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Comunicação apresentada no IX Congresso da Geografia Portuguesa na Universidade de Évora (28 Novembro 2013) cuja temática aborda as energias renováveis e o seu aproveitamento em meio urbano. A metodologia proposta nesta comunicação é apenas teórica. Esta comunicação é baseada num artigo realizado pelos mesmo autores cujo título é igual à da presente comunicação.
Citation preview
Geração de Energias Alternativas em Meio
Urbano: Potencial Eólico e Complementaridade Solar
IX Congresso da Geografia Portuguesa
Geografia: Espaço, Natureza, Sociedade e Ciência
Autores:Marc Valente
Rui Pedro Julião
Introdução
As cidades não são energeticamente autossustentáveis: Potenciais locais de produção de
energia.(m/s)
Simulação do comportamento do vento (Sandberg et. al. 2005)
Aproveitamento da cobertura do edificado (Laboratório Nacional Lawrence Berkeley,
E.U.A., 2010)
Panorama Nacional
Portugal não possui fontes fósseis de energia;
Segundo a Direção-Geral de Energia e Geologia (DGEG), o petróleo é a fonte de energia mais importada no país.
Consumo de energias fósseis em Portugal em 2012 (Balanço Energético: Sintético, DGEG)
Panorama Nacional
Contexto geográfico proporciona quantitativos elevado de produção de energias renováveis.
Velocidades de vento obtidas para a cota de 50m (adaptado de Troen, et. al.,
1989)
Valores médios anuais de insolação (adaptado de Gomes, 2011)
As Renováveis e o País
Diminuição da importação das energias fósseis: Incentivos por parte do Estado e de diversas
empresas privadas;
Renováveis representam entre 40 a 50% do total da energia consumida (DGEG – Estatísticas Rápidas de Fevereiro 2013): As mais representativas são: hídrica e eólica
(75%); Subida anual da energia fotovoltaica.
Metodologia
Metodologia adaptada de: Wind Atlas Analysis and Application Program (WAsP)
– Laboratório Nacional RISØ, Dinamarca:
1) Avaliação do meio (recolha de dados);
2) Aplicação do método estatístico (distribuição de Weibull);
3) Análise do potencial económico:▪ Bruto;▪ Efetivo;
4) Complementaridade solar.
Metodologia:1) Avaliação do Meio
Estações meteorológicas (idealmente normais de 30 anos): Simulação do comportamento do
vento (mesoescala);
Simulação para a baixa da cidade de Montreal, Canadá (adaptado de Gousseau, et. al. 2010)
Metodologia:2) Método estatístico (Weibull)
Dados de vento em séries temporais;
Dados de vento formatados em distribuição de frequência.
Adaptado de Seguro, et. al. (1999)
Adaptado de Seguro, et. al. (1999)
Metodologia:3) Avaliação do potencial económico
Fórmula do cálculo do potencial energético (WAsP):
En – Produção energética anual (MW/hano);
8760 – Número de horas num ano;
f (ū) – Frequência de ocorrência de classe de vento;
(Pwt(ū)) – Potência nominal da turbina.
Potencial económico bruto= En x Valor(€) do MW/h
Metodologia:3) Avaliação do potencial económico
Escala de produção de energia: Microgeração; Minigeração;
Tipos de regimes de remuneração: Geral (estável); Bonificado:▪ Aumento de 20%/ano, no entanto possui
um limite estabelecido anualmente;▪ Contrato acaba ao fim de 15 anos.
Metodologia:4) Complementaridade Solar
Avaliação do potencial solar: Mapa de valores radiométricos;
Cruzamento da informação: Mapa de valores radiométricos
críticos; Mapa dos locais-ótimos de
produção de energia eólica;
Avaliação de cada local à instalação das infraestruturas.
Impactos
Eólica: Visuais:▪ Diluídos pelo design;
Sonoros:▪ Mitigados pela evolução tecnológica no
sentido de diminuir o ruído das hélices; Solar:
Espaço:▪ Necessita de grandes áreas;
Custos;
Conclusões
Ambientes urbanos são grandes consumidores de energia;
De uma forma geral, são os energeticamente menos autossustentáveis;
A complexidade do meio altera o fluxo natural do vento;
Criação involuntária de locais potenciadores de energia;
Aumenta da sustentabilidade energética urbana;
Diminuição da dependência energética nacional.
Obrigado pela vossa atenção! BIBLIOGRAFIA
Costa P A (2004) Atlas do Potencial Eólico para Portugal Continental. Dissertação de Mestrado, Universidade de Lisboa, Lisboa.
Decreto-Lei nº 25/2013 de 19 de Fevereiro, Diário da República - Ministério da Economia e do Emprego. [Acedido em Maio
2013]. http://www.edpsu.pt/pt/PRE/Microproducao/RegulamentaoDocs/Decreto-Lei%2025_2013.pdf
Direcção-Geral de Energia e Geologia, Ministério da Economia e do Emprego (2013). Estatísticas Rápidas de Fevereiro de 2013. Lisboa [Acedido em Maio 2013].http://www.dgeg.pt/
Fuglsang P, Bak, C (2004) Development of the Riso wind turbine airfoils. Wind Energy, 7 (2): 145-162.
Gomes N M (2011) Integração de Dados LiDAR com Imagens de Muito Alta Resolução Espacial para Determinação de Áreas
Urbanas com Potencial Solar. Dissertação de Mestrado, Universidade Nova de Lisboa, Lisboa. Gousseau, P., Blocken, B., et. al. (2010) CFD Simulation of Polltant Gas Dispersion in Downtown Montreal, Canada.
Departamento do Meio Urbanizado da Universidade Tecnológica de Eidhoven, Holanda. [Acedido em Maio 2013]. http://sts.bwk.tue.nl/urbanphysics/Gas%20dispersion%20in%20downtown%20Montreal.htm
Martins J S, Moreira M, Afonso J l (2004) Medidas reguladoras, normas e legislação portugesa aplicável às enegias
renováveis e sugestões. Simpósio sobre Energias Renováveis em Portugal 2: 25-30.
Seguro, J. V., Lambert, T. W. (2000) Modern Estimation of the Parameters of the Weibull Wind Distribution for Wind Energy Analysis. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerdynamics 85: 75-84
Shigetomi, A., Murai, Y., Tasaka, Y., Takeda, Y., (2011) Interactive flow field around two Savonius turbines. Renewable Energy
36: 536-545.
Troen L, et. al. (1989) European Wind Atlas. Riso National Laboratory, Bruxelas.