caracterizacao sen ed0

UNIVERSIDADE TCNICA DE LISBOA

INSTITUTO SUPERIOR TCNICO

DEEC / rea Cientfica de Energia

Energias Renovveis e Produo Descentralizada

BREVE CARACTERIZAO DO SISTEMA ELCTRICO NACIONAL

Rui M.G. Castro

Fevereiro 2009 (edio 0)

BREVE NOTA BIOGRFICA DO AUTOR

Rui Castro recebeu em 1985, 1989 e 1994 no Instituto Superior Tcnico da Uni-versidade Tcnica de Lisboa os graus de Licenciado, Mestre e Doutor em Enge-nharia Electrotcnica e de Computadores, respectivamente.

docente do Instituto Superior Tcnico desde 1985, sendo presentemente Profes-sor Auxiliar, com nomeao definitiva, a exercer funes na rea Cientfica de Energia do Departamento de Engenharia Electrotcnica e de Computadores.

Os seus principais interesses cientficos tm motivado uma actividade de investi-gao centrada na rea das energias renovveis e na sua interligao com o sis-tema de energia elctrica, na rea da anlise da dinmica dos sistemas de ener-gia elctrica e do seu controlo, e, mais recentemente, em aspectos relacionados com a economia da energia elctrica.

Complementarmente actividade de investigao, tem tido uma actividade regu-lar de prestao de servios sociedade no mbito de projectos de consultoria tcnica.

Publicou mais de cinco dezenas de artigos em conferncias nacionais e internaci-onais e participou na elaborao de mais de trs dezenas de relatrios de activi-dades desenvolvidas no mbito de projectos em que esteve envolvido. autor de diversas publicaes de ndole pedaggica, designadamente de uma coleco sobre Energias Renovveis e Produo Descentralizada.

Rui Castro [email protected] http://energia.ist.utl.pt/ruicastro

Foto da capa: REN, autotransformador 400/150 kV, 450 MVA, Falagueira.

NDICE

1. ORGANIZAO DO SISTEMA ELCTRICO NACIONAL 4

2. ESTATSTICA BREVE DA ENERGIA ELCTRICA 10

2.1. Repartio da produo 11

2.2. Potncia instalada 13

2.3. Rede Nacional de Transporte 14

3. ESTATSTICA DAS RENOVVEIS 17

4. IMPACTO DA ENERGIA ELICA 21

5. INFORMAO DE PREOS 25

6. BIBLIOGRAFIA 27

Organizao do Sistema Elctrico Nacional

4

1. ORGANIZAO DO SISTEMA ELCTRICO NACIONAL

A primeira grande restruturao do sector elctrico ocorreu em 1995 quando foi estabelecida, no quadro do Sistema Elctrico Nacional (SEN), a coexistncia de um sistema elctrico de servio pblico e de um sistema elctrico independente, sendo este ltimo organizado segundo os princpios orientadores de uma lgica de mercado.

Mais recentemente, a Resoluo do Conselho de Ministros n. 169/2005 aprovou a estratgia nacional para a energia, onde se estabelece o aprofundamento da libe-ralizao iniciada em 1995 e a promoo da concorrncia nos mercados energti-cos. O Decreto-Lei n. 29/2006 (DL 29/2006) concretiza aquela estratgia estabe-lecendo as novas bases em que assenta a organizao do SEN.

Nesta legislao e em legislao posterior, designadamente, o DL 172/2006 e DL 264/2007, so estabelecidos os princpios de organizao e funcionamento do SEN, bem como as regras gerais aplicveis ao exerccio das actividades de produ-o, transporte, distribuio e comercializao, e, ainda, a organizao dos mer-cados de electricidade. Ficam assim transpostos para legislao nacional, os prin-cpios da Directiva n. 2003/54/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, que tinha por finalidade a criao de um mercado livre e concorrencial na rea da energia.

Em contraposio com o anterior regime de 1995 (DL 182/95), o novo quadro es-tabelece um sistema elctrico nacional integrado, em que as actividades de pro-duo e comercializao so exercidas em regime de livre concorrncia, mediante a atribuio de licena, e as actividades de transporte e distribuio so exercidas mediante a atribuio de concesses de servio pblico.

A Figura 1 mostra, esquematicamente e de forma simplificada, a organizao ge-ral do SEN, conforme estabelecida no DL 29/2006.


