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Energia das Ondas Energia das Ondas Vila do Conde, 07/Fev/2009 Vila do Conde, 07/Fev/2009

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Energia das OndasEnergia das Ondas

Vila do Conde, 07/Fev/2009Vila do Conde, 07/Fev/2009

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07/Fev/200907/Fev/2009 11

�� TecnologiaTecnologia

�� RecursoRecurso

�� Parque de Ondas da Parque de Ondas da AguAguççadouraadoura

AgendaAgenda

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07/Fev/200907/Fev/2009 22

Recurso

A energia das ondas pode ser vista como energia solar concentrada

Recurso

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07/Fev/200907/Fev/2009 33

O aquecimento diferenciado da superfície do planeta gera vento...

Recurso

Recurso

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07/Fev/200907/Fev/2009 44

E o vento, nos oceanos, gera ondas...

Como a densidade da água é muito maior que a do ar,

a densidade de energia étambém muito maior.

Recurso

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07/Fev/2009 5Recurso

As ondas são um fenómeno de interacção do vento com a superfície livre dos Oceanos...

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07/Fev/2009 6Recurso

E são essencialmente um fenómeno de superfície ...

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07/Fev/2009 7Recurso

As grandes tempestades nos oceanos estendem-se por centenas de km comunicando assim grandes quantidades de energia àsuperfície das águas

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07/Fev/200907/Fev/2009 88

As ondas mais As ondas mais energenergééticas são ticas são assim geradas assim geradas ao largo, nas ao largo, nas grandes grandes tempestades, tempestades, propagandopropagando--se se depois para depois para terraterra

São capazes de São capazes de viajar milhares viajar milhares de km, durante de km, durante dias, pratica dias, pratica --mente sem mente sem dissipadissipaçção de ão de energiaenergia

Wave height (ft)

Peak period (sec)

Recurso

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07/Fev/200907/Fev/2009 99

RecursoRecurso

Recurso

�Denso

�Estável

�Previsível

• Além disso, no caso português

• É relativamente abundante

• Está localizado junto ao consumo

����

����

����

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07/Fev/200907/Fev/2009 1010

TecnologiaTecnologia

Tecnologia

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Concept developmentConcept developmentWave RotorWave RotorEcoFysEcoFys

Concept developmentConcept developmentBoyaBoya ArlasArlas(?)(?)

Concept developmentConcept developmentHydroflotHydroflotCeflotCeflotSpanish systems being Spanish systems being developed by a consortiumdeveloped by a consortium

Concept developmentConcept developmentPisysPisysPipoPipo SystemsSystems

Concept developmentConcept developmentOWEC converterOWEC converterOcean Wave Energy Company Ocean Wave Energy Company www.owec.comwww.owec.com

Concept developmentConcept developmentSearevSearevEcoleEcole CentraleCentrale de de NantesNantes www.ecwww.ec--nantes.frnantes.fr

PrototypePrototypeSperboySperboyEmbleyEmbley EnergyEnergy

PrototypePrototypeWavebobWavebobWaveBobWaveBob Ltd Ltd www.irishwww.irish--energy.ieenergy.ie

PrototypePrototypeWater PumpWater PumpWavebergWaveberg www.waveberg.comwww.waveberg.com

PrototypePrototypeWave StarWave StarWave Star Energy Wave Star Energy www.wavestar.dkwww.wavestar.dk

PrototypePrototypeMRC 1000MRC 1000OreCONOreCON www.orecon.comwww.orecon.com

PrototypePrototypeSeadogSeadogINRI INRI www.inri.uswww.inri.us

PrototypePrototypeOWC (offshore)OWC (offshore)EnergetechEnergetech www.energetech.com.auwww.energetech.com.au

PrototypePrototypeAquabuOYAquabuOYAquaenergyAquaenergy ww.aquaenergygroup.comww.aquaenergygroup.com

Prototype at EMEC. Developing Prototype at EMEC. Developing in Portugalin Portugal

Concept Concept demonstrationdemonstration

Wave RollerWave RollerAWAW--Energy OY Energy OY www.awwww.aw--energy.comenergy.com

Hebrides Hebrides islisl. (very old) . (very old) Bankrupt?Bankrupt?

