Publicação

Avaliação da viabilidade económica da renovação de parques de energia renovável com recurso a sistemas de armazenamento: caso de estudo do parque eólico do Paúl da Serra

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A redução dos incentivos à produção renovável, e a correspondente entrada de centrais deste tipo em regime de mercado, acarreta mudanças e desafios na forma como os promotores destas centrais vêm os seus investimentos e ativos. Por um lado, desincentiva o investimento em novos parques de energia renovável e por outro lado os ativos existentes que vêm o fim das tarifas de incentivo podem decidir não continuar com a exploração das centrais. Existe uma preocupação crescente para aumentar a integração de energias renováveis, o que se torna uma dificuldade devido à falta de flexibilidade dos sistemas eletroprodutores para lidar com estes fluxos de energia elétrica. O presente trabalho visa estudar o armazenamento de energia renovável com o intuito de perceber o custo, através da metodologia do custo nivelado do armazenamento (LCOS), que esta tecnologia trará para os promotores das centrais renováveis. São apresentadas as aplicações que os sistemas de armazenamento de energia podem realizar para aumentar a penetração de energia renovável na rede elétrica. Com este propósito, neste estudo em concreto, analisou-se o custo de efetuar o deslocamento de energia eólica, produzida por uma turbina de 1,5 MW, utilizando diferentes tecnologias de armazenamento. O estudo foi dividido em 2 cenários: i) no primeiro, estima-se o custo para armazenar energia produzida pela turbina eólica nas horas de vazio, da ilha da Madeira, sendo injetada na rede nas horas de ponta; ii) o segundo cenário, estuda-se o armazenamento de energia para efetuar a sua venda nas horas de maior preço do mercado spot de 2013. Foi possível concluir que, para o primeiro cenário, as tecnologias de armazenamento mais viáveis são a hídrica com bombagem, o ar comprimido convencional e à superfície e as baterias de sódio enxofre e de brometo de zinco. Prevê-se que, para o ano de 2030, as tecnologias mais rentáveis serão o ar comprimido adiabático e diabático, e as baterias ácido chumbo e sódio enxofre. Para o segundo cenário, observa-se que a capacidade de geração de potência por unidade de energia armazenada de cada tecnologia é um parâmetro importante para a maximização do lucro efetuado pela venda de energia nas horas negociadas com preço mais elevado. No entanto, de acordo com o perfil de produção da turbina eólica, o máximo retorno que é possível obter é de 37 mil euros, com um sistema de 35 MWh e um tempo de descarga de 1 hora a 2 horas. O custo de armazenamento de energia neste modelo é mais elevado que no cenário 1, porque a quantidade de energia deslocada é menor, estando dependente de fatores como o preço e a eficiência do sistema.
Autores principais:	Araújo, José Diogo Verol de
Assunto:	Armazenamento de energia Energia renovável Deslocamento de energia Custo nivelado do armazenamento de energia Teses de mestrado - 2017
Ano:	2017
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	A redução dos incentivos à produção renovável, e a correspondente entrada de centrais deste tipo em regime de mercado, acarreta mudanças e desafios na forma como os promotores destas centrais vêm os seus investimentos e ativos. Por um lado, desincentiva o investimento em novos parques de energia renovável e por outro lado os ativos existentes que vêm o fim das tarifas de incentivo podem decidir não continuar com a exploração das centrais. Existe uma preocupação crescente para aumentar a integração de energias renováveis, o que se torna uma dificuldade devido à falta de flexibilidade dos sistemas eletroprodutores para lidar com estes fluxos de energia elétrica. O presente trabalho visa estudar o armazenamento de energia renovável com o intuito de perceber o custo, através da metodologia do custo nivelado do armazenamento (LCOS), que esta tecnologia trará para os promotores das centrais renováveis. São apresentadas as aplicações que os sistemas de armazenamento de energia podem realizar para aumentar a penetração de energia renovável na rede elétrica. Com este propósito, neste estudo em concreto, analisou-se o custo de efetuar o deslocamento de energia eólica, produzida por uma turbina de 1,5 MW, utilizando diferentes tecnologias de armazenamento. O estudo foi dividido em 2 cenários: i) no primeiro, estima-se o custo para armazenar energia produzida pela turbina eólica nas horas de vazio, da ilha da Madeira, sendo injetada na rede nas horas de ponta; ii) o segundo cenário, estuda-se o armazenamento de energia para efetuar a sua venda nas horas de maior preço do mercado spot de 2013. Foi possível concluir que, para o primeiro cenário, as tecnologias de armazenamento mais viáveis são a hídrica com bombagem, o ar comprimido convencional e à superfície e as baterias de sódio enxofre e de brometo de zinco. Prevê-se que, para o ano de 2030, as tecnologias mais rentáveis serão o ar comprimido adiabático e diabático, e as baterias ácido chumbo e sódio enxofre. Para o segundo cenário, observa-se que a capacidade de geração de potência por unidade de energia armazenada de cada tecnologia é um parâmetro importante para a maximização do lucro efetuado pela venda de energia nas horas negociadas com preço mais elevado. No entanto, de acordo com o perfil de produção da turbina eólica, o máximo retorno que é possível obter é de 37 mil euros, com um sistema de 35 MWh e um tempo de descarga de 1 hora a 2 horas. O custo de armazenamento de energia neste modelo é mais elevado que no cenário 1, porque a quantidade de energia deslocada é menor, estando dependente de fatores como o preço e a eficiência do sistema.