5

ERSE

Contratos Bilaterais e

DG

Contratos Bilaterais GE

PRO - Produo em Regime Ordinrio

PRE - Produo em Regime Especial

RNT - Rede Nacional de Transporte / Operador de Sistema

RND - Rede Nacional de Distribuio / Operador da RND

MO - Mercado Organizado

CL - Comercializador Liberalizado

CUR - Comercializador ltimo Recurso

CML - Clientes Mercado Liberalizado

CMR - Clientes Mercado Regulado

Produo de outras origens (ESPANHA)

Figura 1 Esquema simplificado de organizao do SEN.

Produo

A produo de electricidade integra a classificao de Produo em Regime Ordi-nrio (PRO)1, relativa produo de electricidade com base em fontes tradicio-nais no renovveis e em grandes centros electroprodutores hdricos, e Produo em Regime Especial (PRE)2, relativa cogerao e produo elctrica a partir da utilizao de fontes de energia renovveis. Ao exerccio desta actividade est subjacente a garantia do abastecimento, no mbito do funcionamento de um mer-cado liberalizado. O acesso actividade livre, cabendo aos interessados a res-pectiva iniciativa.

Abandona-se, assim, a lgica do planeamento centralizado dos centros electro-produtores, assente numa optimizao baseada nos custos variveis de produo de cada centro electroprodutor, e introduz-se uma optimizao que resultar de uma lgica de mercado.

1 Exemplos de empresas que actuam na PRO: Turbogs, Tejo Energia, EDP Produo. 2 Exemplos de empresas que actuam na PRE: EDP Renovveis, Martifer, Catavento, Generg, Enersis (actual Iberwind), EEVM.


6

Ao Estado cabe a criao das condies adequadas ao desenvolvimento do referido mercado da electricidade. No entanto, ao Estado fica tambm atribuda a funo de suprir as falhas de mercado, assumindo uma posio de garante do abasteci-mento de electricidade, atravs da monitorizao permanente do sector elctrico. No caso de se verificar que a iniciativa privada no est a assegurar as capacida-des de produo necessrias, compete ao Estado, atravs de concurso pblico, promover as condies para que tal abastecimento seja garantido.

Os produtores de electricidade em regime ordinrio podem vender a electricidade produzida atravs da celebrao de contratos bilaterais com clientes finais e com comercializadores de electricidade ou atravs da participao nos mercados orga-nizados, designadamente o MIBEL3. Os produtores de electricidade em regime especial gozam do direito de vender a electricidade que produzem ao comerciali-zador de ltimo recurso (ver mais frente). Tanto uns como outros podem igual-mente fornecer servios de sistema, atravs da celebrao de contratos com o ope-rador de sistema (ver mais frente), ou atravs da participao em mercados or-ganizados para este efeito.

Transporte

A actividade de transporte de electricidade exercida mediante a explorao da Rede Nacional de Transporte (RNT), a que corresponde uma nica concesso exercida em exclusivo e em regime de servio pblico4. A explorao da RNT inte-gra a funo de gesto tcnica global do sistema, assegurando a coordenao sis-tmica das instalaes de produo e de distribuio, tendo em vista a continui-dade e a segurana do abastecimento e o funcionamento integrado e eficiente do sistema (funo operador de sistema).

3 O MIBEL tem basicamente dois mercados: (i) o mercado dirio, gerido pelo OMEL Operador del Mercado Ibrico de Energa Plo Espaol, onde a concretizao da compra e venda de ener-gia resulta do encontro entre as ofertas de compra e de venda efectuadas pelos diversos agentes para uma determinada hora; (ii) o mercado a prazo (mercado de futuros), gerido OMIP, Operador do Mercado Ibrico de Energia Plo Portugus, que assegura a transaco de energia e a fixao de preos para entrega futura, ou seja, a transaco efectivada mas apenas se concretiza fisica-mente num futuro predefinido [EDPSU-1, 2009]. 4 A concessionria da RNT a REN Redes Energticas Nacionais.


7

A concessionria da RNT relaciona-se comercialmente com os utilizadores das respectivas redes, tendo direito a receber, pela utilizao destas e pela prestao dos servios inerentes, uma retribuio por aplicao de tarifas reguladas.

Distribuio

A distribuio de electricidade processa-se atravs da explorao da Rede Nacio-nal de Distribuio (RND). Esta rede explorada mediante uma nica concesso do Estado, exercida em exclusivo e em regime de servio pblico5.

As principais competncias da entidade concessionria da RND consistem em as-segurar a explorao e manuteno da rede de distribuio em condies de segu-rana, fiabilidade e qualidade de servio, bem como gerir os fluxos de electricida-de na rede, assegurando a sua interoperacionalidade com as redes a que esteja ligada e com as instalaes dos clientes, no quadro da gesto tcnica global do sis-tema (funo operador da rede de distribuio).