Concept Concept demonstrationdemonstration

Power VesselPower VesselSea Power AB Sea Power AB www.seapower.sewww.seapower.se

Concept demonstration in Concept demonstration in Wales in progressWales in progress

Concept Concept demonstrationdemonstration

Wave DragonWave DragonWave Dragon Wave Dragon www.wavedragon.netwww.wavedragon.net

Looking for a developerLooking for a developerPre CommercialPre CommercialAWSAWSAWS Ocean Energy Ltd AWS Ocean Energy Ltd www.awsocean.comwww.awsocean.com

Known projects: Faroe Known projects: Faroe islisl (old) (old) and Spain (?).and Spain (?).

Pre CommercialPre CommercialOWC (offshore)OWC (offshore)WaveGen WaveGen www.wavegen.co.ukwww.wavegen.co.uk

SantoSantoññaa -- Developing the Developing the 150kW device150kW device

Pre CommercialPre CommercialPowerBuoyPowerBuoyOPT OPT www.oceanpowertechnologies.comwww.oceanpowertechnologies.com

AguAguççadouraadoura--IICommercialCommercialPelamisPelamisOcean Power Delivery Ocean Power Delivery www.oceanpd.comwww.oceanpd.com

CommentsCommentsStatusStatusDeviceDeviceManufacturer WebsiteManufacturer Website

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07/Fev/200907/Fev/2009 1212

�� Dispositivos na costa (Dispositivos na costa (onshoreonshore) ) -- CAOCAO�� WavegenWavegen�� PicoPico

Tecnologia

Uma câmara de ar, oscilante por efeito das ondas, impulsiona uma turbina de Wells que acciona um gerador

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07/Fev/200907/Fev/2009 1313

•• WaveWave RolerRoler

Tecnologia

•• Dispositivos prDispositivos próóximos da costa (ximos da costa (nearshorenearshore))

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07/Fev/200907/Fev/2009 1414

�� Acesso FAcesso Fáácil para O&Mcil para O&M

�� Melhor SobrevivênciaMelhor Sobrevivência

�� Menores Custos de LigaMenores Custos de Ligaçção ão àà RedeRede

Tecnologia

Dispositivos costeiros Dispositivos costeiros vsvs ““ao largoao largo””

� Menos Energia Disponível

� Maior Impacto Ambiental

� Espaço “Impossível” de Obter

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07/Fev/200907/Fev/2009 1515

Tecnologia

Dispositivos Dispositivos ao largo de ao largo de flutuadoresflutuadores

PelamisPelamis

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07/Fev/200907/Fev/2009 1616

•• Dispositivos Dispositivos ao largo de ao largo de flutuadoresflutuadores–– AWSAWS

Tecnologia

Um cilindro afundado e com a flutuabilidade ajustada é impulsionado pela diferença de coluna de agua sobre ele, accionando um gerador linear.

A energia produzida étratada em terra antes de ser injectada na rede Funcionamento

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07/Fev/200907/Fev/2009 1717

•• Dispositivos Dispositivos ao largo de ao largo de galgamentogalgamentoWaveWave DragonDragon

Tecnologia

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07/Fev/200907/Fev/2009 1818

•• Dispositivos Dispositivos ao largo ao largo PneumPneumááticos ticos OceanlinxOceanlinx((EnergetechEnergetech))

Tecnologia

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07/Fev/200907/Fev/2009 1919

•• Dispositivos Dispositivos ao largo de ao largo de Flutuadores Flutuadores Power Power BuoyBuoy

