ENERGIAS RENOVÁVEIS na REGIÃO AUTÓNOMA DA MADEIRA: do passado ao futuro

Gorete Soares

AREAM – Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira Escola Básica e Secundária Bispo D. Manuel Ferreira Cabral

24 de Novembro de 2011

Acção promovida pelo projecto EEQAI-Escolas – Acção Técnica e Didáctica para a Eficiência Energética e a Qualidade do Ar Interior nas Escolas da Região Autónoma da Madeira, co-financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional no âmbito do Programa Intervir+.

INTERVIR+ para uma Região cada vez mais europeia

ENERGIAS RENOVÁVEIS na REGIÃO

AUTÓNOMA DA MADEIRA:

www.aream.pt

Apresentação da AREAM

AREAM – Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira

Associação de direito privado, sem fins lucrativos, de utilidade pública

Objectivos da AREAM:

 _{Promover a utilização racional da energia e a valorização dos recursos energéticos regionais,} bem como a protecção do ambiente, tendo em vista o desenvolvimento sustentável da Região Autónoma da Madeira.

Actividades da AREAM:

 _{Desenvolve e participa em diversos projectos, nos domínios da energia e do ambiente, em}

colaboração com entidades regionais, nacionais e europeias, principalmente nas seguintes áreas:

 Planeamento – energia, ambiente, turismo, recursos hídricos, desenvolvimento regional;  _{Energias renováveis e utilização racional de energia;}

 _{Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios;}

 Transportes e mobilidade;

 Gestão ambiental;

 _Resíduos;

 Educação ambiental;

Projecto EEQAI-Escolas

 _{Objecto: Certificação do desempenho energético e da qualidade do}

ar interior em estabelecimentos de ensino, educação e sensibilização.

 _{Parceiros: Secretaria Regional da Educação e Recursos Humanos}

 _{Financiamento: Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional no}

âmbito do Programa Intervir+, Programa Operacional de Valorização do Potencial Económico e Coesão Territorial da RAM (contrato nº

MADFDR-01-0143-FEDER-000002); e Secretaria Regional da Educação e

Recursos Humanos.

Principais Actividades

Vertente didáctica do projecto

 _{Sessões de informação e de sensibilização dirigidas aos}

professores e alunos da RAM sobre as temáticas da gestão de energia e monitorização dos consumos, eficiência energética, valorização das energias

renováveis, qualidade do ar interior e alterações climáticas.

 _{Guia de energia e da qualidade do ar interior nas escolas.}

 _{Apoio à criação de} clubes de gestão de energia nas escolas.

 _{Concursos Escolares sobre energias renováveis e eficiência}

Principais Actividades

Vertente técnica do projecto

 35 Auditorias energéticas e 35 planos de racionalização energética, de acordo com os

requisitos da legislação aplicável;

 35 Auditorias à qualidade do ar interior e 35 planos de acções correctiva da qualidade do

ar interior, de acordo com os requisitos da legislação aplicável;

 Certificados de Desempenho Energético e da Qualidade do Ar Interior dos 35

estabelecimentos de ensino auditados;

 Elaboração da componente técnica dos cadernos de encargos para a instalação de equipamentos

para melhoria do desempenho energético e da qualidade do ar interior nas escolas auditadas;

 Identificação de linhas de financiamento para apoio à implementação das medidas de eficiência

energética, valorização das energias renováveis e melhoria da qualidade do ar interior estudadas;

 Apoio técnico às escolas para a elaboração de candidaturas para co-financiamento das medidas que

A Energia …

A

ENERGIA

…

…está em tudo o que nos rodeia e em tudo o que

fazemos.

Movimento

Calor

Luz

Electricidade

…são algumas das muitas formas de manifestação da

ENERGIA

.

Tipos de Energia

8

 Energia Química

 Energia Mecânica

 Energia Eléctrica

 Energia Térmica ou Calorífica

 Energia Radiante

De onde vem

a

Energia

que

precisamos e que

faz parte do nosso

Fontes de Energia

10



Fontes de energia primárias

– quando ocorrem

livremente na Natureza.

Por exemplo: Sol, vento, biomassa, gás natural, carvão,

petróleo bruto, etc…



Fontes de energia secundárias

– quando são

obtidas a partir de outras.