Tambm a concessionria da RND se relaciona comercialmente com os utilizado-res das respectivas redes, tendo direito a receber uma retribuio por aplicao de tarifas reguladas. O operador de rede de distribuio no pode adquirir elec-tricidade para comercializao.

Comercializao

A actividade de comercializao de electricidade livre, ficando, contudo, sujeita a atribuio de licena onde se define o elenco dos direitos e dos deveres na pers-pectiva de um exerccio transparente da actividade. No exerccio da sua activida-de, os comercializadores6 podem livremente comprar e vender electricidade. Para o efeito, tm o direito de acesso s redes de transporte e de distribuio, mediante o pagamento de tarifas reguladas. Os consumidores podem, nas condies do mercado, escolher livremente o seu comercializador, no sendo a mudana onera-da do ponto de vista contratual.

5 A concessionria da RND a EDP Distribuio. 6 Exemplos de empresas comercializadoras: EDP Comercial, Iberdrola Comercializao de Ener-gia, Endesa Energia, Union Fenosa Comercial.


8

O exerccio da actividade de comercializao de electricidade consiste na compra e venda de electricidade para comercializao a clientes finais ou outros agentes, atravs da celebrao de contratos bilaterais ou da participao em outros mer-cados.

Para proteco dos consumidores, define-se tambm um servio universal, carac-terizado pela garantia do fornecimento em condies de qualidade e continuidade de servio e de proteco quanto a tarifas e preos. Consagra-se a figura do co-mercializador de ltimo recurso (CUR)7, ou comercializador regulado, com o ob-jectivo de assegurar a todos os consumidores o fornecimento de electricidade.

O CUR deve adquirir obrigatoriamente a electricidade produzida pelos produto-res em regime especial e pode adquirir electricidade para abastecer os seus clien-tes em mercados organizados, designadamente o MIBEL, ou atravs de contratos bilaterais mediante a realizao de concursos, ou ainda em leiles de mbito ib-rico8.

Regulao e Segurana do Abastecimento

As actividades de transporte, distribuio, comercializao de electricidade de l-timo recurso e de operao logstica de mudana de comercializador esto sujeitas a regulao, exercida pelo Regulador energtico9.

A segurana do abastecimento garantida pelo Estado10, a quem compete a mo-nitorizao da segurana do abastecimento.

7 A principal empresa CUR a EDP Servio Universal; existem tambm pequenas cooperativas de consumidores com a funo CUR. 8 Os leiles de mbito ibrico, designados por leiles CESUR, do lugar ao estabelecimento de contratos bilaterais fsicos de compra/venda de energia entre vendedores e compradores. Os agen-tes compradores so obrigados a adquirir as quantidades de energia de acordo com despachos es-pecficos a emitir pelas entidades competentes dos respectivos pases [EDPSU-1, 2009]. 9 O Regulador a ERSE Entidade Reguladora dos Servios Energticos. 10 Actividade exercida atravs da Direco-Geral de Geologia e Energia (DGGE). As designaes DGGE Direco-Geral de Geologia e Energia e DGEG Direco Geral de Energia e Geologia designam a mesma entidade. Na verdade, a legislao sobre o SEN refere DGGE, mas o site indi-ca DGEG.


9

A organizao do SEN assenta, portanto, na coexistncia de um mercado liberali-zado e de um mercado regulado (Figura 2). Os agentes econmicos tm a opo de estabelecer relaes contratuais com o comercializador regulado (CUR), ao abrigo das condies aprovadas pela ERSE, ou negociar outras condies directamente com os comercializadores que actuam no mercado liberalizado11.

Figura 2 Mercado regulado e mercado liberalizado [EDPSU-2, 2009].

11 Em Dezembro de 2008 existiam no mercado liberalizado cerca de 200.000 clientes, essencial-mente clientes residenciais BTN, que representaram, em 2008, apenas um consumo de cerca de 3% do consumo elctrico total. A EDP Comercial assume-se como o principal operador no mercado liberalizado, quer em termos de nmero de clientes (mais de 99% do nmero total de clientes), quer em termos de consumos (cerca de 92% dos fornecimentos) [ERSE-1, 2008].

