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Parte 3 Mecanismos de promoção de energias renováveis                                  GREENCAMPUS I Sistemas de Produção ...
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Portal Micro e Mini-geração.http://www.renovaveisnahora.pt                                 GREENCAMPUS I Sistemas de Produ...
Microgeração: Âmbito e condições de elegibilidade. • Tarifa bonificada 2012: 326 EUR/MWh primeiros 8 anos; 185 EUR/MWh 7 a...
Minigeração: Âmbito e condições de elegibilidade. • Tarifa bonificada 2012: 215 EUR/MWh durante 15 anos                   ...
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Webinar #1: "Sistemas de Produção Eficiente de Energia Elétrica” pela Dra Maria João Rodrigues, da Winenergy

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Webinar #1: "Sistemas de Produção Eficiente de Energia Elétrica” pela Dra Maria João Rodrigues, da Winenergy

  1. 1. Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica 1º webinar Maria João Rodrigues maria.rodrigues@winenergysa.com .
  2. 2. A PRODUÇÃO DE ELECTRICIDADE | gestão da oferta v.s. gestão da procura MAT MT BT AT Centrais termoelectricas Eficiência energética Centrais FER Sistemas FER GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  3. 3. Parte 1 Energia Solar GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  4. 4. Clima e meteorologia. “Climate is what you expect. Weather is what you get.” Michael Glantz. US Center for Atmospheric Research. In Steven Szokolay. A meteorologia refere-se às condições atmosféricas que prevalecem num determinado local e momento no tempo. O clima define-se como sendo a integração das condições meteorológicas no tempo, sendo característico de um determinado local. Image from www.solarpanelsfrance.com GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  5. 5. Radiação fora da atmosfera. Radiação fora da atmosfera (CONSTANTE SOLAR): 1376 W/m2 7% 47% 46% Image from www.global-changes.com GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  6. 6. Variáveis climáticas. • directa no plano horizontal radiação • difusa no plano horizontal nebulosidade O ano teste de referência (TRY) define-se como um conjunto de valores horários realmente medidos de temperatura de bolbo seco, radiação • bolbo seco directa e difusa e de velocidade do vento com base num conjunto multi- temperatura • bolbo húmido anual de observações. • ponto de orvalho O ano típico meteorológico (TMY) define-se como um conjunto de valores clima horários médios típicos de uma determinada localização, sendo obtido a partir de séries temporais longas. São igualmente definidos situações extremas de temperatura e radiação. • relativa humidade • absoluta Quer o TRY quer o TMY são amplamente utilizados em simulação energética de edifícios. • velocidade vento • direcção precipitação GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  7. 7. Radiação. A radiação directa é definida como aquela que atravessa a atmosfera sem ser reflectida ou difractada, atingindo directamente as superfícies. A radiação difusa é a que resulta da difracção da radiação directa pelos componentes atmosféricos. A radiação reflectida resulta da reflexão da radiação directa pelo solo (também denominada por albedo) e por objectos circundantes. 1367 W/m2 Radiação difusa 1000 W/m2 GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  8. 8. Radiação solar. Movimento Terra-Sol. A Terra descreve uma órbita elíptica em torno do Sol, que se situa num 23.7 º dos focos da elipse. Plano da Elíptica 365 dias e 6 horas Eixo polar 23.27 º Equinócios de Março e Setembro -23.27 º A declinação é definida como o ângulo entre a direcção da radiação solar e o plano do Equador. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  9. 9. Radiação solar. Movimento aparente do Sol. Solstício de Verão: 23º 27’ Equinócios de Março e Setembro: 0º Solstício de Inverno: -23º 27’ O S N E GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  10. 10. Radiação solar. Coordenadas solares. A trajectória solar traduz-se na variação das coordenadas do Sol ao longo do dia: altura solar, hs, e azimute solar, s. O hs S N E GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  11. 11. Radiação solar. Cartas solares. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  12. 12. Acesso e optimização de captação solar. Exemplo Lisboaoptimização da radiação captada ao longo do ano. • orientação Sul. • inclinação  (latitude – 5º). • minimização de sombras. 33º optimização da radiação captada durante o Inverno. • orientação Sul. • inclinação  (latitude + 10/15º). • minimização de sombras. 52º optimização da radiação captada durante o Verão. • orientação Sul. • inclinação  (latitude – 10/15º). 20º • minimização de sombras. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  13. 13. Parte 1 Sistemas Solares Térmicos GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  14. 14. Aplicações solares térmicasAquecimento Águas Sanitárias Aquecimento/arrefecimento Aquecimento Piscinas Ambiente http://www.vulcano.pt http://www.lumossolar.com/files/solar-space-heat-house.jpg http://www.energysavers.gov/your_home/water_heating/index.cfm/mytopic=13230 GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  15. 15. Preparação de águas quentes sanitárias. Sistemas convencionais. TIPO DE SISTEMA EFICIÊNCIA EXEMPLO Termoacumulador eléctrico com pelo menos 100 mm de isolamento térmico 95% Termoacumulador eléctrico com 50 a 100 mm de isolamento térmico 90% Termoacumulador eléctrico com menos de 50 mm de isolamento térmico 80% Termoacumulador a gás com pelo menos 100 mm de isolamento térmico 80% Termoacumulador a gás com 50 a 100 mm de isolamento térmico 75% Termoacumulador a gás com menos de 50 mm de isolamento térmico 70% Caldeira mural com acumulação com pelo menos 100 mm de isolamento 87% térmico Caldeira mural com acumulação com 50 a 100 mm de isolamento térmico 82% Caldeira mural com acumulação com menos de 50 mm de isolamento térmico 65% Esquentador a gás 50% GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  16. 16. Preparação de águas quentes sanitárias. Conceitos de Sistemas Solares Térmicos. Circulação natural (Termossifão) Circulação forçada depósito Painel solar Painel solar controlador bomba depósito GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  17. 17. Sistemas solares térmicos multifuncionais. AQS e Aquecimento Ambiente AQS, Aquecimento Ambiente, Aquecimento piscina GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  18. 18. Tecnologias Solares Térmicas. Conceitos Tecnológicos Planos CPC Tubos de vácuo GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  19. 19. Tecnologias Solares Térmicas. Integração arquitectónica GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  20. 20. Factores críticos para o dimensionamento de sistemas solares térmicos caracterização do local de instalação | analisar tendo em atenção constrangimentos arquitectónicos! • orientação • inclinação • sombreamentos. • área disponível para painéis. caracterização dos consumos | realizar inquérito ao consumo! • perfil e volume de consumo diário. • perfil e volume de consumo sazonal. • tipo de utilização (AQS, AA, AP). caracterização de outros constrangimentos | realizar visita aos espaços e auscultar decisores! • espaços para colocação de equipamento. • passagem de tubagens • distância entre produção e consumo. • desempenho técnico-económico alvo; fracção solar. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  21. 21. Ferramentas para o dimensionamento de sistemas solares térmicos O SolTerm, desenvolvido no LNEG (anteriormente INETI) é a ferramenta oficial para a certificação de edifícios. Permite: • dimensionar sistemas AQS • estimar o desempenho económico • estimar o desempenho ambiental. Vantagens do SolTerm: • fácil de utilizar (não requer conhecimento profundo tecnológico) • elevado detalhe geográfico Desvantagens do SolTerm: • software pago • pouco flexivel na análise de multiplos usos da energia térmica (especialmente AA) GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  22. 22. Ferramentas para o dimensionamento de sistemas solares térmicos (cont.) O RETScreen foi desenvolvido no Canadá com apoio governamental. Permite: • dimensionar sistemas AQS • estimar o desempenho económico • estimar o desempenho ambiental. Vantagens do RETScreen: • software gratuito Desvantagens do RETScreen : • Requer conhecimento tecnológico e.g. especificação dos componentes • baixo detalhe geográfico GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  23. 23. Ferramentas para o dimensionamento de sistemas solares térmicos (cont.) O T-SOL tem origem britânica. Permite: • dimensionar sistemas AQS, AA, AP • estimar o desempenho económico • estimar o desempenho ambiental. Vantagens do T-Sol: • baseada em modelos dinâmicos permitindo simulação horária, diária, … • permite analisar multifuncionalidade do sistema Desvantagens do T-Sol: • Requer conhecimento tecnológico • detalhe geográfico moderado • software pago GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  24. 24. Como estimar então o benefício energético e económico de um sistema solartérmico? Saber especificar o sistema! Consultar o mercado! Comparar propostas técnicas e económico-financeiras! GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  25. 25. Parte 2 Sistemas Solares Fotovoltaicos GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  26. 26. Aplicações solares fotovoltaicas Key . CPV: concentrating PV| SC: small-scale | MS: medium-scale | LS: large-scale | VLS: very-large scale GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  27. 