŁo os seguintes:
%( %$ ( $
Emissþes de CO2 evitadas pela produção renovåvel e pela eficiência energÊrtica +
4
renovĂĄveismagazine
'( '$ &( &$ %(
coluna ventos de bruxelas por Ana Malheiro Advogada anamalheiro@yahoo.com
Que União para a energia? Os últimos meses têm sido marcados na Europa por uma acesa discussão sobre o Euro e o estado da União Europeia (UE). Alguns países na eminência da bancarrota culpam as nações mais ricas como a Alemanha e a França pela situação de calamidade das suas contas públicas; os países mais ricos, por sua vez, recusam-se a pagar a conta daqueles que acusam de desgovernados. No meio de tudo isto, chegou a antecipar-se o colapso da Moeda Única e o fim da UE. Certos de que a crise ainda está longe de ter terminado, os últimos acontecimentos parecem mostrar que, grandes ou pequenos, ricos ou pobres, a saída da Moeda Única não é uma opção desejável ou viável para nenhum dos Estados-Membros da União Económica e Monetária. O resultado desta crise poderá ser assim não o fim, mas justamente o reforço da UE, através da tomada de consciência pelos “povos da Europa” do verdadeiro sentido das transferências de soberania acordadas pelos seus governos no passado: unidade para o bem e para o mal… Este processo de consciencialização é fundamental para a concretização do projecto europeu tanto mais numa UE em que as transferências de soberania foram feitas através de uma multiplicidade de tratados, protocolos e adendas aos tratados cujo significado ninguém verdadeiramente conhece. Um dos domínios em que importa compreender o que é e para que serve afinal a UE, é o sector energético. Com efeito, apesar da actividade regulamentar da UE nos últimos anos nas áreas de energia e ambiente ter sido bastante profícua (de que são um bom exemplo as energias renováveis), a verdade é que não existe hoje uma verdadeira política energética para a energia. Não existe hoje um quadro regulamentar e institucional que permita à Europa responder de forma capaz aos desafios que se colocam em matéria energética. Em primeiro lugar, a UE não tem hoje competência para definir uma política única de gestão de recursos energéticos: cada Estado-Membro é soberano na exploração dos seus recursos assim como na escolha entre diferentes fontes energéticas. A UE tampouco dispõe de competências para fomentar a exploração de determinadas fontes energéticas em detrimento de outras, através de programas de I&D ou de políticas fiscais, por exemplo. Nesta matéria, os EstadosMembros têm competência exclusiva. Par além disso, no plano externo, a UE continua a não falar a uma só voz. O Tratado de Lisboa consagrou a figura do Alto Representante da União para os Negócios Estrangeiros e a Política de Segurança, porém esta só tem competência em matéria de política externa. Também não existe a nível europeu, qualquer mecanismo que permita agregar a procura energética dos 6
renováveismagazine
países da União Europeia de forma a reduzir a vulnerabilidade dos Estados Membros, individualmente, a cortes de fornecimento por países terceiros. O próprio mercado interno da energia está longe de ser uma realidade: subsistem graves entraves ao comércio intracomunitário decorrentes do facto de não existirem ainda redes genuinamente transeuropeias de transporte de energia; entraves estruturais por parte de operadores históricos que mantêm uma estrutura de integração vertical das actividades de transporte e de fornecimento de energia; entraves decorrentes de comportamento anticoncorrenciais; e, de uma forma geral, entraves decorrentes do fraco nível de transposição das directivas pelos Estados Membros. Este cenário é agravado face à actual conjuntura económica que deixa antever o reforço de medidas proteccionistas das suas economias pelos Estados Membros, o que irá certamente atrasar ainda mais a realização do mercado interno. No actual quadro institucional, a competência da UE existe essencialmente para prosseguir objectivos de mercado único, em obediência ao princípio da subsidiariedade o que é claramente inadequado para dar resposta aos desafios que se colocam à Europa hoje em matéria energética. Por fim, sendo certo que o Tratado de Lisboa consagrou o princípio da subsidiariedade entre os Estadosmembros no caso de um pais enfrentar dificuldades de abastecimento energético - face ao teor da discussão que se vive nos dias de hoje em torno da crise da Moeda Única - é legitimo questionarmos, no modelo actual, em que circunstâncias e a que preço estariam os Estados-Membros dispostos a ajudar-se mutuamente num cenário de “bancarrota” energética? É urgente definir uma política energética da UE que reforce a União em termos energéticos, quer seja através de uma cooperação reforçada entre os Estados-Membros, ou mesmo da criação de uma União para a Energia. A partilha de recursos energéticos esteve na génese da UE com a criação da Comunidade do Carvão e do Aço em 1951 e, em 1957, da Energia Atómica. Não podemos permitir que as mesmas questões voltem um dia a dividir a Europa.
O resultado desta crise poderá ser assim não o fim da União Europeia, mas justamente o de mais Europa como parte integrante de um processo de tomada de consciência pelos “povos da Europa” do verdadeiro sentido das transferências de soberania acordadas pelos seus Governos no passado.