Estatstica Breve da Energia Elctrica

10

2. ESTATSTICA BREVE DA ENERGIA ELCTRICA

A Figura 3 ilustra a evoluo da repartio por origens da produo de energia elctrica no perodo 19802004. H a realar os seguintes aspectos:

A participao do gs natural, a partir de 1998, com um share cres-cente, em contraste com a produo baseada em petrleo que apresenta uma tendncia sustentada de diminuio.

A grande variabilidade da produo hidroelctrica, muito dependente das condies climatricas, e a relativa estabilizao da produo base-ada em carvo.

O incio, principalmente a partir de 2003, da incluso da produo de origem elica.

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000

1980 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

GW

h

Elica e geotrmicaHidricaBiomassa e resduosGs naturalPetrleoCarvo

Taxa de crescimento mdio anual 4,7%

Figura 3 Evoluo da repartio por origens da produo de energia elctrica (19802004). Fonte: DGEG.


11

2.1. REPARTIO DA PRODUO

A Figura 4 mostra a repartio da produo em 2007 e 2008. Em 2008, relativa-mente a 2007, pode verificar-se:

O aumento da produo em regime especial (PRE), que em 2008 se si-tuou nos 23%, e do saldo importador (19% em 2008).

O aumento da participao do gs natural (24% em 2008), tambm por fora da diminuio da componente hdrica (apenas 11% em 2008), mo-tivada pelas condies climatricas.

A relativa estabilizao da produo baseada em recursos muito po-luentes (21% de carvo e 2% de petrleo, em 2008).

Figura 4 Repartio da produo elctrica (20072008) [REN-1, 2008].

A ttulo de exemplo, a Figura 5 mostra a repartio da produo em 2005. Este ano foi um ano muito seco (hdrica a 9%) o que motivou um aumento da partici-pao do carvo e do petrleo. Pode ainda verificar-se que em 2005 a PRE se situ-ava apenas em 13%.


12

Figura 5 Repartio da produo elctrica (2005) [REN-2, 2006].

A Figura 6 ilustra a satisfao do consumo, por origens, no perodo 19992008. O consumo anual de energia elctrica situa-se actualmente nos 50 TWh. Observa-se que o consumo de electricidade continua a crescer, mas a um ritmo mais lento. Em 2006 o consumo de electricidade tinha aumentado 2,6%; em 2007 o aumento foi de 1,8% e em 2008 foi de apenas 1%.

de realar o aumento sustentado do saldo importador (19% em 2008), decorren-te da liberalizao do mercado, o aumento da PRE elica (representa 11%), a grande variabilidade da produo hidrulica, compensada pelo recurso a tecnolo-gias poluentes (numa primeira fase, carvo e petrleo, e mais recentemente, gs natural).

A mesma figura mostra tambm o ndice de produtibilidade hidroelctrica (IPH)12. Pode verificar-se que o ltimo ano em que se verificou IPH>1 foi 2003 (2005 foi um ano anormalmente seco, como j foi referido; 2008 tambm foi mau).

12 Indicador que permite quantificar o desvio do valor total da energia elctrica produzida por via hdrica num determinado perodo, em relao que se produziria se ocorresse um regime hidrol-gico mdio.


13

Figura 6 Satisfao do consumo (19992008) e IPH [REN-1, 2008].

2.2. POTNCIA INSTALADA

A Tabela 1 contm a constituio do parque electroprodutor, com a repartio da potncia instalada por origem. A potncia instalada ascende a cerca de 15 GW, sendo que cerca de 10,5 GW correspondem a centrais de PRO (4,6 GW em hdrica e 5,8 GW em trmica) e 4,5 GW correspondem a PRE (1,5 GW de cogerao e 2,6 GW de elica). de referir que a potncia elica representa j quase 20% da potncia total instalada no SEN.

interessante verificar que os 4.578 MW hdricos instalados produziram 9.523 GWh (18% do total) em 2007, mas apenas 6.436 GWh (11% do total) em 2008.


14

Tabela 1: Constituio do parque electroprodutor [REN-1, 2008].

2.3. REDE NACIONAL DE TRANSPORTE

A Figura 7 mostra o mapa da RNT em 1 de Janeiro de 2009.

A RNT cobre a totalidade do territrio de Portugal Continental e tem interliga-es rede espanhola de electricidade em nove pontos, incluindo quatro interli-gaes de 400 kV e trs de 220 kV, alm de uma interligao de 130 kV e outra de 60 kV. Est prevista a construo de mais duas interligaes adicionais a 400 kV, que devero estar concludas no horizonte 20102013.

A 31 de Dezembro de 2008, a RNT tinha em operao 1.589 km de linhas de 400 kV, 3.257 km de linhas de 220 kV e 2.667 km de linhas de 150 kV, totalizan-do 7.513 km de linhas.