Fontes de Energia

11

 Fontes de energia não renováveis – são aquelas

cujas reservas se esgotam, pois o seu processo de formação é muito lento comparado com o ritmo de consumo, pelo Homem.

Por exemplo: carvão, petróleo, gás natural, etc…

 Fontes de energia renováveis – são aquelas que se

renovam continuamente na Natureza, sendo, por isso, inesgotáveis.

12

Fontes de Energia não Renováveis

13

O Petróleo

É um combustível nocivo para o ambiente, em todas as fases do seu ciclo de vida:

 Na extracção, devido a derrames (solo ou mar)

 No transporte, devido acidentes e derrames (marés

negras, contaminação do solo)

 Na refinação, devido às emissões atmosféricas e

produção de resíduos perigosos

 Na utilização, devido à emissão de poluentes da

14

O Carvão

É um combustível nocivo para o ambiente:

Polui os solos, as águas e o ar, na extracção e

processamento;

Contém elevado teor de impurezas e de carbono;

A combustão apresenta emissões altamente

poluentes para a atmosfera (CO₂, SO₂, partículas,

15

O Gás Natural

É um combustível com uma logística de

armazenamento e transporte complexa, mas menos poluente do que a dos outros combustíveis fósseis (carvão e petróleo):

É um combustível com baixo teor de impurezas e

de carbono (CH4);

Apresenta uma combustão com baixo teor de

substâncias poluentes (praticamente sem emissão

16

Desvantagens e vantagens da utilização

dos combustíveis fósseis

VANTAGENS

Tecnologias de exploração desenvolvidas e com baixos custos Logística de distribuição desenvolvida e de fácil acesso

Tecnologias de utilização desenvolvidas e de baixo custo

DESVANTAGENS

Esgotamento dos recursos

Dependência dos países produtores e exportadores Poluição do ar, águas e solos

17

18

A Energia SOLAR

Pode-se aproveitar de várias formas (luz, calor,

electricidade...).

Não polui, é gratuita e não se esgota.

Há grande disponibilidade em Portugal, incluindo da

Madeira.

Limitações: Existe apenas durante o dia e é mais

Energia Solar térmica

Aquecimento

de água



Obrigatório nos novos edifícios, desde Junho de 2006



A utilização de painéis solares térmicos para

aquecimento de água apresenta diversas vantagens:

 É uma fonte de energia renovável  Disponível onde se precisa

 Permite reduzir a dependência energética da RAM do exterior

Energia Solar Térmica para

aquecimento de água

Energia Solar Fotovoltaica

Produção de

electricidade

 Produção de energia eléctrica

descentralizada

 Micro geração (pequenas instalações)

 Venda de energia eléctrica à rede e/ou auto-consumo

 Na RAM a sua contribuição foi de 0,03% em

2009

 Produção de energia eléctrica

centralizada

 Grandes instalações

 Venda de energia eléctrica à rede

 Na RAM prevê-se a instalação de 17MW

 2 MW instalados no Porto Santo  6 MW instalados no Caniçal

 9 MW instalados no Paúl da Serra

Exemplo: Parque solar fotovoltaico



Potência instalada: 6 MWp



Investimento total: 30 milhões de euros



Produção anual de energia eléctrica: 12 GWh



Venda anual de energia eléctrica à rede: 4,5 milhões de

euros

Energia Solar

Energia Eólica



Aproveita-se para obter energia mecânica e produzir

electricidade.



Não polui, é gratuita e não se esgota.



Há grande disponibilidade em Portugal, incluindo na

Madeira.



Limitações: É variável de dia para dia e de local para

local, sendo mais abundante em pontos altos, zonas

costeiras, planícies e no mar.

Energia Eólica

Produção de

electricidade



Micro produção

 Venda de energia eléctrica à rede e/ou consumo



Parques eólicos

 Venda de energia eléctrica à rede  Na RAM, a contribuição da eólica foi de 7,3 % em 2010  Em 2009 foi de 4,0 %  Em 2008 foi de 1,55%

Energia Eólica

Energia Eólica na RAM

Quadruplicou

9,8 MW

39 MW

Exemplo: Parque eólico



Potência instalada: 6 MW



Investimento total: 8,2 milhões de euros



Produção anual de energia eléctrica: 16,8 GWh



Venda anual de energia eléctrica à rede: 1,2 milhões de

euros

Energia Hídrica

 Aproveita-se para obter energia mecânica e produzir

electricidade.