Não existe hoje um quadro institucional que permita à Europa responder de forma capaz aos desafios que se colocam em matéria energética.
espaço qualidade
tudo muda quando a consciência desperta Ao pegar na caneta para escrever este artigo, faço um esforço para construir mentalmente o meu discurso, num primeiro momento falo do meu discurso interno, para a posteriori o expressar como discurso externo. Lembro-me de um artigo que li, muito bom, sobre CORAGEM! E aposto que neste momento se estão a perguntar, o que é que a coragem tem a ver com gestão de recursos humanos? O que será? Tem tudo a ver e pode não ter absolutamente nada! Esclarecedor até aqui...... Começo pelo significado da palavra, “...Coragem é um substanMaria Manuel Costa, mane1976@hotmail.com tivo feminino singular, é firmeza de espírito, energia diante do perigo, intrepidez, ânimo, valentia, perseverança...” Partilho uma definição que para mim é perfeita! “Coragem é a resistência ao medo, o dominio do medo, e não a ausência do medo.” Mark Twain. Para tudo na vida é preciso coragem, para nos relacionarmos com os outros, para aceitarmos as pessoas como elas são, para termos fé, para acreditarmos, para não desistirmos, para sermos pais, irmãos, mulheres, mães, enfim para tudo, e também para sermos bons profissionais. A nossa atitude é a nossa vida, e é também a vida dos outros, já que não estamos desligados de nada, e ao contrário do que se possa pensar a nossa atitude influencia a vida das outras pessoas e vice-versa. É curioso como cada vez menos vemos e lidamos com pessoas positivas, tanto na sua vida pessoal como profissional. A pergunta que me coloco é simples. Em que é que as atitudes e comportamentos negativos resolvem os problemas e nos apresentam soluções? A resposta todos sabem, em rigorosamente nada! Então porque é que insistimos nessa atitude? E mais do que insistir, parece que até gostamos de “levar as outras pessoas connosco”! De facto é preciso coragem para nos importarmos com o que se passa à nossa volta! E não menos importante é importarDesenvolva a sua empatia olhando mo-nos por trabalhar com pessoas que se para todas as pessoas da sua empresa “importam”, e que também têm a coragem da mesma forma, ou por outras para o assumir! palavras com os mesmos olhos. Interaja e envolva-se com os seus colaboradores da base hierárquica, acompanhe de perto o seu dia a dia, tenha essa coragem!
8
renováveismagazine
Importar-se aparece no tom de voz, no olhar, nas expressões, no discurso, entre outros. Importar-se é dizer o que temos que dizer, olhos nos olhos, de forma clara e assertiva, e sempre com uma intenção positiva por trás. Para nos importarmos realmente, é antes de mais preciso que tenhamos empatia e, capacidade de nos colocarmos no lugar dos outros. Existem estudos que sugerem que o nosso sistema límbico (uma das partes mais antigas do nosso cérebro), e as suas ligações com o córtex pré-frontal estão envolvidos na empatia. Desta forma, o homem mais primitivo, à sua maneira, já conhecia a empatia e os seus mecanismos. Com a aquisição de novas estruturas cerebrais e circuitos neuronais, adicionou-se à empatia, uma forma de cognição (ou conhecimento), de tal forma que pode ser vivida com uma consciência mais desenvolvida. Uma consciência social mais desenvolvida, parece uma ironia, em particular nos dias de hoje! Então porque é que insistimos em não a praticar? O que nos impede? Desenvolva a sua empatia olhando para todas as pessoas da sua empresa da mesma forma, ou por outras palavras com os mesmos olhos. Interaja e envolva-se com os seus colaboradores da base hierárquica, acompanhe de perto o seu dia a dia, tenha essa coragem! As melhores ideias/soluções vêm de quem “suja as mãos a trabalhar”! Tenha coragem para admitir que têm medo. Afinal tem medo de quê?De não ser o/a melhor? De ser despedido? De não ser promovido? É de quê então? Não podemos agir “pequeno”, se um dia queremos ser “grandes”! Mas não é sermos grandes profissionais, é acima de tudo sermos GRANDES PESSOAS!
coluna riscos renováveis por Jorge Mafalda, Director da Área de Energias · MDS – Consultores de Seguros e Risco jorge.mafalda@sonae.pt
Os sinistros e os seguros das Energias Renováveis Sinistro! A palavra que todos nós relacionamos de uma forma directa com seguro.
sinistro, deverá ser claro e sustentado, para abreviar o tempo de reparação e indemnização.
O sinistro não é mais do que a ocorrência de um dano, cuja origem se deve, de uma forma um pouco simplista, à acção Humana ou por força da Natureza.
Assim, e devido à especificidade de algumas áreas relacionadas com a produção de energia por aproveitamento de recurso renovável, a prevenção do sinistro, ao nível do seguro, deverá revestir-se de particular importância durante a construção dos clausulados das apólices de seguro, nomeadamente na definição das franquias, no método de valorização dos bens seguros, nos períodos de indemnização em caso de perdas de exploração, na definição de regras para pagamento de indemnizações e as inevitáveis exclusões, sempre associadas ao não pagamento de um sinistro.