15

Figura 7 Mapa da Rede Nacional de Transporte [REN-4, 2009].


16

A rede de Muito Alta Tenso (MAT) desenvolve-se, no que respeita s linhas de 400 kV, no sentido NorteSul junto costa, do centro electroprodutor de Alto Lindoso a Norte, at ao centro electroprodutor de Sines, a Sul, e tambm no sen-tido oeste- leste, estabelecendo as interligaes com a rede espanhola. As linhas de 220 kV desenvolvem-se fundamentalmente entre Lisboa e Porto, e, na diago-nal, entre Coimbra e Miranda do Douro e ao longo do rio Douro e na Beira Interi-or. A rede MAT ainda complementada por um conjunto de linhas de 150 kV, o primeiro nvel histrico (incio dos anos 50) de tenso da RNT.

A RNT liga (Maro 2008) 38 centros electroprodutores e 383 subestaes. Do total de centros electroprodutores, 63% so hdricos, 18% so trmicos e 19% so cen-tros electroprodutores em regime especial. As subestaes ligam as diferentes partes da RNT e fornecem os pontos de entrada e sada atravs dos quais a elec-tricidade transita entre produtores e distribuidores (que, por sua vez, alimentam a maior parte dos consumos finais) ou grandes consumidores [REN-4, 2009].

Estatstica das Renovveis

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3. ESTATSTICA DAS RENOVVEIS

A Tabela 2 mostra a evoluo no perodo 20012008 da potncia instalada em re-novveis. Observa-se o crescimento espectacular da potncia elica que passou de 114 MW em 2001 para 2.771 MW no final de 2008. de realar tambm os 295 MW de mini-hdrico (PCH) e os 21,4 MW instalados em centrais fotovoltaicas em 2008.

Tabela 2: Evoluo da potncia instalada em renovveis em MW (20012008) [DGEG, 2008]

Na Tabela 3 pode observar-se a evoluo do valor percentual de cada tecnologia renovvel na produo de energia total. A elica passou de 0,4% em 2001, para mais de 10% em 2008 (valor semelhante ao da hdrica). de salientar que, neste ano, 26,7% da energia elctrica produzida teve origem renovvel.

Tabela 3: Evoluo do peso da produo renovvel em % da produo total (20012008) [DGEG, 2008].


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No que se refere em particular ao sector elico, de longe o mais dinmico actual-mente, dados mais recentes do INEGI/FEUP [Rodrigues, 2008] referem que em Dezembro de 2008 havia um total de 2831,7 MW de potncia elica instalada (in-cluindo Regies Autnomas), a que correspondem 1.604 geradores elicos. Mais de 1.000 destes aerogeradores tm uma potncia unitria igual ou superior a 2 MW. Cerca de 1.000 MW esto ligados na rede de transporte, e o restante na rede de distribuio. Na mesma data estavam em construo 739,5 MW (355 ge-radores elicos), pelo que o total a curto prazo ser de 3.571,1 MW, perfazendo 1.959 geradores elicos.

Em termos de repartio por distritos, Viseu o distrito com mais capacidade ins-talada (mais de 600 MW), seguido de Castelo Branco (quase 400 MW) e Viana do Castelo (cerca de 300 MW).

No que diz respeito distribuio por fabricantes, a Enercon lidera com 45%, se-guida da Vestas (18%) e da Gamesa (13%). Quanto a promotores, a Iberwind (ex Enersis) a empresa com mais potncia elica instalada (20%), seguida da Ener-nova (Grupo EDP) com 17% e da Generg com 15%.

Informao de Dezembro de 2008 reporta que os maiores parques elicos ligados rede so o do Caramulo, Viseu, (84 = 42*2 MW, Enercon), Pampilhosa, Coim-bra, (81 = 27*3 MW, Vestas) e Candeeiros, Santarm, (78 = 26*3 MW, Vestas), e Terras Altas de Fafe, Braga, (78 = 39*2 MW, Gamesa).

A utilizao anual da potncia instalada13 verificada nas centrais renovveis apresentada na Tabela 4. Nesta tabela merecem destaque os nmeros referentes elica (na ordem de 21002400 horas), relativamente estveis numa base anu-al, por contraposio hdrica que apresenta, na mesma base anual, uma varia-bilidade muito superior. Em relao ao fotovoltaico de salientar o aumento em 2007 da utilizao anual, fruto da utilizao, nas novas centrais, de tecnologias mais eficientes. As tecnologias associadas cogerao apresentam, como seria de esperar, utilizaes anuais da potncia instalada muito superiores.