 Não polui, é gratuita e não se esgota, se for mantido

o equilíbrio do ciclo hidrológico e dos ecossistemas.

 Há grande disponibilidade em Portugal (rios, ribeiras,

levadas).

 Limitação: A disponibilidade deste recurso depende

da altura de queda e da quantidade de água disponível (pluviosidade e capacidade de

Energia Hídrica



Mini e Micro hídricas

(levadas, ribeiros, pequenos fios de água, etc..)  Na RAM a sua contribuição em 2010 foi de 13,5%  Em 2009 foi de 14,5%  Em 2008 foi de 8,5% 

Hídricas (barragens)

Energia Hídrica

Biomassa

 É uma fonte de energia descentralizada que pode ser utilizada

pelas populações locais.

 O aproveitamento da biomassa favorece a manutenção e limpeza

da floresta, diminuindo os riscos de incêndios.

 Podem ser valorizados resíduos da agricultura e pecuária.

 Tendo em conta o ciclo de carbono na biosfera, a utilização

energética da biomassa não aumenta a saldo do CO₂ desde que

se preserve o carácter renovável do recurso.

 O recurso é inesgotável, se for mantido o equilíbrio (replantação).

Biomassa

(Formas de biomassa)



Biomassa sólida



Lenha, resíduos sólidos urbanos



Biocombustíveis gasosos



Biogás



Biocombustíveis líquidos



Biodiesel



Etanol



Metanol

Biomassa sólida

Valorização energética dos resíduos

Produção de electricidade

 Biomassa sólida

(lenha, briquetes,

pellets, resíduos, etc)

 Estação de tratamento de resíduos sólidos na da Meia Serra  Em 2010, a sua contribuição na electricidade da RAM foi de 4,3%

Biocombustíveis gasosos

(Biogás)

Valorização do metano (biogás) dos excrementos dos animais, ETARs e aterros, para produzir calor e electricidade

Biocombustíveis líquidos

(Biodiesel, metanol e etanol)

Valorização dos açucares, amidos, álcool, entre outros, de algumas plantas, para produzir combustíveis que podem ser usados nos



Energias das ondas

 É um recurso abundante em Portugal e consiste no

aproveitamento da energia da ondulação do mar



Energia das marés

 É um recurso com interesse em locais onde as marés têm

grandes amplitudes e consiste no aproveitamento da variação do nível da água do mar



Correntes marítimas

 É um recurso associado à movimentação das massas de água

oceânicas em zonas confinadas (estreitos)

Energia das ondas

Aproveitamento da energia das ondas nos Açores Produção de electricidade

Geotermia

A energia geotérmica provém do “calor” existente no

interior da Terra e pode ser utilizada para

aquecimento ambiente, termas, aquecimento de águas, aquecimento de estufas e produção de electricidade.

É uma fonte de energia inesgotável e gratuita.

É uma fonte de energia disponível em algumas



Baixa entalpia (temperaturas até cerca de 100ºC)



Alta entalpia (temperaturas superior a 150ºC)

 Produção de electricidade  Processos industriais

Geotermia

de baixa temperatura/entalpia

O calor proveniente do interior da terra serve para o

Geotermia

de alta temperatura/entalpia

Central Geotérmica dos Açores Produção de electricidade

Fontes de energia renováveis…porquê?

VANTAGENS

DESVANTAGENS

Tecnologias mais limpas Recursos inesgotáveis

Produção descentralizada (próxima dos locais de consumo)

Benefícios económicos e sociais (emprego, rendimento, qualidade de vida)

Algumas tecnologias ainda não estão maduras e têm custos elevados É difícil armazenar a energia de fontes intermitentes (vento, ondas, sol)

Vitória

AIE

MADEIRA – Evolução da produção por

origem

0% 20% 40% 60% 80% 100% 1953 1956 1959 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010

Madeira - Contribuição das fontes de energia por origem

Hídrica Eólica Resíduos Fotovoltaica Térmica

MADEIRA – Contribuição das fontes de

energia, por origem

PORTO SANTO – Evolução da produção ,

por origem

0% 20% 40% 60% 80% 100% 1953 1956 1959 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010

Porto Santo - Contribuição das fontes de energia por origem

Eólica Fotovoltaica Térmica

PORTO SANTO – Contribuição das

fontes de energia, por origem

Produção de electricidade por fonte

de energia primária

Metas para as energias renováveis



Metas Europeias

 EU 20-20-20

 Atingir em 2020 a meta de 20% na utilização de energias renováveis

(no balanço de energia primária)



Metas Regionais

 Em 2017 – Atingir os 30% de energias renováveis na produção

de electricidade.