Neste contexto teremos ocorrências, cujo enquadramento se deve fazer, num primeiro nível, por força da caracterização do risco, isto é, – Segurável - ou não. Este “não” segurável fica a dever-se a vários factores, tais como, por exemplo, imposições legais, análises de probabilidade, exclusões gerais do contrato de seguro, entre outras. Para este tipo de riscos, e não sendo possível a sua transferência para um contrato de seguro, compete à empresa criar mecanismos financeiros, para fazer face às perdas que daí possam advir. No segundo caso, em que estamos a tratar de risco Segurável deverão ser identificadas as duas principais consequências, isto é: • Estão cobertos – porque as garantias da apólice têm os seus termos e condições dimensionados para a realidade do risco. Contudo, há que considerar que mesmo neste caso, existem franquias que definem o valor que ficará sempre a cargo do segurado; • Não estão cobertos – porque os riscos da actividade não foram devidamente identificados, quantificados e transferidos. Fazendo aqui uma conclusão preliminar, poderemos verificar que a empresa poderá estar sempre sujeita a incorrer em perdas de dois tipos, um porque o risco não é segurável e o outro porque o risco não está coberto. Considerando que o risco está sempre presente, todas as medidas que possam ser tomadas no sentido de prevenir o sinistro, devem culminar numa conjugação de esforços, pautados pelo seguinte: • a eliminação do risco em muitos casos é impossível, transformando-o numa constante; • a ocorrência de um sinistro é sempre um factor de perda para a empresa; • a implementação de métodos de verificação e controlo é indispensável e minimiza os danos; a • conjugação de esforços de todas as áreas da empresa é imprescindível e facilita a resolução do sinistro; • o diálogo entre os vários intervenientes, inclusive os externos, como é o caso dos peritos e dos gestores de 10
renováveismagazine
Com o objectivo de ilustrar alguns pontos passíveis de análise, e que certamente contribuirão para um melhor enquadramento do exposto anteriormente, importa descrever alguns exemplos que pretendem abranger as áreas de exploração com maior significado e implementação nesta área, a saber: • Parques Eólicos: As descargas atmosféricas e danos provocados nas pás, em que os danos “colaterais”, como é a disponibilidade de uma grua para a sua reparação / substituição, estarão directamente relacionados com a franquia da cobertura de perdas de exploração. • Pequenas Centrais Hídricas: Numa central onde exista mais do que um grupo de produção, para a definição da franquia, estabelecer a relação directa entre o valor de perdas de produção e o custo da reparação de um equipamento, face à perda de recurso hídrico e à possibilidade de compensação que possa existir entre os grupos. • Centrais Solares: Definição de um plano de coberturas muito identificado com este tipo de equipamento e em sintonia com a área de operação e manutenção, nomeadamente no que diz respeito à sua exposição aos fenómenos da natureza (queda de granizo, formação de neve, descargas atmosféricas) e ao furto ou roubo/actos de vandalismo. Ter presente que na colocação dos painéis fixos, estes deverão assumir a maior inclinação possível de forma a não minimizar e não prejudicar a sua perda de produção, permitindo assim que, o facto de se aumentar o ângulo do painel em relação ao solo, minimize os danos provocados pela queda de granizo e por acumulação de neve.
devido à especificidade de algumas áreas relacionadas com a produção de energia por aproveitamento de recurso renovável, a prevenção do sinistro, ao nível do seguro, deverá revestir-se de particular importância durante a construção dos clausulados das apólices de seguro
dossier energia eólica
desenvolvimento da energia eólica em portugal
Tendo-se iniciado na utilização da energia eólica como fonte primária para a geração de electricidade com algum atraso, Portugal é hoje apontado como um caso de sucesso de implantação da tecnologia, pela grande capacidade de geração instalada e pela contribuição significativa da produção respectiva para a satisfação das necessidades energéticas do país. Álvaro Rodrigues FEUP / CEsA / INEGI ahr@fe.up.pt
A relevância da energia eólica em Portugal é hoje evidente, pelas muitas referências a ela feitas nos meios de comunicação social e intervenções políticas, pela multiplicação de seminários, debates e sessões de diversos tipos a ela dedicados, e pela visibilidade das instalações em algumas zonas. Não se pretende aqui discutir as opções de política energética nacional, fazer o balanço da sua aplicação, apontar caminhos ou sugerir a adopção de medidas favorecendo ou limitando a instalação de novos parques. Tão pouco é objectivo a discussão dos aspectos positivos e negativos ligados à implantação da eólica em larga escala. Procura-se dar uma ideia do ponto da situação da tecnologia na Europa e no Mundo, do posicionamento de Portugal relativamente a outros países onde a penetração da energia eólica é também uma realidade, e mostrar alguns números sobre a capacidade de geração instalada no país e possibilidades do seu crescimento. 20
renováveismagazine
Tendências recentes do sector eléctrico na Europa – posição da energia eólica O sector eléctrico da União Europeia tem sofrido nos anos recentes uma alteração significativa no que respeita às fontes primárias utilizadas. Na década 2000-2009, as tecnologias de base renovável e de aproveitamento energético de resíduos, em conjunto, superaram as que recorrem aos combustíveis fósseis e nuclear, em termos da nova potência instalada, perfazendo 64% dos cerca de 135 GW de saldo de capacidade “instalada-suprimida”. Apesar da grande progressão das centrais a gás natural, 81 GW instalados na década, a saída de serviço de 25 GW de centrais utilizando outros combustíveis fósseis e 7,2 GW de nuclear, permitiram às renováveis assumiremse como as grandes protagonistas da nova capacidade geradora nos 10 anos mais recentes, com destaque para a eólica, com 65,1 GW. O papel destas fontes é também já muito relevante no que respeita à contribuição energética, pese embora o carácter intermitente dos recursos deste tipo (Figura 1).
Em resultado dos programas de fomento das renováveis em marcha em diversos países, o ano de 2009 manteve a tendência da década, com as renováveis a superar largamente as outras tecnologias, em termos de nova capacidade (62%) - Figura 2. Quanto à energia eólica, na sequência de uma série de anos de um crescimento notável, atingiu em 2008 o estatuto de tecnologia energética com mais potência anual instalada na União Europeia, facto que se repetiu em 2009. Dos cerca de 26,4 GW de nova capacidade geradora instalados no ano transacto, 10,2 GW, 39%, recorrem ao vento como fonte de energia.
