Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/15573
Título: 100% renewable electricity supply for Portugal and Spain
Autor: Fernandes, Mariana Raposo
Orientador: Hohmeyer, Olav
Brito, Miguel Centeno
Palavras-chave: 100% renovável
Carga residual
Fornecimento/procura de eletricidade
Modelo RENPASS
Teses de mestrado - 2014
Data de Defesa: 2014
Resumo: As alterações climáticas e restantes questões ambientais são temas atuais que têm exigido inúmeros estudos e investigações. O uso de fontes de energia não renovável é o principal impulsionador destes problemas, e é preciso ponderar seriamente uma transição para um sistema de fornecimento de eletricidade baseado exclusivamente em fontes de energia renovável. O objetivo desta dissertação é estudar e desenvolver cenários para aplicação deste sistema em Portugal e Espanha, para o ano de 2050, sendo que as fontes consideradas foram a solar, eólica e hidroelétrica (fio de água). Foram usados os resultados de um modelo de simulação – Renewable Energy Pathways Simulation System (RENPASS) –, desenvolvido por uma equipa de investigação da Universidade de Flensburg, na Alemanha, e aplicado a esse país e aos seus países vizinhos. A criação de cenários é feita pela definição das potências de instalação de fotovoltaico e eólico, em MW. Através disso e dos resultados do modelo, que definem, entre outros, o potencial de cada fonte, é calculada a produção de eletricidade proveniente de cada uma. A carga residual é um fator que permitiu a análise e avaliação dos cinco cenários criados e é calculado pela subtração da produção de eletricidade das três fontes renováveis referidas acima à procura de eletricidade. Os custos de instalação (investimento) e os custos de transmissão de eletricidade também foram considerados. Os primeiros três cenários tiveram como critério atingir uma carga residual anual aproximadamente nula, quando somados os valores horários. O quarto cenário foi definido como sendo o de maior potência instalada (solar e eólica), o que implicou altos custos de instalação, mas simultaneamente muito mais baixos custos de transmissão. Como se concluiu que o armazenamento feito por baterias de carros elétricos não é viável, e que a transmissão é muito dispendiosa e deve ser evitada, foi criado o quinto cenário com valores de instalação muito superiores. Independentemente do cenário, vai ser sempre necessária a transmissão de eletricidade, porque não é possível criar um cenário em que a carga residual seja constantemente nula, seja por excesso de produção ou por defeito.
Climate change and other questions concerning environmental issues are current topics that have been demanding several studies and investigations. The use of non-renewable energy sources is the main driver of these problems. Therefore, there is the need to seriously consider the possibility of a transition to an electricity supply system exclusively based on renewable energies sources. The goal of this dissertation is to study and develop scenarios to apply this system in Portugal and Spain, for the year 2050, and the sources considered are solar, wind and run-of-river. Results of a simulation model were used (Renewable Energy Pathways Simulation System - RENPASS), developed by a research team of the University of Flensburg, in Germany, and applied to that country and its surrounding countries. The scenarios development was done by defining the installation power of photovoltaic and wind, in MW. Using those defined values and the model results (which define, among others, each source potential) it is possible to calculate the electricity production coming from each source. The residual load is a factor that allowed the analysis and the evaluation of the five created scenarios, and it is calculated by subtracting the electricity production (generated by the three renewable sources mentioned above) from the electricity demand. Installation costs (investment) and electricity transmission costs were also taken into account. The three first scenarios aimed at achieving a yearly residual load approximately null, when summing up hourly values. The fourth scenario was defined by having a greatest installed power (solar and wind), which entailed high installation costs, but simultaneously lower transmission costs. As one concluded that storage using electric cars is neither feasible nor realistic, and also that transmission is the highest expenditure and therefore it should be avoided, the fifth scenario with much higher installation values was created. In any case, under any scenario, there will always be the electricity transmission need, because it is not possible to create a scenario that has a constant null residual load associated, either due to excess or lack of production.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente , apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/15573
Designação: Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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