27. Aplicações solares fotovoltaicas stationary tracking CPVGROUND-MOUNTED Image Sources: IEA-PVPS; Catavento; ISFOC. residentialBUILDING-MOUNTED service Image Sources: IEA-PVPS; SMA; De Viris; Solstis; Arge Zayetta; Felden Clayton; US-DOE GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  28. 28. O sistema fotovoltaico. 11 painéis solares fotovoltaicos produzem electricidade em corrente contínua (CC)2 inversor transforma a CC em corrente alternada (CA). Este 2 equipamento é ainda fundamental para garantir a interligação física com a rede pública, incorporando funções de segurança eléctrica e de monitorização 33 Contador de electricidade contabiliza a energia produzida para que seja apurada a receita de venda . GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  29. 29. Desempenho eléctrico. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  30. 30. Elementos constituintes de um painel fotovoltaico. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  31. 31. Tecnologias comerciais, pré-comerciais e em investigação GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  32. 32. Tecnologias comerciais, pré-comerciais e em investigação GROUND-MOUNTED mc- III-V sc-Si EFG HIT BC CPV Si Suntech ErSol EverGreen Sanyo SunPower Solfocus BUILDING-MOUNTED BUILDING-MOUNTED Organic a-Si CI(G) m-Si Dye- Electronic tande CdTe sensitized Materials m S /a-Si Unisolar First Solar Würth Solar Kaneka Dyesol Konarka GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  33. 33. Rendimento nominal de um dispositivo fotovoltaico Condições standard de teste (Standard Test Conditions, STC). Condições às quais a potência nominal do dispositivo é medida: Irradiância , G = 1000 W/m2 Temperatura de célula, Tc = 25 ºC Espectro AM1.5 Rendimento nominal ������������������������ ������ = e ������������������ = 1000 W/m2 (STC) ������������������ Se  = 15% → Potência nominal = 150 Wp/m2 GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  34. 34. Eficiência em Laboratório. Source: Molnar & Lapides (2008) GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  35. 35. Parâmetros Operacionais. Painéis Fotovoltaicos. Dependência da radiação GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  36. 36. Parâmetros Operacionais. Painéis Fotovoltaicos. Dependência da temperatura GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  37. 37. Factores críticos para o dimensionamento de um sistema fotovoltaico.acesso solar. optimização da radiação captada ao longo do ano. • orientação Sul. • inclinação latitude. • minimização de sombras. optimização da produção de electricidade por unidade de áreaventilação. optimização da temperatura de operação. • meios de ventilação da superfície traseira • minimização de sombras.tecnologia. optimização do rendimento. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  38. 38. Ferramentas para o dimensionamento de um sistema fotovoltaico. FERRAMENTA GRATUITA DISPONÍVEL ONLINE EM http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php cálculo simplificado!! FERRAMENTA PAGA DISPONÍVEL EM http://www.pvsyst.com/ cálculo simplificado E avançado GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  39. 39. Conceitos de Integração Arquitectónica.integração em cobertura GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  40. 40. Conceitos de Integração Arquitectónica.integração em fachada GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  41. 41. Exemplos de Integração. edifícios residenciais edifícios serviços GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  42. 42. Exemplos de Integração. edifícios residenciais edifício de apartamentos em Amersfoort Localização: Nieuland, Holanda Ano de construção: 2002 Potência nominal:  2,55 kWp/habitação Tipo PV: sc-Si opaco Conceito BiPV: montado em cobertura plana fonte: IEA-PVPS GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  43. 43. Exemplos de Integração. edifícios residenciais edifício de apartamentos em Lisboa Localização: Lisboa, Portugal Ano de construção: 2008 Potência nominal: 3,51 kWp Tipo PV: mc-Si opaco Conceito BiPV: montado em cobertura inclinada fonte: De Viris, Natura e Ambiente S.A. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  44. 44. Exemplos de Integração. edifícios residenciais moradia unifamiliar em Tauberbischofsheim Localização: Santarém, Lisboa Ano de construção: 2010 Potência nominal: 4.1 kWp Tipo PV: mc-Si opaco Conceito BiPV: integrado em cobertura inclinada fonte: WAYSE, Lda GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  45. 45. Exemplos de Integração. edifícios residenciais moradia unifamiliar na Suiça Localização: Lutry, Suiça Ano de construção: ? Potência nominal: 5,5 kWp Tipo PV: a-Si opaco Conceito BiPV: integrado em cobertura inclinada fonte: IEA-PVPS GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  46. 