Implantação da energia eólica A energia eólica é claramente, de entre as fontes renováveis que podem ser utilizadas na produção de electricidade, aquela que apresenta maiores índices de crescimento. O baixo impacto ambiental genérico, a rapidez da implementação, a facilidade de des-
dossier energia eólica
tecnologias de conversão de energia eólica para grandes sistemas ligados à rede
Evolução histórica O aproveitamento da energia eólica pelo Homem remonta à antiguidade. A conversão desta forma de energia primária em energia mecânica através da utilização dos moinhos de vento foi realizada desde muito cedo, na história da humanidade, para substituir a força humana ou animal na indústria da forjaria e na realização de actividades agrícolas, tais como a moagem de cereais e a bombagem de água para irrigação e drenagem dos terrenos. Mais recentemente, já no final do século XIX, o rápido crescimento do consumo de electricidade motivou a aplicação dos princípios básicos de funcionamento dos moinhos de vento ao aproveitamento da energia eólica para a produção de energia eléctrica. A primeira turbina eólica, colocada em funcionamento por Charles F. Bush no Inverno de 1887-1888, possuía um rotor com 17 m de diâmetro constituído por 144 pás de madeira montado numa torre de 18 m de altura e sustentado por um tubo metálico central que possibilitava o movimento de rotação de modo a acompanhar o vento predomi28
renováveismagazine
nante. Apesar das dimensões consideráveis, a baixa velocidade de rotação limitava a potência nominal a 12 kW. Um dos primeiros passos no desenvolvimento de turbinas eólicas de grandes dimensões, para produção de energia eléctrica, foi dado na Rússia em 1931 com a ligação à rede eléctrica do aerogerador Balaclava de 100 kW. Anos mais tarde, fruto das actividades de Investigação e Desenvolvimento (I&D) motivadas pela economia dos combustíveis fósseis no decurso da 2ª Guerra Mundial, surgiram novos modelos de aerogeradores. Em 1941 entrou em funcionamento o SmithPutnam, com um rotor de duas pás de 53,3 m de diâmetro e 16 toneladas de peso, equipado com um gerador síncrono de corrente alternada de 1250 kW de potência directamente ligado à rede local em Grandpa´s Knob, EUA. Na Europa, a Dinamarca destacou-se com um crescimento significativo do aproveitamento da energia eólica, fruto dos avanços tecnológicos conduzidos pelos cientistas di-
:
Fernanda Resende INESC-Porto fresende@inescporto.pt
namarqueses, primeiro Poul la Cour e, posteriormente, Johannes Juul. A companhia F. L. Smidth foi pioneira no desenvolvimento de pequenos aerogeradores com potências que rondavam os 45 kW, como as turbinas F. L. Smidth instaladas na ilha de BogØ. Com base no sucesso da operação destes pequenos aerogeradores, Johannes Jull projectou um aerogerador de 200 kW com um rotor de eixo horizontal constituído por 3 pás de 24m de diâmetro, o qual foi instalado em 1957 na ilha de Gedser. O aerogerador Gedser constituiu um marco importante na evolução das gerações seguintes de aerogeradores. No entanto, a tecnologia moderna das turbinas eólicas de grandes dimensões surgiu na Alemanha na década de 1950 com a construção do aerogerador com o maior número de inovações da época, as quais persistem ainda hoje na concepção dos modelos actuais. Tratava-se de um aerogerador de 100 kW de potência equipado com um rotor leve de 34 m de diâmetro fabricado com materiais compostos, sistema de controlo de passo e torre de forma tubular e esbelta.
dossier energia eĂłlica
o offshore eĂłlico
vento – uma alternativa a ter em conta
Praticamente todos os paĂses da Europa; AmĂŠrica do Norte e alguns da Ă sia, contĂŞm no seu plano energĂŠtico, metas de produção de energia via renovĂĄvel, onde a energia eĂłlica tĂŞm tido um papel predominante, apresentando a maior taxa de crescimento nos Ăşltimos tempos. Para o comprovar, foi editado recentemente numa das revistas da especialidade – Wind Power Monthly – que na Europa em 2009, 39% da potĂŞncia instalada, equivalente a 10GW correspondeu a energia eĂłlica. Carlos Correia Engenheiro celc@vestas.com
dado actualmente por governos, entidades empresariais e universidades devido, principalmente, aos seguintes pontos: • As novas metas ambientais e de produção de energia por fontes renovĂĄveis; • A vontade polĂtica dos governos e dos grandes players energĂŠticos em catapultar clusters industriais potencializando a economia local;
3* Figura 1 Ref.ÂŞ: Wind Power Monthly March 2010.
1. O quĂŞ A palavra Offshore deriva da lĂngua inglesa, Def.: Offshore, away from shore; away from land, a tradução literal seria longe da costa. Estamos habituados a associar o termo offshore a paraĂsos fiscais, e a intuição ĂŠ quase vĂĄlida para o âmbito eĂłlico dado o elevado recurso eĂłlico no mar quando comparado com o onshore. Este ĂŠ um tema muito abor36
renovĂĄveismagazine
• A utilização da åurea circundante ao offshore, como imagem de desenvolvimento e sociedade avançada.
Potência Instalada À data de hoje existem cerca de 2GW instalados em offshore, conforme indicado na Tabela 1.
