aproveitamento da energia solar térmica em...
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II Seminário de Energia Sustentável
Loures, 22/02/2013
Aproveitamento da Energia Solar
Térmica em Portugal
João Cardoso
João Farinha Mendes
Unidade de Energia Solar
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Um apetite voraz por energia…
Fonte: BP – Energy Outlook 2030
Consumo mundial de energia
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Que continuará a crescer…
Fonte: IEA – World Energy Outlook 2010
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A preços cada vez maiores
Fonte: IEA – World Energy Outlook 2010
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E Portugal?
Fonte: EC – Market Observatory for Energy, dados de 2011
Energia importada em 2009
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E Portugal?
Fonte: PORDATA
Consumo de energia final por sector consumidor
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Indústria Transportes Agregados domésticos Agricultura Serviços
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E Portugal?
Fonte: DGEG, 2010
Os sectores industrial, residencial e dos serviços
são responsáveis por cerca de 60% do consumo
de energia final nacional
Uma grande fracção deste consumo energético
dá-se sob a forma de calor
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN
STRATEGY FOR THE SECURITY OF ENERGY SUPPLY,
Brussels, 2001
Consumo de energia final no sector residencial
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Consumo de energia - Calor
As aplicações de calor no sector doméstico e dos serviços são de
média e baixa temperatura:
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
T<70ºC
Ex.: Aquecimento de piscinas, águas quentes sanitárias, aquecimento
ambiente
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Consumo de energia - Calor
As aplicações de calor no sector doméstico e dos serviços são de
média e baixa temperatura:
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
50ºC<T<160ºC
Ex.: Ar condicionado solar
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Consumo de energia - Calor
As aplicações de calor no sector industrial possuem diversos níveis de
temperatura:
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Fonte: IEA-SHC Task 49
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O recurso solar
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
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O recurso solar
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
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O recurso solar
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
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O recurso solar
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Radiação Solar
2200-3000 h
14-17MJ/m2/dia
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O recurso solar
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
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Solar Térmico - Mercado Potencial
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
O mercado potencial em Portugal foi estimado em 14 milhões m2 , dos quais 2,8 milhões m2 representa
o potencial exequível
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Solar Térmico – Aproveitamento
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Acol Portugal: 754 000 m2
Acol Grécia: 4 087 000 m2
Acol Áustria: 4 559 000 m2
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Fonte: Kalogirou, S., Solar thermal collectors and
applications. Prog. Energy Comb. Sci., 30 (2004)
Colector com cobertura Colector plano sem cobertura
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Fonte: Kalogirou, S., Solar thermal collectors and
applications. Prog. Energy Comb. Sci., 30 (2004)
Colector de tubos de vácuo Colector estacionário do tipo CPC
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Fonte: Kalogirou, S., Solar thermal collectors and
applications. Prog. Energy Comb. Sci., 30 (2004)
Cilindro-parabólico Fresnel linear Disco parabólico
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Fonte: Kalogirou, S., Solar thermal collectors and
applications. Prog. Energy Comb. Sci., 30 (2004)
Campo de helióstatos / Central de torre
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Secagem solar
100ºC 400ºC >1000ºC
Aquecimento solar
solar cooking
solar cooling
Potencia (Organic Rankine) Potencia (Steam Rankine)
Calor industrial
Fusão e sublimação de materiais
Poligeração
Armazenamento
Como explorar este potencial?
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Residencial e Serviços
• Equipamentos desportivos
• IPSS (Lares/Centros de dia/etc.)