19

Tabela 4: Evoluo do nmero de horas equivalente potncia nominal das tecnologias renovveis (19972007) [DGEG, 2008].

13 Utilizao anual da potncia instalada ou nmero de horas equivalente potncia nominal mede o nmero de horas anual que a central precisaria de funcionar sempre potncia nominal para produzir a energia que efectivamente produziu.


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Para verificar a distribuio da produo elica por 5 regies tipo, inclui-se a Figura 8, onde se observa que a melhor performance obtida na regio litoral, com cerca de 2.200 horas mdias de utilizao anual da potncia instalada.

Figura 8 Distribuio regional do nmero de horas equivalente potncia nominal dos parques elicos com potncia estabilizada (Nov. 2007 / Nov. 2008) [DGEG, 2008].

Impacto da Energia Elica

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4. IMPACTO DA ENERGIA ELICA

A introduo de uma fonte de energia no controlvel na rede elctrica tem im-pactos que no podem ser ignorados. Para estudar estes efeitos, muitos estudos tm sido publicados envolvendo, principalmente, as universidades (designada-mente, o IST e o INESCPorto), as empresas do sector (REN e Grupo EDP) e os promotores. Aqui, far-se- apenas uma breve referncia a um dos principais im-pactos, que tem a ver com o carcter altamente varivel no tempo e no control-vel que caracteriza a produo elica.

A Figura 9 mostra a produo elica diria no ano de 2008, onde se pode observar claramente a flutuao caracterstica inerente energia elica.

Figura 9 Produo elica diria (2008) [REN-3, 2008].

Em 2008, a potncia elica injectada mxima cifrou-se em 2.197 MW, no dia 30 de Dezembro (Figura 10). No entanto, a produo mxima diria ocorreu a 24 de Novembro, dia em que a produo elica abasteceu 30% do consumo nacional (Figura 11).


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Figura 10 Diagrama de produo elica do dia em que foi atingida a potncia mxima (30 Dez. 2008) [REN-3, 2008].

Figura 11 Diagrama de produo elica do dia em que foi atingida a mxima energia fornecida (24 Nov. 2008) [REN-3, 2008].

Tendo em ateno que a potncia total elica instalada no final de 2008 se cifra em 2.640 MW (no continente), vale a pena mostrar o diagrama de durao de po-tncia elica verificado em 2008 (Figura 12). Pode observar-se que durante 5% do ano, a potncia elica igual ou superior a 1.598 MW (61% do total elico), du-rante 50% do tempo igual ou superior a 544 MW (21%) e durante 95% do ano igual ou superior a 62 MW (2,3%).


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Figura 12 Diagrama de durao de potncia elica (2008) [REN-3, 2008].

Tomemos agora como exemplo o ano de 2006, sem perda de generalidade, mas apenas por ser o ano de que se dispem de dados ilustrativos do que se quer transmitir [Pestana, 2007]. Nos dias 8 de Janeiro e 22 de Outubro de 2006 regis-taram-se, para esse ano, os valores mnimo e mximo, respectivamente, da ener-gia fornecida por geradores elicos (Figura 13). aparente a enorme diversidade de situaes de produo elica e participao no consumo total que a rede tem de enfrentar.

Figura 13 Diagramas de carga e de produo elica dos dias em que foram atingidas a mnima e a mxima energia elica fornecida (8 Jan. 2006 e 22 Out. 2006, respectivamente) [Pestana, 2007].


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Em 2006, o dia 22 de Outubro foi o que apresentou a menor variao de potncia elica (Figura 13). No extremo oposto, situou-se o dia 21 de Setembro, que apre-sentou uma variao superior a 900 MW (Figura 14).

Figura 14 Diagramas de produo elica do dia em que se verificou a mxima variao de potncia (21 Set. 2006) [REN-5, 2007].

Ainda outro exemplo pode ser encontrado na variao da produo em dias cont-guos. Por exemplo, nos dias 27 e 28 de Novembro, registaram-se entregas de 22 GWh e 7 GWh, respectivamente, e nos dias 14 e 15 de Novembro, observaram-se entregas de 5 GWh e 24 GWh, respectivamente [REN-5, 2007].

Naturalmente que h sempre outros pontos de vista a considerar. Por exemplo, a nvel das emisses de gases nocivos para a atmosfera, designadamente, o CO2, a energia elica d um contributo importante para a sua reduo.