)(, * 4$# '*
- ,) #& *
&*+ $ '*
#&' &# ' #& % ) ,1 # '$ & $ % &" 1$!# )$ & #&$0& # '), !
Total
38
828
2055,9
Tabela 1 Parques EĂłlicos Offshore, Ref: EWEA 2009.
dossier energia eólica
aproveitamento de energia eólica em ambiente urbano e construído
Ana Estanqueiro e Teresa Simões LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia ana.estanqueiro@ineti.pt . teresa.simoes@ineti.pt
1. Introdução Na última década assistiu-se em Portugal a um desenvolvimento das energias renováveis, em particular da Energia Eólica. No final de 2009, encontrava-se instalada e em operação uma capacidade eólica superior a 3.500 MW, colocando Portugal entre os primeiros dez países do mundo neste sector e ultrapassando mesmo países pioneiros, como a Dinamarca e Espanha, respectivamente em potência instalada e na percentagem da energia eléctrica consumida com origem no vento. A inovação no sector eólico em Portugal, se bem que ainda apresente algum potencial para as grandes turbinas em terra, configurase actualmente noutras duas frentes, quiçá com caminhos mais longos a trilhar: as micro-turbinas eólicas e sua contribuição para o sector da geração doméstica; e os parques eólicos offshore - estes com enorme potencial na costa Portuguesa, especialmente nas soluções tecnológicas flutuantes. Na senda das iniciativas inovadoras de Portugal na área das energias renováveis, também na área da micro-geração fomos dos primeiros países a publicar legislação e regimes tari44
renováveismagazine
fários aplicáveis não só a micro-geração fotovoltaica, mas também à micro-geração eólica. A publicação do DL 363/07 em 2007 permitiu enquadrar legal, tarifária e tecnicamente os sistemas de microgeração a partir de diversas fontes de energia renováveis e mesmo de fontes convencionais. Esta acção constituiu um passo importante para o desenvolvimento do sector da microgeração em Portugal. Para contribuir para as necessidades dos investidores e promotores desta nova área de mercado, o LNEG iniciou uma nova área de investigação e desenvolvimento tecnológico. O projecto TURBan, na qual desenvolveu dois protótipos de pequenas turbinas eólicas domésticas e uma nova área de investigação relacionada com a identificação do potencial eólico em áreas urbanas e/ou construídas. Na realidade, e ao contrário do que na generalidade se pensa, a energia eólica urbana tem elevado potencial de exploração num cenário de consumo energético sustentável, quer ao nível da instalação de turbinas de pequena capacidade para o sector doméstico – turbinas de eixo horizontal e eixo vertical nos topos e/ou áreas envolventes a edifícios e vivendas – quer ao nível da sua integração em edifícios, desde que a con-
cepção dos mesmos seja efectuada de forma a prever este tipo de aproveitamento energético. Importa salientar que o aproveitamento de energia eólica em ambiente urbano é inteiramente compatível com outras tecnologias de microgeração de electricidade; como sistemas fotovoltaicos ou de microgeração a gás - pelo que a sensibilização para configurações de microgeração de tipo misto (também denominado híbrido) deve ser impulsionada junto dos consumidores, em especial em zonas urbanas caracterizadas por elevados regimes de vento. Estudos recentes indicam a necessidade de caracterizar com detalhe o recurso eólico em ambiente urbano, e apontam para a instalação de micro-turbinas com estruturas de suporte mais elevadas do que o praticado nos últimos anos, por forma a garantirem um aproveitamento eficiente da energia do vento fora das zonas de perturbação muito elevada e introduzida pelos edifícios [1]. Como todas as outras tecnologias de conversão de energia primária em energia eléctrica, também o recurso a pequenas turbinas eólicas acarreta impactos ambientais. Dado que estes equipamentos se instalam,
dossier energia eólica
estado da arte na avaliação de recursos eólicos
É sem qualquer surpresa que podemos afirmar que a avaliação correcta dos recursos eólicos é uma tarefa crucial, se não a mais crucial, no desenvolvimento de um parque eólico. O percurso “clássico” de avaliação do recurso eólico num local de um possível parque eólico passa pela condução de medições locais das características do vento, posterior “extrapolação” dos resultados observados para toda a área do parque e altura de instalação do rotor dos aerogeradores, através de simulação numérica computacional do comportamento do vento, e estimativa de incerteza nos resultados. Contudo, tendências recentes ao nível da modelação numérica do vento começam a questionar este padrão. Paulo Pinto, Miguel Ferreira e Ricardo Guedes MegaJoule megajoule@megajoule.pt
Outro aspecto paralelo à avaliação do recurso eólico que tem vindo a assumir uma importância crescente é a avaliação das condições de complexidade no vento (essencialmente turbulência, perfis verticais de velocidade acentuados, declinação do vento acentuada e ocorrências extremas de intensidade do vento). Estas condições podem pôr em causa o desempenho e integridade dos aerogeradores, exigindo abordagens específicas para a sua quantificação. Os últimos anos têm assistido a um forte desenvolvimento na tecnologia adoptada, quer no que se refere às técnicas de medição, quer no respeitante aos modelos de simulação do vento. Estes desenvolvimentos têm, por um lado, trazido um aumento do rigor e do número de soluções disponíveis ao promotor mas, por outro lado, aumentado significativamente a complexidade e especificidade da avaliação do recurso eólico. 50