Tecnologia

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07/Fev/200907/Fev/2009 2020

•• Dispositivos ao largo de Dispositivos ao largo de Flutuadores Flutuadores AquaAqua BuoyBuoy

buoy_animation.swf

Tecnologia

Funcionamento

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07/Fev/200907/Fev/2009 2121

•• Dispositivos Dispositivos ao largo de ao largo de Flutuadores Flutuadores

Jangada Jangada McCabeMcCabe

Tecnologia

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07/Fev/200907/Fev/2009 2222

E Portugal E Portugal ……

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07/Fev/2009 23

Portugal

Motores

� 85% da energiaprimária é importada

� A necessidade forte de reduzir emissões de CO2

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Portugal

� Um recurso forte e uma linha de costa longa (comparada c/ área)

� ~ 30 kW/m; 500 km costaAtlantica

� Uma rede forte junto à costa� ~ 80% do consumo numa banda de

50 km ao longo da costa

� Uma batimetria muito acentuada� 50 m ou mais a 3~4 mn da costa

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Portugal

� Dispõe de um bom núcleo de ciência de base� IST / WEC� INETI

� Projectos de primeira linha� Projecto do Pico� Demonstração de conceito AWS� Aguçadoura I – Primeiro parque

comercial do mundo

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07/Fev/2009 26

PortugalMercado Potencial

� ~ 350 km de áreas c/ baixo impacto� Restrições ambientais� Necessidades Navigacionais� Pesqueiros� Espaços de desporto & lazer� Outros utilizadores

� Defesa� Aquaculturas� Actividades Extractivas...

~ 5GW / 12 TWh/y

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07/Fev/2009 27

PortugalPoliticas & Quadro Legal

� Licenças� Licença de Estabelecimento

� Licença Eléctrica� Licença Ambiental� Utilização do Domínio Público Marítimo

� Licença de Obra

� Mecanismos de apoio� Tarifa� Subsídios à I&D, à inovação, etc

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PortugalPolíticas & Quadro Legal

S. Pedro de Moel

� Área Piloto� ~ 260 km2

� Profundidades a partir de 30 m� 80 MW demonstração de conceito� 250 MW para conceitos pre-

comerciais & comerciais

� Nova Tarifa� Dependente da capacidade

instalada a nível mundial

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PortugalI&D e Apoio científico

� Instituto Superior Técnico20 anos a investigar a energia das ondas

� INETIReputação mundial na avaliação do recurso

� Wave Energy CenterOrganização jovem com pessoasexperientes muito activa napromoção da energia das ondas

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�Pico (Açores) Projecto CAO

400 kW

Apoiado pela UE

Pronta em 1999

Reconstruída em2005

PortugalProjectos Onshore

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07/Fev/2009 31

PortugalProjectos Offshore

� MartiferA desenvolver o seu própriodispositivo

� Finavera & Aqua BuoyCom um projecto anunciado(100MW) ao largo da Figueirada Foz

� Wave DragonCom um projecto anunciadopara Portugal (50 MW)

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� AWS

Demonstraçãode conceito em2004

A desenvolveractualmente a próxima geração

PortugalProjectos Offshore

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07/Fev/2009 33

� Wave Roler

Primeira unidade em construção

nos Estaleiros Navais de Peniche

Pronta em 2008

PortugalProjectos Offshore

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07/Fev/2009 34

� Aguçadoura I

2,25 + 1,5 MW

(3 x 750 kW) +

(2 x 750 kW)

Maquinas emarranque

Subestação pronta

Operacional: 2008

PortugalProjectos Offshore

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07/Fev/2009 35

� Aguçadoura II

18,75 MW

(25 x 750 kW)

Em desenvolvimento

Pronto em 2011

PortugalProjectos Offshore

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07/Fev/200907/Fev/2009 3636

•• Das tecnologias disponDas tecnologias disponííveis, algumas encontramveis, algumas encontram--se jse jáá bastante avanbastante avanççadas e no limiar da passagem adas e no limiar da passagem a tecnologias comerciaisa tecnologias comerciais

Portugal

•• Existem previsões de uma convergência rExistem previsões de uma convergência ráápida pida do custo do kWh com origem nestas do custo do kWh com origem nestas tecnologias para o custo do kWh etecnologias para o custo do kWh eóólicolico

