LNEG – 29 NOV 2012 Teresa Ponce de Leão Helder Gonçalves Machado Leite

ENERGIA POLÍTICAS, INOVAÇÃO E NEGÓCIOS Viana do Castelo – 29 NOV 2012

INOVAÇÃO, TECNOLOGIA E POLÍTICAS PÚBLICAS NA ÁREA DA ENERGIA

LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia

Instituições Governamentais

Ministério da Economia e do Emprego

Secretaria Estado da Energia

DGEG Direção-Geral de Energia

e Geologia

LNEG Laboratório Nacional de Energia e Geologia

EDM

Administração Industrial:

- Regulamentação - Atribuição Direitos - Aprovação Planos de Exploração

Investigação Científica e

Tecnológica: - Área da ENERGIA - Área da GEOLOGIA E MINAS - Transferência de conhecimento - Formação e Difusão de Informação

…

ADENE

LEN Laboratório de Energia Membro de

European Energy Research Alliance

LNEG Laboratório Nacional de Energia e Geologia

Estrutura Orgânica

LGM Laboratório de

Geologia e Minas Membro de

European Geological Surveys

>2.000 Profissionais (Tempo Integral)

EERA

>10.000 Graduados (cientistas) > 1 Bilião € / ano

EGS

MISSÃO – Investigação e Transferência de Conhecimento para a Sociedade e para a Economia

VISÃO – Trabalho em Rede, procura da Excelência e do

Reconhecimento pela Sociedade

EERA - European Energy Research Alliance

LNEG – ENERGY Sector Cooperation of European Energy Research Organisations

(launched in late 2008)

• More than 150 Participating organisations – Responsible for EERA Joint Programmes

– More than 2000 professionals full time equivalent

– Make it happen

• 15 Partners – Responsible for EERA

– Culture and Governance

– Launch & review of EERA Joint Programmes

– Partnership reviewed biannually, first time in 2012

www.eera-set.eu

EERA mission

Deliver on the objectives of the SET plan

Accelerate development of new energy technologies

• Improve coordination and cooperation

• Reduce duplication and fill gaps

• Increase efficiency and effectiveness

www.eera-set.eu

INNOVATION TRL – Technology readiness levels

Basic research

Public finance

Targeted research and development

Mainly public finance

Demonstration and Industrialisation

Mainly private finance

www.eera-set.eu

Matu

rity

of C

oncept

Cost

• Joint Programmes launched 2010 (FTEs)

– PV ≈ 100 - Wind ≈ 130

– Geothermal ≈ 340 - Smart Grids ≈ 100

– Bioenergy ≈ 120 - CCS ≈ 270

– Mat. Nuclear ≈ 130

• Joint Programmes launched November 2011 (FTEs)

– CSP ≈ 80 - Marine Energy ≈ 35

– AMPEA ≈ 250

– FC&H2 ≈ 130

– Energy Storage ≈ 300

– Smart Cities ≈ 190

EERA Joint Programmes

EERA creates virtual centres and increases connectivity

Energia em Portugal Onde estamos e para onde vamos?

DGEG/ADENE

Compromisso Meta

Consumo de energia primária (Meta UE)(1)

Nota: Cumprimento da penetração FER calculado com base no consumo final bruto de energia, segundo Directiva 2009/28/CE (1) Redução vs. projecções de consumo de energia primária (Baseline 2007, PRIMES) sem usos não energéticos ; (2) Até 2016 ; (3) Previsões de consumo com base no Modelo MARKAL ; (4) Meta vinculativa

Redução em 20%

Consumo de energia primária (Meta do Governo)(1)

Fontes de energia renovável no consumo final bruto total

Fontes de energia renovável no consumo final em Transportes

Dependência energética do exterior (Meta do Governo)

Redução em 25%

31% (4)

10% (4)

74%

Redução do Consumo de Energia Final (Meta UE 2016) Redução em 9%(2)

Objetivos assumidos para 2020

Projetos na Área das Energias Renováveis e da Eficiência Energética

contribuição do LNEG

LNEG, I. P. - Laboratório do Estado Impulsiona e realiza: • Investigação e demonstração; • Apoio ao Estado; • Transferência de conhecimento; • Internacionalização; • Assistência técnica e tecnológica e apoio laboratorial às

empresas.

- European

- Norsewind (FP7)

- Seanergy 2020(IEE)

- DemoWfloat (FP7)

- WindScanner (FP7)

- National (FCT)

- Roadmap for marine

energies

- fluct.wind

- REIVE

Ana Estanqueiro-LNEG

WIND – R&D Projects

Empresas /consórcio: EDP Inovação, A. Silva Matos, Principle Power

Empresas /fornecedores: A. Silva Matos, Estaleiros da LISNAVE, MPG Portugal, Solidal, Navigomes, Silex, Ocean, Ecosistema, Vensol, Polirigido, Kymaner, Jorge Lozano, ITT...