renováveismagazine
Campanhas de medição das características do vento São três os factores principais a ter em conta no planeamento de uma campanha de medição das características do vento, com o objectivo de maximizar o rigor dos resultados e minimizar a incerteza: as especificações do equipamento; e as especificações da sua montagem e a duração da campanha. A qualidade dos dados de vento obtidos é um parâmetro essencial em qualquer campanha de medição. São diversas as variáveis relevantes. A medição dos valores de pressão, temperatura e humidade relativa pode ser importante devido à dependência da massa volúmica do ar relativamente a estas grandezas. As componentes não horizontais da velocidade e a quantificação da turbulência serão imprescindíveis no cálculo da resistência dos aerogeradores e na consideração dos problemas de fadiga. Contudo, a carac-
terização do regime de ventos, tendo em vista a avaliação do recurso, é habitualmente descrita pela velocidade e direcção do vento horizontal e da sua variabilidade em distintas escalas temporais. Sendo a velocidade do vento a grandeza mais relevante para a avaliação do potencial eólico é, naturalmente, aos sensores de velocidade que deve ser dada a maior atenção. Desde os mais vulgares anemómetros de copos até aos sensores que utilizam a perturbação do som (SODAR) ou da luz (LIDAR) por si emitidos para a determinação da velocidade do vento, existem hoje no mercado diversos modelos destes sensores com características diferentes e abrangendo uma gama variada de preços. Para a avaliação do potencial eólico, as características mínimas a considerar deverão ser as apresentadas na Tabela 1. No que
investigação e tecnologia
bloom box – mais um tipo de pilha de combustível? Pedro Fonte Docente do ISEL pfonte@deea.isel.ipl.pt
Ultimamente tem sido muito comentado na internet e na televisão (com honras de transmissão no programa 60 minutes) uma suposta revolução na produção sustentável e aparentemente não poluente de energia eléctrica, a BLOOM BOX. Numa rápida pesquisa na internet é possível encontrar dezenas de entradas a falar no assunto, com vídeos do CEO da BLOOM ENERGY, Dr. K. R. Sridhar, a apresentar as maravilhas deste equipamento e a adesão que tem tido por parte de algumas empresas americanas de referência como a Google, FedEx, Staples, Walmart, Bank of America, entre outras. A BLOOMENERGY (www.bloomenergy. com), empresa que produz e comercializa a BLOOM BOX apresenta-a como uma tecnologia patenteada de Solid Oxide Fuel Cell, sendo uma nova classe de produção distribuída produzindo electricidade limpa, segura e acessível.
Figura 1 Fonte: www.bloomenergy.com
É também apresentada como uma “caixa mágica” feita de areia e de uma fórmula secreta cujo design irá revolucionar a indústria da produção descentralizada de energia eléctrica e que difere das pilhas de combustível (Fuel Cells) convencionais a Hidrogénio em quatro aspectos principais: • Utilização de materiais de baixo custo: A pilha de combustível usa pó de areia comum ao invés de metais preciosos como a platina ou materiais corrosivos como os ácidos; • Alta eficiência eléctrica: Pode converter combustível em electricidade com quase o 60
renováveismagazine
dobro da eficiência de algumas tecnologias mais antigas; • Flexibilidade no combustível: Podem usar tanto combustíveis renováveis como fosseis; • Reversível: É capaz tanto de gerar como armazenar energia. Obviamente, esta suposta revolução tem levantado algumas dúvidas acerca do seu real valor e das mais-valias prometidas. Não pretendendo tomar partido por nenhuma das partes, vou tentar abordar alguns aspectos inerentes ao funcionamento da BLOOM BOX e talvez a primeira questão que se possa pôr é, o porquê de utilizar a tecnologia Solid Oxide Fuel Cell. Para o leitor menos familiarizado com a tecnologia das pilhas de combustível vou fazer uma breve descrição acerca das tecnologias mais comuns, uma vez que o campo de investigação é vasto e para lá das já comercializadas existem algumas que ainda estão na fase de desenvolvimento. Embora por vezes se tenha a tentação de olhar para as pilhas de combustível como tecnologia de ponta, o seu princípio de funcionamento está longe de ser recente. A descoberta do princípio de funcionamento data de 1839, quando o jurista e físico amador britânico William Grove utilizou 4 grandes células cada uma contendo Oxigénio e Hidrogénio para produzir electricidade, que por sua vez, era utilizada para fazer a electrólise da água separando o Oxigénio do Hidrogénio armazenandoos em duas pequenas células. Na Figura 2 é apresentada uma representação da primeira experiência feita por Grove. (Fonte: Hoogers, Gregor, Fuel Cell Technology Handbook). Após esta descoberta e apesar de vários investigadores terem desenvolvidos vários estudos, nomeadamente na década de 30 do
sec. XX, as primeiras aplicações foram feitas pela NASA nas missões espaciais da década de 60 sendo utilizadas até aos dias de hoje.
Figura 2 Pilha de combustível de Grove de 4 células.