Energia das Ondas – O Futuro

•• O mercado criado serO mercado criado seráá um factor fundamental e um factor fundamental e

decisivo na determinadecisivo na determinaçção, desenvolvimento e ão, desenvolvimento e

fixafixaçção da tecnologiaão da tecnologia

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07/Fev/200907/Fev/2009 3737

•• Um mercado mundial Um mercado mundial estiesti--madomado em mais 325.000 Mem mais 325.000 M€€

Portugal

Mercado

•• Um mercado estimado em Um mercado estimado em mais de 6.000 Mmais de 6.000 M€€

•• Portugal tem capacidade p/ Portugal tem capacidade p/ gerar 20% do seu consumo gerar 20% do seu consumo elelééctrico actual a partir da ctrico actual a partir da energia das ondasenergia das ondas

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07/Fev/200907/Fev/2009 3838

PortugalPortugal

Portugal

•• Portugal possui condiPortugal possui condiçções muito boas para ões muito boas para desenvolver esta fonte renovdesenvolver esta fonte renováável.vel.

•• Ao fazêAo fazê--lo deve encarar a possibilidade de lo deve encarar a possibilidade de capturar a tecnologia e desenvolver um capturar a tecnologia e desenvolver um ““clustercluster”” industrial.industrial.

•• Portugal assumiu compromissos fortes que Portugal assumiu compromissos fortes que se manterão e se agravarão seguramente se manterão e se agravarão seguramente para lpara láá de 2010de 2010

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07/Fev/200907/Fev/2009 3939

Muito Obrigado

______________________________________________

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07/Fev/200907/Fev/2009 4040

HistorialHistorial –– Antes do 1Antes do 1ºº choque petrolchoque petrolííferofero

•• Primeiras ideias patenteadas em 1799Primeiras ideias patenteadas em 1799

•• Mais de 340 patentes atMais de 340 patentes atéé 19731973

•• Muitos modelos e dispositivos Muitos modelos e dispositivos experimentais ensaiados principalmente experimentais ensaiados principalmente em laboratem laboratóório (tanques de ondas)rio (tanques de ondas)

Introdução

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07/Fev/200907/Fev/2009 4141

HistorialHistorial –– 1973 ~ 19801973 ~ 1980

•• Surto de interesse na Europa com muitos Surto de interesse na Europa com muitos programas de investigaprogramas de investigaçção.ão.

•• Principais paPrincipais paííses ses -- UK, Portugal, Irlanda, UK, Portugal, Irlanda, Dinamarca, SuDinamarca, Suéécia e Noruegacia e Noruega

•• ““patopato”” de Salterde Salter

Introdução

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07/Fev/200907/Fev/2009 4242

HistorialHistorial –– Depois de 1980Depois de 1980

•• Em 1980 o governo do Reino Unido cortou Em 1980 o governo do Reino Unido cortou os fundos para a investigaos fundos para a investigaçção da energia ão da energia das ondas.das ondas.

•• Com a segunda crise do petrCom a segunda crise do petróóleo e as leo e as crescentes suspeitas de um problema crescentes suspeitas de um problema climclimáático derivado da queima de tico derivado da queima de combustcombustííveis fveis fóósseis, as renovsseis, as renovááveis ganham veis ganham terreno com a eterreno com a eóólica a ganhar protagonismolica a ganhar protagonismo

Introdução

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07/Fev/200907/Fev/2009 4343

•• O recurso O recurso éé muito denso (o mais denso de muito denso (o mais denso de todos os recursos renovtodos os recursos renovááveis)veis)

–– No caso das ondas a energia No caso das ondas a energia éé proporcional ao proporcional ao quadrado da amplitude e ao perquadrado da amplitude e ao perííodo.odo.

