estado da arte estado da arte das energias renováveis offshore
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Energia das Ondas e Energia Eólica Offshore
1. Recurso2. Tecnologias3. Mercado4 I t A bi t i4. Impactos Ambientais5. Impactos sócio-económicos6 Legislação6. Legislação7. Politicas de apoio
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Energia das Ondas – distribuição global do recurso
Média anual (kW/m)
Global: Global: Base de dados WorldWaves (Fugro OCEANOR) Média anual (kW/m)
Bom recurso energético: 20 70 kW/m20 - 70 kW/mLatitudes entre os 30 a 60º
Europeu: Europeu: WERATLAS
Portugal: Portugal: ONDATLAS (LNEG)Em 20 m de profundidade
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Portugal: 10 TWh/ano (WavEC, 2004)Em 20 m de profundidade
Energia eólica – distribuição do recurso
Global: Global: NREL, 2005
LNEGLNEG
EuropaPotencial técnico: 30.000 TWh/ano (Agência Europeia do Ambiente)Consumo de electricidade estimado em 2030: ca. 4300 TWh
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Consumo de electricidade estimado em 2030: ca. 4300 TWh
Energia das ondas – principais conceitos em desenvolvimentoEnergia das ondas – principais conceitos em desenvolvimento
CosteirosColuna de
Profundidades intermédias
Offshore
Turbina de arÁgua Oscilante
Flutuantes
S b
Motores hidráulicosTurbinas hidráulicasGerador linear
Corpos Oscilantes
Submersos
Costeiros
Profundidades intermédias Turbina hidráulica de baixa queda
Galgamento
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Offshorebaixa queda
Energia das Ondas – estado da arte da tecnologiaEnergia das Ondas – estado da arte da tecnologia
• Aproveitamento da energia das ondas - fase de demonstração• > 50 desenvolvimentos em curso• Grande variedade de sistemas, em diferentes estados de desenvolvimento• Diversidade de conceitos:
– possibilidade de extrair energia das ondas em locais distintospossibilidade de extrair energia das ondas em locais distintos – variedade de abordagens distintas
• Um número ainda reduzido de dispositivos alcançou a fase de testes no mar di õ i ( l l ó i lid )
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
em condições reais (alguns exemplos nos próximos slides)
Pelamis – Pelamis Wave Power (Escócia)Pelamis – Pelamis Wave Power (Escócia)
Companhia da Energia Oceânica (CEO), Aguçadoura3 X 0.75 MW Pelamis P1Instalação e teste em 2008Planos futuros: 20MW (EDP & Efacec)
E.ON, EMECInstalação e teste da primeira Pelamis P2 (Out 2010) CEO Pelamis P1 Aguçadora PortugalInstalação e teste da primeira Pelamis P2 (Out 2010)0.75 MW Pelamis P2
ScottishPower Renewables EMEC
CEO Pelamis P1 , Aguçadora, Portugal
ScottishPower Renewables, EMECProjecto: Deployment and testing of a P2 Pelamismainland, Scotland.0 75 MW Pelamis P2; em construção
E ON’s Pelamis P2 EMEC Escócia
0.75 MW Pelamis P2; em construção
Vattenfall AB, Shetland, Escócia10 MW; em desenvolvimento
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
E.ON’s Pelamis P2 , EMEC, Escócia10 MW; em desenvolvimento
BOLT – Fred Olsen (Noruega)BOLT – Fred Olsen (Noruega)
2005 | Plataforma Buldra
BOLT – Protótipo 45 kWEm Dezembro de 2010 foram reportados 18 meses de teste Noruega (sem ligação à redemeses de teste, Noruega (sem ligação à rede eléctrica)
Planos:BOLT 2 – Wavehub (financiamento TSB) Projecto pre-comercial em Reino Unido, 2011
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
j p ,
P b (O P T h l i ) EUAPowerbuoy (Ocean Power Technologies); EUAPB40 Atlantic city, New Jersey PB150PB150
ScotlandScotland
PB40
PB40Santoña, Spain
PB40Kaneohe Bay, Hawaii
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
CETO – Carnegie (Austrália)CETO – Carnegie (Austrália)
CETO 2, 2008Instalado e testado Perth, costa Oeste Australiana
CETO 3 2011CETO 3, 2011Garden Island, costa Oeste AustralianaInstalado em Abril de 2011
Planos:La Réunion Wave Energy Project EDFLa Réunion Wave Energy Project, EDFFinanciamento do Governo Francês
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Oyster – Aquamarine (Reino Unido)Oyster – Aquamarine (Reino Unido)
2009 | Oyster 1, OrkneyProtótipo de 315kW 6000 horas de operaçãoRemovido em Março 2011
2011 | Oyster 2, OrkneyPrevista instalação em Julho 2011
Planos - Parque de ondas em Orkney com SSE R blRenewables
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