Breve descrição do funcionamento das pilhas de combustível Basicamente, a pilha de combustível é um dispositivo electroquímico constituído por dois eléctrodos, o cátodo e ânodo, um electrólito, que tem a função de transportar os iões, e um catalisador, que acelera as reacções electroquímicas nos eléctrodos. Usa Hidrogénio (ou um combustível rico em Hidrogénio) e Oxigénio para produzir electricidade, podendo-se comparar com uma bateria, mas com a diferença que pode ser reabastecida a qualquer altura, e não se esgota ou requer carga. A sua designação ou classificação está relacionada com a natureza do electrólito, seja ele líquido ou sólido (membranas), e determina o tipo de reacção química que tem lugar na célula, o tipo de catalisador necessário, a temperatura de operação, o combustível usado, entre outros factores. Estas características por seu lado afectam a aplicação para que cada tipo de pilha está mais indicada. Presentemente existem para aplicações industriais, fundamentalmente pilhas de combustível tipo Alcalina (Alkaline Fuel Cell
mundo académico
Bioenergia na Utad Desde 2002 que a UTAD tem estado envolvida na investigação e o ensino da Bioenergia, através do centro de investigação CITAB, e os cursos de Engenharia de Energias e Engenharia Mecânica, tendo participado em inúmeros projectos, relacionados com a transformação de biomassa florestal residual em energia, e a injecção de biometano nas redes de gás natural. Nuno Afonso Moreira, UTAD nan@utad.pt
A integração deste conhecimento é utilizado para analisar e definir a intervenção em cada etapa da cadeia, a fim de responder aos desafios da sustentabilidade e competitividade. Assim, os objectivos do centro são centrados em obter um conhecimento abrangente dos sistemas de produção em particular no suportar das mudanças climáticas, na inovação de processos, no desenvolvimento de tecnologia e sustentabilidade do meio ambiente.
Figura 1 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro.
1. Centro de Investigação e Tecnologias Agro-Ambientais e Biológicas (CITAB) O Centro de Investigação e Tecnologias Agro-Ambientais e Biológicas foi resultado de um processo de fusão, no final de 2007, entre três unidades existentes na Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro: Centro de Estudos Tecnológicos, do Ambiente e da Vida (CETAV); Centro de Ciência e Engenharia Agrícola (CECEA); e Centro de Estudos em Gestão de Ecossistemas (CEGE), em que a escolha dos membros foi feita por critérios de qualidade elevados de produtividade. O CITAB é um centro multidisciplinar de pesquisadores que têm experiência no sector agro-alimentar, florestal, estudos ambientais e engenharia. A área foco principal do centro é a sustentabilidade dos ecossistemas e a optimização dos recursos naturais. Para cobrir os estudos em todos os sistemas o centro foi dividido em quatro áreas: integridade ecológica; biologia integrada e qualidade; engenharia de biossistemas; e mudança climática.
64
renováveismagazine
1.1. Engenharia de Biossistemas As actividades de investigação deste grupo estão direccionadas para o desenvolvimento de tecnologias aplicadas aos sistemas agro-florestais, ao meio ambiente e à vida, para um desenvolvimento mais sustentável e uma melhor qualidade de vida. Para realizar o desenvolvimento destas actividades, dois temas principais de investigação foram identificados, cada um com um conjunto específico de objectivos: • Caracterização e Exploração de Biomateriais, com três grandes objectivos: a identificação experimental e modelação analítica do comportamento mecânico e à fractura de materiais biológicos (a fim de melhorar o valor dos recursos agro-florestais), a avaliação da qualidade e as aplicações tecnológicas de madeira, e a caracterização e exploração da biomassa florestal e agro-alimentar como fonte de energia primária. • Processamento digital de imagem agro-florestal, contextos ambiental e biológico que visa a utilização de técnicas de visão computacional centrada em imagens biológicas e para a viticultura de precisão.
2. Projectos de Investigação Em 2009 o centro foi responsável por cerca de 88 projectos de investigação e de prestação de serviços, financiados por entidades diversas e distribuídos pelas três grandes áreas do CITAB. Na área de Engenharia de biossistemas destacam-se os seguintes projectos de investigação: • DouroBioGás; • BioGN;
artigo técnico
dimensionamento de um sistema de venda de energia eléctrica à rede com base em energia eólica a nível residencial (Parte II)
Filipe Pereira Engenheiro Electrotécnico (ISEP)
(continuação da última edição)
Para este sistema a implementar iremos optar por utilizar apenas um inversor. O intervalo de potência deverá estar entre: 0,7 x Peólica < PINV DC < 1,2 x Peólica Uma das características na escolha do inversor prende-se com a sua eficiência de conversão ou rendimento. A eficiência da conversão relaciona a potência de entrada com a potência de saída do inversor, pela expressão: η = (Potência de saída efectiva, PAC) / (Potência de entrada efectiva, PDC) O valor mais usual deste rendimento apresenta valores entre 0,86 e 0,95 (86 a 95%). NOTA: Caso o inversor possua na saída um transformador, este não necessitará de um diferencial de 30 mA na saída. 8. Dimensionamento do inversor A corrente continua proveniente do rectificador é transformada em corrente alternada novamente, mas encontrando-se de acordo com a frequência e nível de tensão da rede a que se pretende ligar, sendo para efeitos de micro geração respectivamente 50 Hz e 230 V. Para tal encontram-se integrados transformadores de isolamento em alguns inversores comercializados. O lado DC do circuito deve incluir um disjuntor de acordo com a norma DIV VDE 0100712 que permita ao gerador ser desconectado do inversor. Na escolha do inversor há que ter em conta duas características: • A potência nominal do inversor define a potência do sistema eólico. • A potência nominal do inversor deverá ser sempre inferior à potência de pico do aerogerador.