Contribuição I&D do LNEG :

• Avaliação recurso eólico c/tecnologia LIDAR flutuante;

• Desenvolvimento metodologias pré-normativas para “power performance” (e.g. IEC 61400-121) de turbinas eólicas flutuantes;

• Apoio à análise “due diligence” por entidades financeiras e adequação a sistemas flutuantes.

• Prevenção e controlo de corrosão na exploração de sistemas eólicos offshore.

Projeto Europeu FP7 DemoFloat - plataforma WindFloat

Ana Estanqueiro-LNEG

WIND – I, D&D para as Empresas

ATLAS Project

Moçambique

6x6km

H=80m

2004

Lobito, Angola

Croácia ; 9x9km

; H=80m ; 2004

Ana Estanqueiro-LNEG

Wind resource,

Atlases and Databases...

GeoPortal: Exemplo Potencial Eólico

Avaliação de rentabilidade

(resultados preliminares)

Ana Estanqueiro-LNEG

LNEG, Energias Renováveis

Participação das FER no mercado de eletricidade

Methodologies for wind resource assessment in urban areas

CFD, GIS

Measurements

LIDAR remote sensor

Ana Estanqueiro-LNEG

Wind Energy – Microgeneration

Paulo Justino -LNEG

WERATLAS - European Offshore Resource (Waves)

ONDATLAS: Wave Climate and Energy Resource IPTM (Harbour & Transportation Institute) Average and Extremes 85 Points (30 a 50 km; harbours, estuaries, capes and headlands,)

Paulo Justino -LNEG

PORTUGAL RESOURCE - ONDATLAS

• Geometry and Performance Optimization

• Control

• Monitoring

Shoreline & Nearshore OWC Plants

• Pico OWC Plant (400 kW,1999, 1st grid connected; EC contracts & utilities)

• OWC at breakwater at mouth of Douro river, Porto (750 kW, 2006)

Paulo Justino -LNEG

TECHNOLOGY DEVELOPMENT (WAVES)

Paulo Justino -LNEG

Turbine Valves

PICO OWC PLANT – 400kW, 1999

Competências (início dos anos 80): tecnologias de conversão térmica da radiação solar a baixa, média e alta temperatura

secagem solar

aquecimento de água

cozinhas solares

arrefecimento solar

power (Organic Rankine)

power (Steam Rankine)

produção de vapor industrial

materials’ fusion/sublimation

hydrogen production

António Joyce- LNEG

100ºC 400ºC >1000ºC

ENERGIA SOLAR

Radiação Solar em Portugal - excelentes condições (radiação global e radiação direta), muito importante nos Sistemas CSP (Concentrated Solar Power).

António Joyce- LNEG

ENERGIA SOLAR

Farinha Mendes - LNEG

ENERGIA SOLAR

Solar Tiles project (QREN) Solar cells on ceramics in strong collaboration with Portuguese ceramic industry

António Joyce- LNEG

PV Research in Portugal

Organic Cells (FCT)

TiO2 deposition by magnetron sputtering (LNEG)

Synthesis of Dyes (LNEG)

Cell

António Joyce- LNEG

PV Research in Portugal

coord triangular para catiões Cu+ coord tetraédrica para catiões Cu2+ coord

piramidal para Sb (Cu,Zn,Ag,Fe,Hg,Cd)t

6(Cu,Ag)tr6(Sb,As,Bi,Te)π4{[S

t12][S

o]}

coordenações de tipo: t, tetraédrico, tr, triangular; π, piramidal; o, octaédrico

Simulação ab initio DFT e DRX Novo Material para CÉLULA SOLAR, concebido a partir de estruturas

cristalinas do tipo TENANTITE dopadas com Cu e Ag

Fig. 1.4 Schematic representation of

a sulfide thin-film solar cell

deposited on Kapton substrate

((Hepp et al, 2000) CÉLULA SOLAR

Material FOTOCONDUTOR, com um “BAND GAP” direto

1,20 eV Eg 1,24 eV

Boas condições para aplicação

FOTOVOLTAICA

PV - Novos Materiais de base cristalina

• Coletores certificados • Instaladores certificados • Garantia de 6 anos • Programa SOLTERM

Laboratório de Energia Solar

Laboratório Acreditado

Maria João Carvalho - LNEG

Sistema Nacional

• Identificação das quantidades de biocombustíveis produzidas

DGEG

• Verificação dos critérios de sustentabilidade

• Emissão de TdB

LNEG -ECS

•Verificação da incorporação dos biocombustíveis

DGEG

Produtores Importadores

Emissões GEE Uso dos solos

ECS – Entidade Coordenadora do Cumprimento dos Critérios de Sustentabilidade de

Biocombustíveis e Biolíquidos

Francisco Gírio - LNEG

Biocombustíveis e Biolíquidos

Exemplo de um edifício energeticamente eficiente e de Balanço Energético Nulo (NZEB Net Zero Energy Buildings)

Objetivo da UE para 2018

De acordo com a nova Directiva do Desempenho Energético de Edifícios todos os novos Edifícios a construir depois de 2020 terão de ser Edifícios de balanço Quase Zero (2018 para os Edifícios Públicos).