WaveRoller – AW-Energy (Finlândia)WaveRoller – AW-Energy (Finlândia)
2007| WaveRoller 1Instalação e teste em Peniche
2009 | WaveRoller 2 Projecto com a EneólicaConsórcio do projecto Europeu:Consórcio do projecto Europeu: AW-Energy, Eneolica, Bosch-Rexroth, ABB, e WavEC
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
WaveRoller 300 kW prototype
VoithHydro – Coluna de Água OscilanteVoithHydro – Coluna de Água Oscilante
2000 | LimpetCentral costeira em Islay (Escócia)
Q b CAO M t ik E hQuebramar CAO em Mutriku, Espanha16 câmaras (18 kW cada turbina)Financiado pela EVEFinanciado pela EVE
Novos projectos :• Quebramar Siadar, Escócia
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
• Central costeira, Nova Zelândia
Central CAO do PicoCentral CAO do Pico
CAO costeira de 400 kW • Operada pelo Wave Energy Centre• Importante intervenção de recuperação em 2005 • Desde Setembro de 2010 em regime autónomo
Central do Pico, AçoresMaio 2011: • 45 MW/h em 1450 horas
www pico owc netwww.pico-owc.net
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Eólica Offshore – tecnologia associada à profundidadeEólica Offshore – tecnologia associada à profundidade
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Plataformas flutuantesPlataformas flutuantes
Indústria petrolífera:
Fonte: NOOA
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Vantagem do uso de plataformas flutuantesVantagem do uso de plataformas flutuantes
Fonte: Acciona, 1-Tech
Existe uma década de experiência em águas pouco
f ( )profundas ( < 30 m) com sistemas fixos
E á f dEm águas profundas, a grande expectativa de desenvolvimento é com sistemas flutuantes em quesistemas flutuantes em que se estão a dar os primeiros passos.
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Primeiros parques eólicos em profundidades superiores a 30 m
Apenas dois projectos foram instalados até à data com estruturas fixas em profundidades superiores a 30 m:
Projecto Beatrice (Escócia)Scottish and Southern Energy eTalisman Energy (UK)Energy (UK) 45 m de profundidade25 km da costa2 x Repower 5MW
Alpha Ventus (Alemanha)Alpha Ventus (Alemanha)30 m de profundidade 12 turbinas (60 MW)6 x (5 MW) Areva Multibrid + 6 x (5 MW)
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
REpowerDonos: EWE, E.ON e Vatenffal
Principais projectos de eólica offshore flutuante Principais projectos de eólica offshore flutuante
Primeiro projecto piloto
Primeiro projecto piloto
Primeira Plataforma projecto piloto
em Portugalprojecto piloto mundial
Plataforma flutuante
HYWIND2009Tecnologia Norueguesa
WindFloat2011Tecnologia EUA
WECTOP2008 Tecnologia HolandesaEscala red ida (80 kW)
SWAYEm desenvolovimentoTecnologia NorueguesaE l 1 6Statoil Hydro & Siemens
2.3 MW A 12 km de Karmony h= 220 metros
WindPlus (EDP) 2 MW Aguçadora h= 50 metros
Escala reduzida (80 kW)Mediterrâneo, Itália6 meses no marh= 113 m Novo projecto turbina
Escala 1:6 turbina “downwind”Investimento da Statkraft e Statoil Hydro
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Hywind II - Escócia Novo projecto - turbina de duas pás
Estruturas flutuantes - outros conceitos
Advanced Floating Turbine (EUA)
Winflo (consórcio Francês)
VertiWind (França)
FORCE Technology e NLI (Noruega)Wind Power LtdC ó i i lê
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Consórcio inglês
Desenvolvimento de novas soluções
DeepWindDeepWind• Financiamento: 3 M€ EU FP7 • Periodo: 2010-2014• Coordenador: Risø DTU, Dinamarca• 12 parceiros• Objectivo: Explorar tecnologias para desenvolvimento de um
novo conceito de turbina offshore com eixo vertical
HiPRwind• Financiamento: 11 M€ EU FP7• Periodo: 2010 – 2015• Coordenador: Fraunhofer IWES, Alemanha• 19 parceiros
Obj ti I t l t bi
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
• Objectivo: Instalar e operar uma turbina emplataforma flutuante à escala 1:10
Soluções mistas - plataformas flutuantesSoluções mistas - plataformas flutuantes
Floating Power plant, 2009 (Dinamarca)
Projectos EU, 7º programa quadro – exploram abordagens mistas
Liderado pelo Fraunhofer Institute
j g g
Liderado pela Acciona Energiahttp://www marina platform info/
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
http://www.marina-platform.info/
Ondas – Perspectivas de Mercado
• Ainda não há uma convergência de ideias – falta de consolidação do mercadoconsolidação do mercado.
