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ENERGIA SOLARAntónio VallêraSESUL | Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa
ENERGIA 2020: | Energia Solar |9 Fevereiro 2009
A Energia Solar no Programa do XVIII Governo – Objectivos gerais
• Em matéria de energias renováveis, assegurar a posição de Portugal entre os 5 líderes europeus, através do cumprimento, em 2020, dos objectivos comunitários (31%);
• Duplicar a capacidade de produção de energia eléctrica no horizonte de 2020, eliminando importações (actualmente variando entre 10% a 20% do consumo), desactivando as centrais mais poluentes e acomodando o aumento de procura;
• Tornar obrigatório que todos os novos edifícios construídos em Portugal tenham a classificação energética mínima de B;
• Incentivar os cidadãos à efectiva melhoria do comportamento energético das suas habitações.
A Energia Solar no Programa do XVIII Governo – Objectivos específicos
• Assegurar que Portugal se mantém na fronteira tecnológica na área das renováveis, nomeadamente, na capacidade de produção no solar térmico e fotovoltaico;
• Apoiar a criação de fileiras industriais e de I&D no solar;
• Multiplicar por 10, em 10 anos, a meta actual de energia solar (de 150 para 1.500 MW), através de uma política integrada para as diferentes tecnologias do solar, com base num modelo de desenvolvimento da respectiva fileira industrial;
• Lançar um amplo programa de microgeração em equipamentos públicos, como escolas, centros de saúde, quartéis, etc., simplificando, em simultâneo, os processos e procedimentos associados à microgeração, facilitando a adesão dos cidadãos, empresas e entidades do terceiro sector.
Portugal - um dos países da Europa com maior disponibilidade de recurso solar ...
Finite resources
Energia SolarEnergia Solar
O recurso não é problema!
Vejamos 3 formas de o utilizar:• Energia solar térmica• Energia eléctrica termo-solar• Energia fotovoltaica
Energia Solar: tEnergia Solar: téérmicarmica
Energia solar térmica:Água Quente Solar
Objectivos:2010: 1 000 000 m2 (não cumprido)2020: 1 700 000 m2 (~100 000 m2 /ano)
Evolução Solar Térmico - Portugal
Evolução da área de colectores solares instalados em Portugal entre 2003 e 2009, sendo 2009 o valor total adjudicado (apenas no sector doméstico) através da medida do governo, Solar Termico 2009 (Fonte : Yunit Renovaveis).
Encontrar um modelo de financiamento que substitua e dê continuidade ao Programa Solar Térmico 2009
Manter ou, se possível, melhorar o enquadramento fiscal para a área do Solar
Expectativas para 2010
Energia Solar: CSPEnergia Solar: CSP
Energia Eléctrica Termo-Solar
(CSP – Concentrated Solar Power)
Abengoa: PS10 (11MWe)• 11MWe, PS10, Abengoa, SanLucar
Paraboloide + motor Stirling• Paraboloide de revolução + motor Stirling/gerador-
conversão directa no foco (700-800ºC)• Vantagem : CSP modular, da pequena à grande escala:
<25kW
Cilindro parabólicos
• Seguimento do mov. aparente do sol a um só eixo
Concentrador parabólico
•Luz- California- 360Mwp
Fresnel Concepts: LFR Technology, (AUSRA ,Liddell)
40 MW; second stage at Liddell
28500 ton
NaNO3+KNO3
ARMAZENAMENTO
Copyright © Ausra, Inc.
2007
16 hr production: Storage
Storing hot water/steam on a large scale and low cost (7-21 euro/kWh)
34
US Solar Resources
100% US Power147x147 km2 park
BIG SOLAR !!!
Conclusões (Manuel Collares Pereira)
• CSP- Electricidade solar por via térmica: uma tecnologia com muito futuro
• Mais competitiva/versátil que o fotovoltaico em produção centralizada, grande escala?! Sim… c/armazenamento…
• Portugal: não ficar de fora da “corrida” a esta tecnologia!!!? 1000 MW até 2020?
• Metas e tarifas (a actual é como se não existisse… (27c€/kWh) )
• Hibridização com gás!