• Escolas
• Habitação
• Centros comerciais
• Edifícios de serviços
• …
AQS
Piscinas Climatização
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Termossifão Circulação forçada
AQS
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Sistema solar colectivo com depósito comum
(permutador interno) e apoio eléctrico/gás
Sistema colectivo integral
AQS
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Edifício equipado com sistemas solares
individuais em termossifão ou em circulação forçada
Sistema individual integral
AQS
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Sistema solar colectivo mas
com depósitos individuais com permutador, para
acumulação e consumo individualizado
Sistema colectivo
na captação solar
AQS
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Sistema solar colectivo mas
com depósitos individuais com permutador, para
acumulação e consumo individualizado
Sistema colectivo
na captação solar
AQS
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Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Climatização
![Page 30: Aproveitamento da Energia Solar Térmica em Portugalrepositorio.lneg.pt/bitstream/10400.9/2040/1/apresentac...2013/02/22 · Campo de helióstatos / Central de torre Secagem solar](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022063020/5fe2c95b53e2f81e986fb6f1/html5/thumbnails/30.jpg)
Como explorar este potencial?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Climatização
![Page 31: Aproveitamento da Energia Solar Térmica em Portugalrepositorio.lneg.pt/bitstream/10400.9/2040/1/apresentac...2013/02/22 · Campo de helióstatos / Central de torre Secagem solar](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022063020/5fe2c95b53e2f81e986fb6f1/html5/thumbnails/31.jpg)
COLECTORES OBRIGATÓRIOS!
Nos edifícios unifamiliares,
multifamiliares e de
serviços.
Desde que haja cobertura com exposição solar adequada:
SOLAR OBRIGATÓRIO
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Integração arquitectónica?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
![Page 33: Aproveitamento da Energia Solar Térmica em Portugalrepositorio.lneg.pt/bitstream/10400.9/2040/1/apresentac...2013/02/22 · Campo de helióstatos / Central de torre Secagem solar](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022063020/5fe2c95b53e2f81e986fb6f1/html5/thumbnails/33.jpg)
Integração arquitectónica!
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
![Page 34: Aproveitamento da Energia Solar Térmica em Portugalrepositorio.lneg.pt/bitstream/10400.9/2040/1/apresentac...2013/02/22 · Campo de helióstatos / Central de torre Secagem solar](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022063020/5fe2c95b53e2f81e986fb6f1/html5/thumbnails/34.jpg)
Integração arquitectónica!
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
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Estimativa de custos?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Custo das Instalações Solares Térmicas
Pequenos sistemas ~ 600/800 €/m2
Grandes sistemas ~ 350/600 €/m2
Fonte: Apisolar
Assumindo produtividades entre
400 e 800 kWh/(m2.ano)
e
20 anos de vida útil
kWhsolar ∈ [0,02 ; 0,1] €
kWhGN ∈ [0,05 ; 0,07] €
vs
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Estimativa de custos?
Fonte:: GREEN PAPER – TOWARDS A EUROPEAN STRATEGY FOR THE
SECURITY OF ENERGY SUPPLY, Brussels, 2001
Custo das Instalações Solares Térmicas
Pequenos sistemas ~ 600/800 €/m2
Grandes sistemas ~ 350/600 €/m2
Fonte: Apisolar
Assumindo produtividades entre
400 e 800 kWh/(m2.ano)
e
20 anos de vida útil
kWhsolar ∈ [0,02 ; 0,1] €
kWhGN ∈ [0,05 ; 0,07] €
vs
Contas meramente indicativas!!!
Necessário estudo aprofundado para
cada aplicação!
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Desafios e caminhos para 2020
UTILIZAÇÃO DA ENERGIA SOLAR EM LARGA ESCALA
Energia Solar e novos materiais para a construção.
•Novos colectores para conversão solar térmica (ex: materiais
poliméricos; novas superfícies absorsoras; concentração).
•Utilização das fachadas dos edificios
Novas aplicações e novos desenhos
• Aplicações industriais (calor de processo, dessalinização, etc...)
•Sistemas combinados e sistemas em trigeração para NZEB
•Apoio no desenvolvimento de novas aplicações (p.e. frio solar)
Armazenamento
•Sistemas de armazenamento de mudança de fase integrados no
material de construção.
Formação
• Profissional, secundario e superior
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www.rediene.com
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João Cardoso
Unidade de Energia Solar
Muito obrigado pela vossa atenção!