68
renováveismagazine
Quando as potências em questão ultrapassar os 10 kW de potência, dever-se-á utilizar um inversor para cada equipamento específico de consumo. Isto prende-se com o facto de que, se um inversor deixar de funcionar, os outros funcionarão normalmente. O inversor utilizado neste exemplo de montagem será o WINDY BOY da marca SMA Solar Technologies. Algumas das características do inversor: • Potência nominal AC máxima (W): 2.300/2.500 – Este parâmetro é importante nas ligações à rede; • ESS – Electronic Solar Switch (desliga em DC quando não há tensão AC) – Este factor é importante pois o inversor funciona à base do “clock” da rede eléctrica nacional. Logo este parâmetro deve existir num inversor para a ligação à rede; • Tensão máxima de entrada CC (V): 600; • Intervalo de tensão CC MPP (V): 224/600; • Potência de entrada máxima CC (A): 12; • Consumo próprio (noite) (W): 0,25; • Grau de rendimento europeu máximo (%): 94,1; • Modo de protecção: IP 65; • Temperatura do ambiente (º C): -25, …+60; • Dimensões L x A x C (mm): 434 x 295 x 214; • Peso (Kg): 30; • Garantia do fabricante (anos): 5; Figura 11 Inversor WindyBoy 2500.
reportagem
84
renovรกveismagazine
Potência Instalada FER (MW) (Fevereiro 2010)
Potência Instalada FER (MW) (Fevereiro 2010)
Potência Instalada (MW) Potência Instalada (MW)
Potência Licenciada (MW)
Potência Licenciada (MW)
Potência Instalada FER (MW Potência Instalada FER (MW) (Outubro 2009)
0 727
Licenciada (Outubro 2009)
188 143
Licenciada
instalada
instalada
4497 3650
359
324
5000
101
43
4.2
21
4000 4000
Eólica
101.3
88
4500
4500 Grande Hídrica (>10 MW)
74
23.7
5000
787
Biomassa (c/cogeração)
PCH (<= 10 MW)
787
Resíduos Sólidos Urbanos
Fotovoltaica
Biomassa (s/cogeração)
Biogás
Ondas/Marés
3500 3500 3000 3000 4515 4515 Consumo Mensal (GWh) 2500 2500 PRE Eólico
Fio Água SEP
2000 PRE Térmico Albufeira SEP 2000
3455 PRE Hidráulico
PRE Fotovoltaica 3455
PRE Ondas
Produçao não renovável
1500
1500
1000
1000
5500
4500
40% FER
38% FER
4000
35% FER
0
35% FER
40% FER
35% FER
0 Grande Hídrica Eólica (>10 MW) Grande Hídrica
77% FER
85% FER
55% FER
81% FER
Eólica
Produçao não renovável
(>10 MW)
3000 2500 2000 1500 1000 500
4500 4000 3500 3000
3000 2500
PRE Ondas
Ago
Set
5000 PRE Hidráulico 44% FER Out Nov 4500
2500
2000
2000
1500
4500 Albufeira SEP
Dez
jan‐10
1500
PRE Térmico Fio Água SEP 4000 60% FER 47% FER Fev
Mar
1000
abr‐10
PRE Eólico
GWh
5500 PRE Fotovoltaica
GWh
Jul
GWh
PRE Ondas
Jun
GWh
5000
Mai
GWh
5500
Produçao não renovável
40% FER 38% FER 4000 35% 38% FER 33% FER 40% FER 3500 5500 35% FER 5000 60% FER 4000 3500 47% FER 44% FER 35% FER 35% 33% FER 40% FER 38% FER 3000 68% FE 5500 35% FER 5000 40% FER 60% FER 47% FER 3500 4500 35% FER 4000 3000 84% FER 44% FER 35% FER 33% FER 40% FER 38% FER 68% FER 35% FER 40% FER 55% FER 5000 60% FER 47% FER 4500 2500 4000 3500 3000 44% FER 35% FER 35% FER 84% FER 40% FER 38% FER 33% FER 2500 68% FER 35% FER 40% FER 55% FER 60% FER 47% FER 4500 35% FER 4000 3500 2000 3000 35% FER 2000 33% FER 2500 40% FER 38% FER 35% FER 60% FER 47% FER 35% FER 40% FER 55% FER 4000 3500 3000 2500 35% FER 1500 2000 33% FER 1500 38% FER 40% FER 3500 3000 2500 2000 1500 1000 1000
abr‐09
GWh
0
Produçao não renovável
GWh
GWh
33% FER
500
Produção PRE Onda Produção Mensal ( PRE Fotovoltaica PRE Produção Mensal (GWh) Produçao não renovável PRE Ondas PRE Fotovoltaica PRE Hidráulico Produção Mensal (GWh) Produçao não renovável PRE Ondas PRE Fotovoltaica PRE Hidráulico Albufeira SEP PR 5500 44% FER 5500 PRE Hidráulico Produção Mensal (GWh) Produçao não renovável PRE Ondas PRE Fotovoltaica Albufeira SEP PRE Térmico Fio Á 5000 44% FER Produção Mensal (GWh) 5000 Produçao não renovável PRE Ondas PRE Fotovoltaica 5500 PRE Hidráulico Albufeira SEP PRE Térmico Fio Água SEP 44% FER 60% FER PRE E 4500 47% 5500 Produção Mensal (GWh) 5000 Albufeira SEP 60% FER 4500 Produçao não renovável PRE Ondas PRE Fotovoltaica PRE Hidráulico PRE Térmico Fio Água SEP PRE Eólico 47% FER 44% FER
3500
h
84% FER 68% FER
500
5000
500
500