Energia Solar: FotovoltaicaEnergia Solar: Fotovoltaica
Energia Solar Fotovoltaica
Historical development of Global Cumulative PV
power installed per Region
PV represented 19% of new EU capacity
installations in 2008
Source: Platts, EPIA, EWEA
Source: Platts, EPIA, EWEA
Indicative
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
2005 2010 2015 2020 2025 2030
3 PV deployment scenarios in Europe1
GW
p
PV deployment scenarios in Europe1) (GWp )
1) Europe 27, Croatia, Norway and TurkeySources: EPIA, EU DG TREN “European Energy and Transport: trends to 2030, update 2007”, Eurostat Data Portal,
EU JRC Photovoltaic Geographical Information System, A.T. Kearney analysis
Asymptote without paradigm shift
Possible evolution after Paradigm Shift
Scenario 3Scenario 2Scenario 1
The Paradigm Shift requires significant changes in the
existing electricity system and at market and regulatory level,
together with a strong collaboration with other players in the energy
sector 12%
6%
4%
2010PV electricity pricePV electricity price((€€ / kWh)/ kWh)
0.350.35
0.250.25
0.290.29
0.220.22
0.190.19
PV electricity prices
compared withexpected
consumerelectricity
prices(+ 1%/yr)
consumer electricity priceconsumer electricity price((€€ / kWh)/ kWh)
0.150.150.170.17
0.170.17
0.210.21
0.110.11
0.230.23
0.130.13
0.110.11
source: EUPVTP
2015PV electricity pricePV electricity price((€€ / kWh)/ kWh)
0.250.25
0.180.18
0.210.21
0.160.16
0.140.14
PV electricity prices
compared withexpected
consumerelectricity
prices(+ 1%/yr)
consumer electricity priceconsumer electricity price((€€ / kWh)/ kWh)
0.160.160.180.18
0.180.18
0.220.22
0.110.11
0.240.24
0.130.13
0.120.12
source: ECN
2020PV electricity pricePV electricity price((€€ / kWh)/ kWh)
0.200.20
0.140.14
0.170.17
0.130.13
0.110.11
PV electricity prices
compared withexpected
consumerelectricity
prices(+ 1%/yr)
consumer electricity priceconsumer electricity price((€€ / kWh)/ kWh)
0.160.160.190.19
0.190.19
0.230.23
0.120.12
0.260.26
0.140.14
0.120.12
source: ECN
2
02-02-2010 04-02-2010
Potência instalada (ligada à RNT): 75MW
(Em Espanha: > 3 GW)
Objectivo do Gov. para 2010: 1500 MW( x 20)
PRODUÇÂO FOTOVOLTAICA
PV em 2010PV em 2010
• Efeitos da bolha de silício estão a dissipar- se
• Efeitos da crise espanhola com prejuízos regionais
• Efeito da crise financeira ainda por acalmar
PV em 2010PV em 2010
Tecnologias em competição:
• Silício cristalino continua a dominar mercado
• Emergência da First Solar
Perspectivas para o custo da electricidade produzida (CPV vs Painel plano)
3
Tecnologias em competição:
“Path for affordable solar electric power” -Lewis Fraas - JX Crystals Inc
PV em Portugal em 2010PV em Portugal em 20102010: 150MW2010: 150MW
PV em Portugal em 2010PV em Portugal em 2010
Aposta em mega centrais fotovoltaicas• Visibilidade pública PV• Custos elevados• Baixa incorporação da indústria nacional• Baixa criação emprego qualificado• Baixo efeito multiplicador• … mas uma boa oportunidade de negócio
Dados Estatísticos da MicroproduçãoAno Regime Tarifa Nº
Registos (1)
kW Registados
(1)
Nº Instalaçõe
s(2)
kW instalados(
2)
2008 Bonificad o
0,65 €/kWh 3245 11322,88 2284 7991,06
2009 Bonificad o
0,65 €/kWh 958 3389,73 790 2788,01
2009 Bonificad o
0,6175 €/kWh
3286 11688,46 1715 6104,11
2008/0 9
Geral (3) A de consumo
7 32,53 2 9,35
TOTAL 7496 26433,60 4791 16892,53
(1) Corresponde apenas ao nº de registos pagos
(2) Estas colunas referem-se a projectos que já solicitaram a inspecção, não se encontram todos ainda em exploração
(3) A tarifa do regime geral andará à volta dos 0,10 - 0,11€/kWh, em média
PV em Portugal em 2010PV em Portugal em 2010
Renováveis na hora• Tarifa (demasiado?) generosa mas
decrescente (5%/10MW)• Limite anual cauteloso mas crescente
(+20%/10MW)• Desenvolvimento de um programa de
certificação de equipamentos e instalações• Até 2020 (assumindo +4%/ano tarifas e limite anual sempre atingido)
– 500MW instalados, que terão produzido 3.4TWh– Custo total 700M€ (i.e. 1.4€/Wp ou 20c€/kWh)
Rever o regime da microgeração (simplificar os procedimentos e processos para facilitar a adesão dos cidadãos, introduzir critérios mínimos de qualidade técnica dos equipamentos, critérios de eficiência energética, entre outros)
Criar um novo regime para a miniprodução: permite aliviar a procura na microgeração e o desenvolvimento de um novo nicho de mercado (até 150-250 kW, a definir)
Promover e facilitar a entrada em operação dos novas centrais CPV e CSP, para se passar rapidamente a uma maior escala e assumir a liderança neste mercado
Expectativas para 2010
Desafios para o sector da Energia Solar
Aproveitar o “boom” da procura interna de equipamentos (microgeração, solar térmico), para desenvolver uma indústria com capacidade exportadora
Assegurar parcerias que potenciem a transferência tecnológica e a criação de know- how para as empresas e instituições do SCT nacional, na área do solar e aplicações relacionadas (sistemas de tracking, sistemas de armazenamento, integração em materiais de construção, integração em transportes, eco-design, etc…)
Melhorar a formação técnica e preparar os sistemas de acreditação profissional e certificação de equipamentos de acordo com as exigências da nova Directiva das Renováveis (Directiva 2009/28/CE).
