Análise do Impacto da Integração de Energias Renováveis em

Redes de Distribuição

Nuno Preto Barros 17 de Fevereiro de 2011

Dissertação do MIEEC/Energia

Estrutura da apresentação

Introdução

Importância das Energias Renováveis

Problemas

Rede Portuguesa

Conclusão

I. E. R. Rede PT ConclusãoProblemasIntrodução

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

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

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.

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.

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.

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

Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução

Controlo de Frequência O controlo de frequência consiste em dois níveis:

O controlo primário; O controlo secundário.

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.

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.

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.

Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução

Fault Ride-Through Capability

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.

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%;

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;

Rede PTI. E. R. ConclusãoProblemasIntrodução

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 .

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.

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.

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.

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.

Fim da apresentação

Obrigado