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Análise do Impacto da Integração de Energias Renováveis em
Redes de Distribuição
Nuno Preto Barros 17 de Fevereiro de 2011
Dissertação do MIEEC/Energia
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Estrutura da apresentação
Introdução
Importância das Energias Renováveis
Problemas
Rede Portuguesa
Conclusão
I. E. R. Rede PT ConclusãoProblemasIntrodução
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Motivação Integração da crescente produção de energias renováveis, em particular da
energia eólica no SEE. Incentivos a nível europeu:
Redução dos gases de efeito de estufa em 20% até 2020; Aumentar a eficiência energética em 20% até 2020; Utilização de energias renováveis, com peso na produção energética de 20% até
2020.
Objectivo Análise da produção dispersa; Política Energética Portuguesa; Problemas técnicos da interligação das energias renováveis à rede.
Introdução
Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
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Energia Eólica no Mundo Aumento de 28,8% no total de potencia instalada; Totalizava 120,8 GW.
Importância das Energias Renováveis
Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Energia Eólica no Europa Foram instalados na Europa aproximadamente 178 GW, dos
quais 31% são de origem eólica; A energia eólica representa aproximadamente 8% de toda
energia instalada na Europa.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Dependência Energética Falta de fontes fósseis de energia; Consome anualmente 25 milhões de toneladas; Dependendo da importação em cerca de 85% - petróleo (60%),
seguido do carvão e do gás natural.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Vantagens:
Não se esgota;
Não emite gases poluentes nem gera resíduos;
Reduz a emissão de gases de efeito de estufa (GEE);
Reduz a elevada dependência energética do exterior;
Poupança devido à menor aquisição de direitos de emissão de
CO2;
É uma das fontes mais baratas de energia.
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Problemas
1. Controlo de Frequência.2. Controlo Tensão.3. Potência Reactiva.4. Fault Ride-Through Capability.5. Tremulação Flicker.6. Harmónicas.7. Transitórios.
Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Controlo de Frequência O controlo de frequência consiste em dois níveis:
O controlo primário; O controlo secundário.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Controlo de Tensão Causadas principalmente por variações nas cargas ou na
produção; A ligação da máquina síncrona não introduz qualquer
perturbação na rede;
Ajuste da relação de transformação dos transformadores Dispositivos capazes de produzir ou consumir potência
reactiva - cargas de impedância constante.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Potência Reactiva
Inicialmente PE deviam fornecer reactiva de 0,4
relativamente à activa;
Obrigação dos aerogeradores terem um funcionamento
contínuo;
A influência da injecção da potência reactiva está relacionada
com a capacidade de curto-circuito das redes e da sua
impedância;
Devem fornecer serviços de reactiva, em regime permanente,
na gama de tg φ entre 0 e +0,2.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Fault Ride-Through Capability
Tempos mínimos durante os quais um gerador eólico
deverá permanecer em serviço;
Implicam uma restauração rápida das potências activa e
reactiva aos seus valores normais.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Fault Ride-Through Capability
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Rede Portuguesa
Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Política Energética em Portugal Definiu o valor de 45% de energia produzida a partir de fontes de energia
renovável no consumo bruto de electricidade.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Consequências da Política Energética
Taxa de Crescimento Média Anual (TCMA) da potência instalada, entre 2001 e 2007, de 62,5%;
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
A Rede de Electricidade em Portugal
Os novos centros produtores eólicos e hídricos situam-se no interior norte e centro do País;
Geração hídrica com características de fio-de-água na ordem dos 2 GW;
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
A Estabilidade do Sistema Os primeiros PE obtiveram licença sem requisitos técnicos
(3000MW); O baixo valor relativo da inércia dos aerogeradores .
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Garantia da Segurança de Abastecimento
A diversificação do mix energético;
PNBEPH permitirá aumentar os níveis de reserva;
Garantir a existência de capacidade de geração de
electricidade para responder às necessidades;
Existência de infra-estruturas robustas e adequadas às
necessidades do país.
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Conclusões e Trabalhos Futuros
Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Conclusões Preparada para suportar as fortes alterações de trânsito de energia induzidas
pela produção descentralizada;
Produção eólica seja entendida como um contributo em energia e não como
garantia de potência;
Preparada para absorver os eventuais excedentes de produção eólica nos
períodos de vazio - através de bombagem em centrais hidroeléctricas;
Que os promotores estejam preparados para controlar a produção eólica de
acordo com instruções do Gestor Sistema.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Os Parques Eólicos devem estar equipados com aerogeradores
capazes de:
Se manterem ligados mesmo que ocorram variações significativas de
tensão;
Se manterem ligados, durante um certo período de tempo, quando da
existência de cavas de tensão originadas por defeitos;
Injectar energia reactiva durante os curto-circuitos a fim de minorar os
efeitos destes sobre a tensão;
Contribuir para a estabilidade da tensão fornecendo ou absorvendo
energia reactiva;
Contribuir para a estabilidade da rede reduzindo a potência activa se a
frequência subir;
Suportar variações bruscas de frequência, devidas a problemas na rede.
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Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução
Perspectivas de trabalhos Futuros
Aplicação e desenvolvimento de novas técnicas de controlo;
Desenvolvimento de modelos que possam ser explorados por
ferramentas de simulação;
Actualização contínua dos códigos de rede.
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Fim da apresentação
Obrigado