 Em 2020 – Atingir os 50% de energias renováveis na produção

de electricidade

Onde utilizar as fontes de energia

renováveis



Produção de energia eléctrica

 Solar fotovoltaica (micro e macro escala)  Eólica (em terra e offshore)

 Hidroeléctrica  Ondas e marés  Geotermia induzida  Biomassa  Biogás  Microalgas

Onde utilizar as fontes de energia

renováveis

Contrangimentos e limitações



A produção de electricidade através de fontes de

energia renováveis em sistemas isolados (redes

insulares), apresenta alguns constrangimentos:

renováveis (solar, eólica, etc.), podem provocar instabilidade nas redes eléctricas (variações de frequência).

 A produção nem sempre coincide com a procura de

energia (com as necessidades de consumo). Contudo, não se deve desperdiçar o potencial existente de forma a optimizar o investimento nos equipamentos.

O que se pode fazer para maximizar a utilização

das energias renováveis disponíveis?



Implementar soluções para melhorar a

estabilidade dinâmica das redes eléctricas de

forma a suportar sem problemas a electricidade

produzida por fontes de energia renováveis.



Fazer a previsão da produção de energia eléctrica

proveniente das energias renováveis (como a

eólica e solar), recorrendo a modelos

meteorológicos.



Armazenar a energia eléctrica passível de se

Exemplos de armazenamento?



Através de baterias.



Através da produção de hidrogénio.



Através da bombagem da água das centrais

hidroeléctricas.

Central Serra de Água Túnel Encumeada

Troço Sul do canal do Norte

(céu aberto)

Central Fajã dos

Padres Central Socorridos

Central Stª. Quitéria Covão

Curral das Freiras Ribeira

Ribeira

Diagrama de Cargas característico de Verão 16 Julho de 2004 0 20 40 60 80 100 120 140 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Horas MW

Eólica Resíduos Hídrica Térmica

Através da bombagem da água das centrais

hidroeléctricas.

VERÃO

Sem Bombagem Com Bombagem

Diagrama de Cargas característico de Verão 16 Julho de 2004 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 Horas MW

Eólica Resíduos Hídrica Térmica Bomb./Turb.

540 m

80 m 568 m

310 m Canal do Norte Encumeada

992 m B Túnel do Covão Câmara de restituição (túnel) SOCORRIDOS REVERSÍVEL

Através da bombagem da água das centrais

hidroeléctricas.

Através da bombagem da água das centrais

hidroeléctricas.

Câmaras de Carga Centrais Hidroeléctricas Legend a CC Rocha Vermelha CC Rabaçal CC Paul CC Calheta II CH Calheta I 1,0 MW CH Calheta II 7,3 MW Levada do Rabaçal Levada da Rocha Vermelha Levadas do Paul I e II

Levada da Ponta do Pargo (irrigação) Levada do Arco da Calheta (irrigação) 10 000 m3 50 m3 50 m3 20 000 m3 Mar EE CALHETA 15 MW Estações Elevatórias CH CALHETA III 30 MW RESTITUIÇÃO 70 000 m3 CONDUTA FORÇADA 3190 m BARRAGEM DO ALECRIM 1 000 000 m3 EE PAUL 0,15 MW 0 8 20 h 24 h

Diversas Bacias Hidrográficas do Paul

Mar 1280 m 965 m 830 m 660 m 650 m 10 m 0 m Cotas 1350 m

Onde utilizar as fontes de energia

renováveis



Transportes



Electricidade

 Solar, Eólica, Biomassa, Hidroeléctrica…..



Biodiesel / Etanol e metanol

 Óleos alimentares

 Cana de açucar

 Beterraba

Onde utilizar as fontes de energia

renováveis

Produção de calor

Solar térmico

Biomassa

Por fim……..

Existe ainda outra fonte de energia renovável ao

nosso alcance

Gorete Soares

goretesoares@aream.pt

291 72 33 00 www.aream.pt