–– Ondas com amplitudes grandes (> 2 m) e Ondas com amplitudes grandes (> 2 m) e longos perlongos perííodos (7 a 10 s) tem energias odos (7 a 10 s) tem energias superiores a 40~50 kW/msuperiores a 40~50 kW/m

–– Ao largo da costa portuguesa podemAo largo da costa portuguesa podem--se contar se contar com valores mcom valores méédios superiores a 30 kW/mdios superiores a 30 kW/m

Introdução

Recurso

• Um recurso denso significa sistemas de conversão menos extensivos

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07/Fev/200907/Fev/2009 4444

•• O recurso O recurso éé bastante estbastante estáável, com relativa vel, com relativa imunidade aos efeitos climatimunidade aos efeitos climatééricos locais e ricos locais e uma variauma variaçção horão horáária ou ria ou circundicircundiááriariapequena. O estado do mar muda ao longo pequena. O estado do mar muda ao longo de horas ou dias e não em minutos como o de horas ou dias e não em minutos como o ventovento

•• Esta Esta éé uma caracteruma caracteríística extremamente stica extremamente úútil til para a gestão da Rede.para a gestão da Rede.

Introdução

Recurso

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07/Fev/200907/Fev/2009 4545

•• O recurso O recurso éé tambtambéém bastante prevism bastante previsíível, vel, devido ao mecanismo de criadevido ao mecanismo de criaçção da ão da ondulaondulaçção. ão. ÉÉ posspossíível vel ““ver chegarver chegar”” a a ondulaondulaçção que se vai fazer sentir.ão que se vai fazer sentir.

•• A previsibilidade A previsibilidade éé uma das caracteruma das caracteríísticas sticas mais interessantes da energia das ondas mais interessantes da energia das ondas enquanto fonte de energia.enquanto fonte de energia.

Introdução

Recurso

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07/Fev/200907/Fev/2009 4646

�� Existem modelos Existem modelos WindWind//WaveWave calibrados e calibrados e serviserviçços de previsão os de previsão offshoreoffshore bastante bastante desenvolvidos.desenvolvidos.

�� Existem bExistem bóóias ondias ondóógrafo espalhadas por todos grafo espalhadas por todos os oceanos do planetaos oceanos do planeta

�� SatSatéélites meteorollites meteorolóógicos com radares gicos com radares milimmiliméétricos avaliam constantemente o estado tricos avaliam constantemente o estado de agitade agitaçção do marão do mar

�� O prO próóprio processo de criaprio processo de criaçção e propagaão e propagaçção ão das ondas permite uma razodas ondas permite uma razoáável previsãovel previsão

Recursowww.fnmoc.mil/public

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07/Fev/200907/Fev/2009 4747

•• O consumo elO consumo elééctrico estctrico estáálocalizado junto localizado junto àà costacosta

Portugal

Portugal

•• Batimetria interessanteBatimetria interessante

•• Uma costa muito extensa Uma costa muito extensa relativamente relativamente àà sua sua áárearea

•• Portugal tem uma Portugal tem uma razoarazoa--velvel densidade de energia densidade de energia -- 30 kW/m30 kW/m

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07/Fev/200907/Fev/2009 4848

•• Dispõe de um bom nDispõe de um bom núúcleo de ciência de basecleo de ciência de base•• IST / WECIST / WEC•• INETIINETI

•• Projectou e construiu o primeiro protProjectou e construiu o primeiro protóótipo de tipo de um OWC no Picoum OWC no Pico

Portugal

• Arrancou recentemente o primeiro protótipo AWS

Portugal

• Tem em construção o 1º parque Pelamis

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07/Fev/200907/Fev/2009 4949

•• A abundância e previsibilidade do recurso, o A abundância e previsibilidade do recurso, o

discreto impacto ambiental aliado discreto impacto ambiental aliado àà saturasaturaçção ão

das outras fontes renovdas outras fontes renovááveis sugerem que esta veis sugerem que esta

se vai tornar uma fonte importante no futuro.se vai tornar uma fonte importante no futuro.

Portugal

•• A distância a que estas tecnologias se encontram A distância a que estas tecnologias se encontram

da afirmada afirmaçção comercial estão comercial estáá jjáá na ordem de na ordem de

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Energia das Ondas – O Futuro