• O processo de desenvolvimento é dispendioso, tem sidoO processo de desenvolvimento é dispendioso, tem sido marcado por alguns insucessos
• A passagem da fase laboratorial à fase de teste no mar -difícil de concretizar com os níveis de financiamento disponíveisdisponíveis.
• Novos actores em cena nos últimos anos - maiorNovos actores em cena nos últimos anos maior participação de grandes empresas
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
• Reino Unido - 42 áreas offshore concessionadas (1.2 GW em 2020)
Eólica offshore – Perspectivas de mercado
• Os projectos em águas pouco profundas dominam mercado actualmercado actual
• O sector de energia eólica offshore emergiu nos ultimos g ganos como um sector distinto da indústria eólica.
• Prevê-se que o sector entre numa fase de forte crescimento industrial.
• Previsão da capacidade instalada na EU: 40 GW em 2020 Investimento anual deve aumentar de €3 biliões em 2011 para €8.8 biliões em 2020.
Á i d óli ff h R i
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
• Áreas concessionadas para eólica offshore no Reino Unido: Potência global de 32.2 GW
Impactos ambientais
• Tecnologias inseridas no ambiente marinho de elevada importância g pa nível de biodiversidade
• Em Portugal: Energia das ondas e eólica offshore não se encontram abrangidos pelo regime jurídico de AIA
• O Decreto-lei nº 225/2007, de 31 de Maio - Avaliação de Incidências Ambientais (AIncA) cuja localização esteja prevista em áreas daAmbientais (AIncA) cuja localização esteja prevista em áreas da REN, Rede Natura 2000 ou da Rede Nacional de Áreas Protegidas
• Estudos existentes apontam para reduzidos impactes ambientais negativos e um grande potencial de impactes positivos.
• A definição clara dos impactes ambientais e metodologias depende da experiência que se adquira com os protótipos - os centros de teste no mar proporcionam uma oportunidade para desenvolver
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
p p p pmetodologias e planos de monitorização dos impactes ambientais
Impactos ambientaisVários estudos realizados sobre impactos
Projecto Europeu EQUIMAR
ambientais na energia eólica offshore
Guia de Avaliação Ambiental em Energia das Ondas
Wave Energy Centre, Dec 2010
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Licenciamento e ordenamento do espaço marítimo
Licenciamento Decreto-Lei n.º 58/2005 (Lei da Água) - novo quadro institucional - conceito de gestão d b i hid áfidas bacias hidrográficas. Até ao limite das águas costeiras - 1 MN
Responsáveis por garantir a aplicação da Lei da Água:Responsáveis por garantir a aplicação da Lei da Água:• Nível nacional: INAG• Nível regional: as Administrações da Região Hidrográfica (ARH) - Norte, Centro, Tejo,
Alentejo e Algarve (2008)
Ordenamento• Espaço marítimo - objecto de usos múltiplos• Espaço marítimo - objecto de usos múltiplos • Necessidade de orientar e partilhar as regras de utilização• Experiência de planeamento e gestão do uso do espaço marítimo considerável
nalguns países Europeus (Alemanha, Bélgica, Reino Unido, Noruega, Holanda)
• Portugal: Plano de Ordenamento do Espaço Marítimo (POEM)• Objectivo: definição de orientações e medidas de gestão • Proposta do POEM - discussão pública terminou em Fevereiro de 2011
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo
Proposta do POEM - discussão pública terminou em Fevereiro de 2011
Mecanismos de incentivo
Tarifas remuneratórias - feed-in-tariffs (FIT)Tarifas remuneratórias - feed-in-tariffs (FIT) • aplicado em vários países • Instrumento de maior utilização na promoção das energias alternativas
Outros esquemas:• Reino Unido - ROCs (Renewable Obligation Certificates) • Dinamarca - Prémio que se adiciona ao preço de venda da electricidadeq p ç• Estados Unidos - sistema de crédito fiscal
PortugalEnergia das ondas - tarifa regressiva em função do desenvolvimento tecnológico (25 8 c€/kWh regime demonstração < 4 MW )tecnológico (25.8 c€/kWh regime demonstração, < 4 MW )Eólico offshore - não existe enquadramento específico
30.06.2011, Lisbon; Ana Brito Melo