Tomando como bom o valor de emisses especficas globais de CO2 de 457 ton./GWh apresentado pelo Grupo EDP [EDP, 2007] para a totalidade da sua energia produzida, a produo de 5.695 GWh de energia de origem elica em 2008 ter evitado a emisso de 2.602.615 de toneladas de CO2 para a atmosfera14.

14 Se tomarmos o valor de 726 ton./GWh apresentado pelo Grupo EDP como sendo as emisses especficas de CO2 do parque trmico, a emisso evitada pela energia elica eleva-se para 4.134.570 de toneladas de CO2. Quanto s emisses evitadas de SO2, NOx e partculas elas ci-fram-se em 17.768, 9.226 e 627 toneladas, respectivamente.

Informao de Preos

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5. INFORMAO DE PREOS

A formao do preo de venda da PRE abordado noutro captulo deste curso. Aqui pretende-se apenas tratar do custo global da PRE, suportado pelo consumi-dores de energia elctrica, atravs de custos induzidos nas tarifas. Pode verificar-se, na Figura 15, que o custo de aquisio de energia elctrica proveniente de PRE, por parte do comercializador de ltimo recurso, se cifrou, em 2007, em 94,5 /MWh. Este valor compara com o valor de 54,38 /MWh, que corresponde mdia ponderada pelas energias do preo da energia negociado na rea portugue-sa do MIBEL.

Figura 15 Custo mdio anual da PRE (19992007) [ERSE-2, 2008].

Na Figura 16 apresenta-se a discriminao por tecnologia do preo de aquisio da PRE em 2008. Para as energias renovveis com expresso, registaram-se os valores mdios de 88,7 /MWh, 94,8 /MWh e 338,4 /MWh, para as tecnologias mini-hdrica, elica e fotovoltaica, respectivamente.

Informao de Preos

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Figura 16 Repartio por tecnologia do custo mdio anual da PRE (20072008) [ERSE-2, 2008].

Bibliografia

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6. BIBLIOGRAFIA

[DGEG, 2008] Direco-Geral de Energia e Geologia, Renovveis Estatsticas Rpidas, Novembro 2008.

[DL29/2006] Decreto-Lei n. 29/2006, de 15 de Fevereiro.

[DL172/2006] Decreto-Lei n. 172/2006, de 23 de Agosto.

[DL264/2007] Decreto-Lei n. 264/2007, de 23 de Agosto.

[EDP, 2007] Grupo EDP, Relatrio e Contas 2007 Caderno de Sustentabilidade, 2007.

[EDPSU-1, 2009] EDP Servio Universal, Servio Universal > O Mercado Regulado > Compra de Energia, disponvel em http://www.edpsu.pt/, Fevereiro 2009.

[EDPSU-2, 2009] EDP Servio Universal, Servio Universal > O Mercado Regulado > Organi-zao do mercado, disponvel em http://www.edpsu.pt/, Fevereiro 2009.

[ERSE-1, 2008] Entidade Reguladora dos Servios Energticos, Resumo Informativo Mer-cado Liberalizado, Dezembro 2008.

[ERSE-2, 2008] Entidade Reguladora dos Servios Energticos, Informao sobre Produo em Regime Especial, Fevereiro 2009.

[Pestana, 2007] Rui Pestana, O Impacto da Energia Elica na Gesto Tcnica do SEN, VII JEEC, Abril 2007.

[REN-1, 2008] Redes Energticas Nacionais, Dados Tcnicos Electricidade Valores Pro-visrios 2008, 2008.

[REN-2, 2006] Redes Energticas Nacionais, Dados Tcnicos Electricidade Valores Pro-visrios 2006, 2006.

[REN-3, 2008] Redes Energticas Nacionais, A Energia Elica em Portugal 2008, 2008.

[REN-4, 2009] Redes Energticas Nacionais, Incio > Electricidade > Transporte, disponvel em http://www.ren.pt, Fevereiro 2009.

[REN-5, 2007] Redes Energticas Nacionais, A Energia Elica em Portugal 2006, 2007.

[Rodrigues, 2008] lvaro Rodrigues, Parques Elicos em Portugal Dezembro de 2008, INEGI Instituto de Engenharia Mecnica e Gesto Industrial, Dezembro 2008.

Bibliografia

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ANEXOReviso de conceitos bsicos de electrotecnia

Problema RCB1

Uma instalao fabril, que funciona com tenso de 220 V, 50 Hz, constituda por uma instalao de

fora-motriz com cinco motores, cada um com potncia de 7 kW, rendimento de 85% e factor de po-

tncia de 0,7 ind. e por uma instalao de iluminao com quarenta lmpadas de 65 W, e factor de

potncia 0,5 ind.