Fonte: SCE- ADENE

CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA

de Edifícios

Materiais, sistemas e

tecnologias avançadas

Eficiência energética

Integração

Energias renováveis

Redes inteligentes/

Cidades Inteligentes

Eficiência do mercado

Regulamentação, incentivos

Novos componentes na envolvente

Solar Térmico, PV e mini eólicas

Integração na Rede de microgeração e EV

Regulação, Certificação

Desafios Globais

sapa-s

ola

r

BIPV PCM

www.glassx.ch

BIPV-T

Towards Innovation & NZEB

SOLAR XXI – Living Lab

Geotermia Estimulada – Ilha da Madeira

METODOLOGIA: • Cartografia Geológica, Geologia Estrutural e Datações • Geotermobarometria e Geotermometria • Análises químicas e isotópicas de águas e gases • Magnetometria; • Tomografia de ruído sísmico e microssismicidade .

Ilha da Madeira: Vulcanismo ativo (sem erupções históricas)

Consórcio LNEG EEM – Emp Eletricidade da Madeira

OBJETIVO • Indicadores sobre existência de Câmaras Magmáticas • Modelagem do Sistema • Quantificação do modelo

Avaliação do Potencial Geotérmico da ILHA DA MADEIRA para produção de ENERGIA

Geotermia Superficial

Projetos: • AQUATERM • HIDROTERMAL

Bacia Tejo-Sado

Objetivos: • Avaliação do Potencial e limites utilização • Aquífero – Cretácico Inferior (Lisboa) • Demonstração (piloto) • Avaliação Impacto ambiental • Modelo Físico-Químico e Hidrogeológico

1 Aquífero

2 Aquíferos

Energia GEOTÉRMICA DE MUITO BAIXA ENTALPIA Temperaturas [15 - 60ºC]

Projeto: COMET – “CO2 Transport and Storage in the WE

Mediterranean”

CO2 Transport and Storage

BACIA RESERVATÓRIOS (Formações detríticas)

CAPACIDADE (Mton)

Porto

Formação de Torres Vedras (Cretácico Inf.) Grés de Silves

(Triássico)

2004

Lusitaniana

Formação de Torres Vedras (Cretácico Inf.) Grés de Silves

(Triássico)

3888

Algarve Areias do Miocénico

Cretácico Inferior 1247

∑ = 7140

Capacidade de armazenamento geológico de CO2 no “offshore” de Portugal

BD SIORMINP GeoPortal

Reservas de U ainda não exploradas:

• NISA – 2,5Mt c/ 2500 t U3O8

• Vilariça – 1,2Mt c/ 1000 t U3O8 (!?)

Reservas de CARVÃO: • Lenhites de Rios Maior (?)

http://lneg.pt

http://geoportal.lneg.pt/geoportal/

PRINCIPAIS OCORRÊNCIAS Portugal Continental: Minérios Energéticos

HIDROCARBONETOS – Petróleo e Gás: - Prospeção desde a 2ª metade do sec. 20

Dados Sísmica (empresas) Áreas contratadas para Pesquisa

Boas expectativas para o “off shore profundo”

SHALE GAS (Gas não-convencional)

Petróleo e Gás não-convencionais – ainda retidos na “rocha-mãe”

(Adaptado de EAGE Conference “Shale Gas Perspectives” por K. Rockenbauch, 2012)

SHALE GAS (Gas não-convencional)

Bacias sedimentares com potencial na Europa

?

?

?

Carta Geológica de Portugal escala

1/1.000.000

Bacia Algarvia

Bacia Lusitânica

Alguns exemplos de formações sedimentares do Paleozoico superior

Formações sedimentares Jurássico-Cretácico

SHALE GAS – expectativas em Portugal

?

Profundidade da base da Fm. Brenha Profundidade do Topo da Fm. Brenha

SHALE GAS – Formação Brenha

HIDRATOS DE METANO

Processo Geológico • Sedimentos do Fundo do Mar c/ • Matéria orgânica (essencialmente celulose [C6H10O5]n ) • Maturação – térmica e microbiológica ao abrigo do ar • Produz METANO – CH4

ROCHA-MÃE c/ hidrocarbonetos

O Metano libertado é capturado dentro da cristalina da ÁGUA, formando um Clatrato (CH4•5.75H2O), sólido semelhante ao GELO

GELO que ARDE !!!

OBRIGADO PELA V/ ATENÇÃO MLeite