1. ENERGIA DAS ONDASENERGIA ONDASAntónio F. O. FalcãoInstituto Superior TécnicoSemináriosobrea Físicae a Energia, Lisboa, 21 de Novembrode 2005

2. ENERGIADOSOCEANOSMarésCorrentes marítimasGradiente térmico (OTEC) OndasÚnica tecnologia com interesse para PortugalCorrentes de maréAlbufeira

3. MARÉSOrigem: campo gravítico da Lua (e do Sol) Modo de aproveitamento: barragem, albufeira, turbinas hidráulicasRealizações: La Rance, França, 24x10=240 MWDique de betãocom turbinasDique deenrocamentoComportasMarModo de aproveitamento: correntes de maré, turbinasSituação: protótipos; substancial I&D na Europa

4. A ENERGIA DAS ONDASENERGIA SOLARENERGIA EÓLICAENERGIA DAS ONDASValorestípicosdaenergiadas ondas(médiaanual): Águasprofundas: 10-50 kW/mJuntoàcosta: valoresmenores, dependendode•declivedo fundo•profundidadeno local (rebentação) •rugosidadedo fundo(atrito) •configuraçãodo fundo(difracção, refracção) Juntoàsuperfície(h<20m): maiordensidadede fluxode energiado quea eólica

5. Distribuiçãomundialdo nívelde energiadas ondasValoresmédiosanuaisem kW/m (em águasprofundas)

6. Fonte: EuropeanWave Energy Atlas(INETI)

7. POTENCIAL ENERGÉTICO APROVEITÁVEL EM PORTUGALPotênciainstalada(500 km) (factor de carga0,25): 6 a 9 GWPotênciainstalada(1/3 da costa= 166 km): 2 a 3 GWInvestimento(1 M€porMW instalado): 2000 a 3000 M€ Aproveitamentotecnicamenteviável(500 km): 15 ×(10 a 15%) = 1,5 a 2,3 GW (médiaanual) ComparaçãocomEólico(planopara2010): 4,5 GWRecursobrutooffshore (50 m de profundidade): 500 km ×30 MW/km = 15 GW (médiaanual) = 130 TWh/ano

8. TECNOLOGIAS ESTABILIZADASVESTASENERCONREPOWERGAMESA

9. A Central de Energia das Ondas da Ilha do PicoConstrução insitu, 1994ENERGIA DAS ONDAS: TECNOLOGIA NÃOESTABILIZADAMightyWhaleAquaBuoyWaveDragonPelamisSEAWECArchimedesWaveSwingPico

10. AS VÁRIAS TECNOLOGIAS DE ENERGIA DAS ONDASCorpos oscilantes(motor óleo-hidráulico, turbina hidráulica, gerador eléctrico linear) FlutuantesSubmersosEssencialmente translação (vertical): AquaBuoy, WaveBob, etc. Essencialmente rotação PS Frog,SEAWEC, PelamisEssencialmente translação (vertical):AWSRotação:OWSC-T (placa articulada no fundo) Estrutura flutuante:MightyWhale,BBDB, EnergetechColuna deágua oscilante(turbina de ar) Estrutura fixaIsolada:Pico, LIMPETEmquebra-mar:Sakata,Foz do DouroGalgamento(runup) (turbina hidráulica de baixa queda) Estrutura fixaNa costa (com concentração):TAPCHANEm quebramar(sem concentração):váriosEstrutura flutuante (com concentração):WaveDragon

11. •Em competição, variadostiposde sistemas, em diversosestadosde desenvolvimento. •Imprevisívelqualouquaisirão“triunfar”. Contrastescom a energiaeólica•Sistemasem geralmaiscomplexos. •Acessoparamanutençãonossistemasoffshore. •Nãoaplicávelcomeçarporsistemas“pequenos” e depois“aumentá-los”. •Desenvolvimentocom protótiposno maressencial, masdifícile dispendioso(ex. Pico, AWS, Pelamis, etc.). •PreçosporkW/h baixammassuperioresaodaeólica

12. Colunade águaoscilante(OWC) O tipomaisdesenvolvido: •Europa(UK, Noruega, Portugal) •Japão, India, China, AustraliaVALVEOWCARTURBINAONDASEstrutura(betão, …) OWCCâmarade arTurbinade ar(váriostipos) Geradoreléctrico; outroequipamentoeléctricoe de controloVálvulas(ar) (paraprotecção, controlo) Central dailhado Pico, Açores12m

13. Central de colunade águaoscilantedailhado Pico

14. Central do Pico: saladas máquinas, duranteosprimeirostestes, 1999TurbinaVálvulas

15. Fozdo Rio DouroNovoquebra-marEstruturacom duplafinalidade: integraçãodumacentral de ondasnum quebra-mar

16. Central daFozdo Douro2006-092 câmaraspneumáticasCONSULMAR4 grupos: 4x250=1000 kWKYMANER

17. CORPOS OSCILANTESPrincípiode funcionamento: Movimentodo corpo(1 a 6 grausde liberdade)emrelaçãoa um referencial: •referencialfixo(e.g. o fundo) •referencialéoutrocorpoexterior (flutuanteousubmerso) (sistemade corposmúltiplos) interior (inérciapura) PELAMISSEAWEC

18. CORPOS OSCILANTES1 graude liberdadeMotorhidráulicoSistema de bombagemEDTVálvulaBAAcumuladorBóiaxforça de radiaçãoforça hidrostática=xm&& energia de conversão de mecanismo do força mfágua da força hfforça de difracção (excitação)

19. SistemaarticuladoflutuanteSistemade conversão: oleo-hidráulico, geradoreléctricoENERSIS encomendou 3 unidades (a instalar em 2006-) PELAMIS(Escócia) Situação: ensaiode protótipoem2004Diâmetro3,5m; comprimento4×30 = 120mPotência3×250 kW = 750 kW

20. ARCHIMEDES WAVE SWING(AWS), (Holanda) Situação: protótipoensaiadoemPortugal (2004) Sistemasubmersocom “chapéu”oscilanteSistemade conversão: geradoreléctricolinearPotência(do protótipo): 1 MW(média, 2 MW instantâneo)

21. Sistemade corpooscilanteflutuanteSistemade conversão: hidráulico, com bombade mangueirae turbinade água, geradoreléctricoDiâmetroda bóia: ~ 10m ?? Potência: 200 a 300 kW ?? AQUABUOY(váriospaíses, incluindoPortugal) Situação: adiantadade desenvolvimento

22. Corpo flutuante com rotação, com oscilador interiorSEAREV (França) PS Frog (UK)

23. WAVE DRAGON (Dinamarca) Situação: ensaiode modelo1:4em mar protegidoTipo: flutuante, com concentrador, galgamentoLargura(full-size): cercade 350 mSistemade conversão: turbinashidráulicas, geradoreseléctricosPotência(full-size): váriosMW em mar energético??

24. Desenvolvimentodatecnologiade Energiadas OndasemPortugalPoucotradiçãoempresarialemPortugal de apostanainovaçãoeminvestimentosde médio/longoprazoe de risco… …masbonsexemplosrecentes: CEO Douro; Martifer. Boas condiçõesnaturais: •recursoenergético•plataformacontinental estreitaInfraestruturas: •portose estaleiros•redeeléctricapróximadacostaMaisde 20 anosde I&D emPortugal

25. A Energiadas OndaspodeserumaoportunidadeparaPortugalnaera pós-eólicadas renováveis… …se for feitaumaapostaforte nodesenvolvimentodatecnologia… …e nãonoslimitarmos, umavezmais, aopapeldeImportadoresde equipamentose de utilizadoresde tecnologiaalheia. Conclusão