Calcule: a) a corrente absorvida pela instalao de fora-motriz; b) a corrente absorvida pela instala-

o de iluminao; c) a corrente total da instalao; d) o factor de potncia da instalao; e) a capaci-

dade do condensador a instalar em paralelo, de modo a que o factor de potncia seja 0,92, quando

apenas a instalao de iluminao estiver a funcionar; f) a capacidade do condensador a associar em

paralelo com o anterior, para que o factor de potncia se mantenha em 0,92 quando todos os equi-

pamentos funcionam simultaneamente.

Soluo: a) I1 = 267,3797*exp(j45,5730) A; b) I2 = 23,6364*exp(j60) A;

c) I = 290,3304*exp(j46,7352) A; d) fp = 0,6854 ind.; e) C2 = 223,33 F; f) C = 1,6 mF

Problema RCB2

Considere um circuito LC srie em ressonncia (2LC = 1) alimentado com tenso sinusoidal de valor eficaz e frequncia constantes. Aos terminais da bobina L liga-se uma carga de impedncia Z.

Mostre que este circuito constitui um conversor esttico tenso constante corrente constante, isto

, o valor da corrente de carga independente do valor da impedncia Z.

Soluo: IZ = jCV

Problema RCB3

Uma rede trifsica a 4 fios 380 V 220 V, estveis, alimenta os seguintes receptores: entre a

fase 1 e o neutro um forno aquecido por resistncias que absorve a potncia de 10 kW; entre a fase 2

e o neutro uma instalao de iluminao com lmpadas fluorescentes que absorve a potncia de

6 kW, com factor de potncia 0,5 ind.; entre a fase 2 e a fase 3 um motor monofsico que absorve a

potncia de 7 kW, com factor de potncia 0,7 ind.; entre a fase 1 e a fase 3 um condensador que for-

nece 14 kvar.

Calcule: a) intensidade atravs de cada uma das cargas; b) intensidade em cada fase e neutro.

Soluo: a) I1n = 45,4545 A; I2n = 54,5455*exp(j60) A; I23 = 26,3158*exp(j45,5730) A;

I13 = 36,8421*exp(j90) A; b) I1 = 58,5103*exp(j39,0257) A; I2 = 80,2995*exp(j55,3166) A

I3 = 25,7895*exp(j135,5847) A; In = 86,7217*exp(j33,0045) A

Bibliografia

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Problema RCB4

Considere um circuito trifsico desequilibrado, alimentando as cargas seguintes ligadas em tri-

ngulo: entre as fases a e b, uma resistncia de 14,4 ; entre as fases c e a, uma bobina de 79,6 mH; entre as fases b e c, um condensador de 127,27 F. A tenso simples na fase a a referncia: Va = 220*exp(j0) V.

Calcule a intensidade em cada fase e neutro.

Soluo: Ia = 15,2355*exp(j0) A; Ib = 15,2355*exp(j120) A; Ic = 15,2355*exp(j120) A; In = 0

Problema RCB5

Pretende-se transportar uma potncia de 10 MW com cos = 0,8 ind., a uma distncia de 30 km com uma linha area trifsica a 60 kV, constituda por condutores de alumnio de 70 mm2 de seco,

com uma resistividade a 40 C de 28,3 mm2/km e uma reactncia de 0,4 /km por fase. Admita que a reactncia por fase se mantm constante para qualquer seco dos condutores. Admita tambm

que se tem na recepo a tenso nominal da transmisso.

Calcule: a) a queda de tenso em percentagem (da tenso na recepo) e as perdas na linha

de transporte; b) a seco de condutores a utilizar para manter a mesma potncia de perdas obtida

em a), usando uma tenso de transmisso de 3 kV.

Soluo: a) V = 5,87%; Pp = 526,4 kW; b) s = 280 cm2

Problema RCB6

O diagrama de durao de carga dirio de uma instalao mantm-se constante e igual a

2.500 kW durante 9 horas; nas restantes 15 horas decresce linearmente at 1.500 kW.

Calcule: a) o factor de carga anual e a utilizao anual da potncia mxima, considerando que

este diagrama se repete 365 dias por ano; b) repita a) considerando que o diagrama se repete apenas

durante 300 dias no ano.

Soluo: a = 0,8750; ha = 7.665 h; b) a = 0,7192; ha = 6.300 h

caracterizacao sen ed0

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