Evolução do sistema electroprodutor e estudo do recurso solar com base nos registos das estações meteorológicas automáticas no período de 2005 a 2015 - ilha da Madeira : estágio curricular no Laboratório Regional de Engenharia Civil

• Autor(a) principal: Freitas, André Timóteo Gouveia e
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/20.500.11960/1631
• topic: Sistema electroprodutor; Irradiação solar global; Sistemas fotovoltaicos isolados; Termografia; Power system; Global solar irradiation; Isolated photovoltaic systems; Thermography

A primeira parte deste relatório de estágio aborda a evolução do Sistema Electroprodutor da ilha da Madeira (SEPM), na última década, e, as estratégias e ações a implementar para cumprir as metas definidas para 2020, no Plano de Ação para a Energia Sustentável (PAES). Entre os anos de 2005 e 2015, verificou-se um crescimento na representatividade das fontes de energia renováveis (FER) no SEPM, passando dos 15,7% (136,5 GWh) para os 25,7% (210,8 GWh) da energia elétrica total produzida e, por conseguinte, uma redução nas fontes de energia não renováveis, de 727,4 GWh para 617,4 GWh. A evolução das FER na última década carateriza-se pelo aumento da potência eólica instalada, de 10 MW para 45,1 MW, do surgimento da fotovoltaica, atualmente com 20 MW, da potência instalada constante do Sistema de Valorização Energética dos Resíduos Sólidos Urbanos (SVERSU) de 8 MW e, pela redução da potência hídrica instalada, de 74 MW para os atuais 50,7 MW. Em 2014, a introdução do gás natural, na Central Térmica da Vitória, permitiu potenciar a adaptação do SEPM às metas de redução das emissões de CO2e. Em 2015 verificou-se uma redução das emissões CO2e em cerca de 28%, passando de 526.241 tCO2e para 380.817 tCO2e, correspondendo a um fator de emissão específico atual de 460 gCO2/KWh. A segunda parte deste relatório carateriza a distribuição geográfica da radiação solar no arquipélago da Madeira através dos registos da Irradiação Solar Global Diária (ISGD) das estações meteorológicas automáticas (EMAs), do Laboratório Regional de Engenharia Civil (LREC) e do Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA). Face aos resultados, verifica-se que o recurso solar no arquipélago da Madeira é muito variável, em particular na ilha da Madeira, uma vez que a orografia bastante acidentada, bem como a exposição aos ventos predominantes de Norte, fazem com que na ilha existam diversos microclimas que influenciam a radiação solar que chega à superfície. A análise aos registos das duas redes de EMAs permitiu concluir que mais de 60% apresentam uma disponibilidade anual do recurso solar superior a 1500 kWh/m2. Após a realização dos estudos comparativos da ISGD das EMAs e a correspondente ISGD, na base de dados da ferramenta PVGIS e no Atlas da Radiação Solar do Arquipélago da Madeira foi possível validar e detetar o funcionamento incoerente de duas das vinte e sete EMAs analisadas. O curto período de funcionamento da EMA do Trapiche, associado à sua elevada percentagem de lacunas de dias, caraterístico da rede LREC, não permitiu a realização de um estudo detalhado aos seus registos. No entanto, relativamente à EMA do Parque Ecológico do Funchal foi possível detetar uma anomalia no seu sensor de radiação solar, que se traduz numa quebra superior a 20% na quantificação da ISGD. Assim, no global do estudo da radiação solar, estão associadas incertezas aos registos, sendo que, nas EMAs devem-se à inexistência de tratamento dos registos e à falta de recalibração dos sensores, e, nos dois modelos de previsão utilizados, devem-se às caraterísticas da metodologia utilizada na sua construção, traduzindo-se em ambos os casos numa sobrevalorização do recurso solar. Na terceira parte do relatório são tecidas algumas considerações acerca das operações de manutenção de alguns sistemas fotovoltaicos isolados visitados. Foi possível verificar que, após uma década de funcionamento, a maioria dos sistemas fotovoltaicos encontram-se degradados e a necessitar urgentemente de intervenção.