46. Exemplos de Integração. edifícios residenciais moradia unifamiliar Suiça Localização: Suiça Ano de construção: 2003 Potência nominal: ? Tipo PV: mc-Si transparente Conceito BiPV: integrado em fachada /varanda /dispositivo sombreamento fonte: IEA-PVPS GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  47. 47. Exemplos de Integração. edifícios residenciais moradia unifamiliar Suiça Localização: St-SuLpice, Suiça Ano de construção: ? Potência nominal: 2 kWp Tipo PV: sc-Si transparente Conceito BiPV: integrado em fachada /dispositivo sombreamento fonte: Solstis GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  48. 48. Exemplos de Integração. edifícios residenciais edifício de apartamentos Finlândia Localização: Helsínquia, Finlândia Ano de construção: 2002 Potência nominal: 24 kWp Tipo PV: mc-Si transparente Conceito BiPV: integrado em fachada /varanda GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  49. 49. Exemplos de Integração. edifícios serviços 4 Times Square Localização: Nova Iorque, EUA Ano de construção: 1999 Potência nominal: 14 kWp Tipo PV: a-Si opaco Conceito BiPV: Integrado em fachada arquitectura: Kiss + Cathcart GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  50. 50. Exemplos de Integração. edifícios serviços Edifício ECN 42.1, Holanda Localização: Petten, Holanda Ano de construção: 2001 Potência nominal: 23,73 kWp Tipo PV: sc-Si transparente Conceito BiPV: integrado em cobertura arquitectura: Bear GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  51. 51. Exemplos de Integração. edifícios serviços Aeroporto de Zurique Localização: Zurique, Suiça Ano de construção: 2003 Potência nominal: 290 kWp Tipo PV: sc-Si transparente Conceito BiPV: Integrado em fachada /sistema de sombreamento exterior arquitectura: Arge Zayetta GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  52. 52. Exemplos de Integração. edifícios serviços Academia Mont-Cenis, Alemanha Localização: Herne, Alemanha Ano de construção: 1999 Potência nominal: 1000 kWp Tipo PV: mc-Si transparente/opaco Conceito BiPV: integrado em fachada e cobertura arquitectura: Jourda and BDA GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  53. 53. Exemplos de Integração. edifícios serviços Earth Centre, Reino Unido Localização: South Yorkshire, Reino Unido Ano de construção: 2001 Potência nominal: 107 kWp Tipo PV: sc-Si transparente Conceito BiPV: pala arquitectura: Feilden Clegg Bradley Architects GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  54. 54. Parte 3 Mecanismos de promoção de energias renováveis GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  55. 55. Mecanismos de promoção de electricidade renovável. GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  56. 56. Portal Micro e Mini-geração.http://www.renovaveisnahora.pt GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  57. 57. Microgeração: Âmbito e condições de elegibilidade. • Tarifa bonificada 2012: 326 EUR/MWh primeiros 8 anos; 185 EUR/MWh 7 anos seguintes • Particulares: 2 m2 de colectores solares térmicos ou caldeira a biomassa • Condomínios: auditoria energética a zonas comuns de acordo com a filosofia do RCCTE/RSECE • Potência máxima de ligação de 3.68 kW, excepto condomínios 11,04 kW • Potência máxima de ligação igual ou inferior a 50% da potência contratada na instalação de consumo (baixa tensão), excepto condomínios • Potência total inferior a 25% da potência do posto de transformação • Registo em www.renovaveisnahora.pt regime “first-in first-out” após pagamento taxa de registo. 3.45 4.6 5.75 6.9 10.35 13.8 17.25 20.7 kVA kVA kVA kVA kVA kVA kVA kVANíveis de potência contratada na instalação de consumo EDPSU GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar
  58. 58. Minigeração: Âmbito e condições de elegibilidade. • Tarifa bonificada 2012: 215 EUR/MWh durante 15 anos Escalão I Escalão II Escalão IIIQuota Anual (45 MW 11.25 MW 16.9 MW 16.85 MW2011) Instalações até 20 kW Instalações até 100 kW ≠ Instalações até 250 kW ≠ Escalão I Escalão I, IILimtações 1 tecnologia Pmax = min (tecto Escalão; 50% da potência contratada; produção renovável= 50% consumo anual) Contrato de compra e venda de electricidade celebrado com o mesmo comercializador. Permite investimento por terceiros.Requisitos Auditoria energética com Auditoria energética com Auditoria energética com implementação de medidas de implementação de medidas implementação de medidas eficiência energética igual ou de eficiência energética igual de eficiência energética igual inferior a 2 anos ou inferior a 3 anos ou inferior a 4 anos GREENCAMPUS I Sistemas de Produção Eficiente de Energia Eléctrica | 1º webinar

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