Investir na credibilidade do sector, garantido elevados padrões de qualidade a todos os níveis, desde a concepção dos equipamentos, elaboração dos projectos, passando pela instalação, até assistência técnica e manutenção pós- venda.
Desenvolver o papel das ESCO à volta do conceito dos contratos de performance, associando a capacidade técnica a soluções de financiamento.
PV em Portugal em 2010PV em Portugal em 2010
indústria PV nacional• Open Renewables, 1994 (Évora; Si; 45MW)• WS Energia, 2006 (Oeiras; CPV;)• Solar Plus, 2008 (Oliveira Bairro; a-Si; 5MW)• Martifer Solar, 2008 (Oliveira Frades; Si; 50MW)• RPP Solar, 2010 (Abrantes; Si; 365MW)• Magpower, 2010 (Agualva; CPV; n/a)
Metas PV para 2020Metas PV para 2020
EPIA 2009| SET FOR 2020
União EuropeiaElectricidade de renováveis: 3200 TWh em 2020Business as usual: PV 4% ( 130TWh) em 2020Paradigm shift: PV 12% (380TWh) em 2020
Metas PV para 2020Metas PV para 2020
Portugal representa 1.5% do consumo de electricidade (e do PIB) da União Europeia
PortugalElectricidade de renováveis: 45 TWh em 2020Business as usual: PV 4% ( 1.8TWh) em 2020Paradigm shift: PV 12% (5.4TWh) em 2020
Metas PV para 2020Metas PV para 2020
Considerando que em Portugal temos 1.5kWh/ano/Wp
PortugalElectricidade de renováveis: 45 TWh em 2020Business as usual: instalados 1.2GW em 2020Paradigm shift: instalados 3.6GW em 2020
E isso significa um aumento da potência instalada de 23 a 37% por ano até 2020
Metas PV para 2020Metas PV para 2020
Para instalar entre 1.2 e 3.6GW de PV em 2020 precisamos de• uma indústria de fabrico de células e módulos
com pelo menos essa capacidade de produção• uma indústria de projecto e instalação de
sistemas PV madura e fiável (i.e. certificada)• condições sociais e económicas que promovam
a instalação de sistemas PV
Como lComo láá chegar?chegar?
RecomendaRecomendaççõesões
• Desenvolver a indústria de instaladores e projectistas PV através de incentivos à microgeração, e.g. Renováveis na Hora com um pouco mais de ambição
• Garantir a qualidade e certificação dos equipamentos e instalações
• Promover a disseminação junto dos cidadãos, e.g. programas PV para escolas e edifícios públicos
RecomendaRecomendaççõesões
• Criar as condições para o estabelecimento de um cluster da indústria PV em Portugal, através de incentivos indispensáveis, parcimoniosos e sobretudo estáveis e previsíveis.
• Estimular o empreendedorismo e a inovação na área de energia fotovoltaica
RecomendaRecomendaççõesões
Apoiar a construção de uma comunidade científica na área do fotovoltaico em Portugal,
• para formar os futuros trabalhadores da– certificação de equipamentos e projectos– indústria dos instaladores e projectistas– indústria do fabrico de células/módulos
• para desenvolver conhecimento, novos produtos e ideias, criando inovação e novas oportunidades
“Solar future is not about fashion, is about survival...”
N. Foster
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