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Energia mecânica e eléctrica
A produção de energia para consumo local, com utilização de máquinas de vapor e turbinas hidráulicas, tem uma longa tradição. Em Portugal, as máquinas de vapor tiveram as primeiras aplicações em meados do século XIX e as turbinas hidráulicas pelos fins do século, como motores centrais em utilizações simplesmente mecânicas ou accionando geradores eléctricos que asseguravam a iluminação, em corrente contínua, no local ou proximidades. Houve uma pulverização de pequenos produtores com centrais termoeléctricas e hidroeléctricas, não só industriais mas também de serviço público.
Em meados do século XX, com o desenvolvimento dos grandes projectos hidroeléctricos e o transporte de electricidade e a electrificação do País, assistiu-se à substituição da energia mecânica pela eléctrica, com a instalação de motores trifásicos accionando directamente as máquinas. As instalações de produção de energia para consumo local, e principalmente as de serviço público, entraram numa fase decrescente restando, ainda hoje, algumas unidades em operação.
Cogeração - Centrais em Contrapressão
Os sistemas de produção combinada de calor e de electricidade, cogeração propriamente dita, baseados em caldeiras e máquinas de vapor, começaram a ser instalados, a partir dos anos 30 do século passado, em unidades industriais (açúcar, refinação de petróleo, papel e têxtil). Os geradores de vapor utilizavam como combustível fuelóleo ou biomassa. As máquinas de vapor viriam a ser substituídas, mais tarde, por turbinas de vapor de contrapressão que accionavam alternadores e que, em alguns casos, operavam em paralelo com as redes públicas.
Só em 1982, com o objectivo de incentivar a autoprodução de energia eléctrica foi regulada a qualidade de produtor independente, com a possibilidade de estabelecer o paralelo com a Rede Eléctrica Nacional e definidas condições para valorização de excedentes de energia eléctrica entregues a esta.
As principais unidades fabris dos diferentes sectores industriais, com consumos significativos de vapor/calor e em que os projectos demonstravam viabilidade técnica e económica, foram-se equipando, até 1990, com sistemas de cogeração, desde a celulose à química, passando pelo têxtil, papel, açúcar, cerveja até aos derivados de madeira. Os incentivos financeiros para a utilização racional de energia foram instrumentos essenciais para a promoção da tecnologia e implementação destes últimos projectos, na generalidade de pequena/média potência. Estes desenvolvimentos permitiram que Portugal atingisse uma potência instalada, em contrapressão, de 530 MW, distribuídos pelos sectores industriais identificados na figura seguinte.
Figura 1 – Distribuição das centrais em contrapressão por sectores em 1990.
Centrais com Fuelóleo
Na década de 90, a actividade da Cogeração, em Portugal, passou a ter um enquadramento legal adequado, com uma estrutura transparente de remuneração e que reconheceu inequivocamente os benefícios energéticos e ambientais a toda a produção em cogeração. Revisões do quadro legislativo em 1996, 1999, 2000/2001 e 2010, vieram impor critérios mais exigentes de eficiência aos projectos de cogeração.
Face a um enquadramento favorável, aos elevados custos da electricidade que, então, se verificavam e à inexistência de alternativas de abastecimento, o que preocupava seriamente as empresas e, de um modo especial, as que competiam em países com custos energéticos mais baixos, levou a que, a partir de 1990, tivessem sido instaladas em Portugal 64 novas centrais de cogeração com motores Diesel, consumindo fuelóleo e totalizando uma potência adicional de aproximadamente 350 MW. Estas potências estavam instaladas nos seguintes sectores industriais.
Figura 2 – Distribuição de centrais de Cogeração a fuel instalada em Portugal em 2000
Centrais a Gás Natural
A partir de 1997, com a introdução do gás natural, foram criadas oportunidades para novas cogerações. Desenvolveram-se diversos projectos, utilizando a tecnologia de motores ciclo Otto e de Turbinas a gás natural, em que muitas centrais existentes passaram por operações de actualização tecnológica e melhoria de eficiência, aumentando a potência das unidades, mediante a instalação de sistemas baseados em ciclos combinados. Nos últimos 10 anos, com o aumento das restrições ambientais, assistiu-se a uma renovação no parque de cogeração em Portugal, através da conversão ou substituição de alguns motores Diesel para gás natural. Em 2011, a potência instalada utilizando essas tecnologias, era cerca de 820 MW, distribuída pelos seguintes sectores.
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Figura 3 – Distribuição de centrais cogeração - Motores Ciclo Otto (Gás Natural) |
Figura 4 – Distribuição de centrais cogeração - Turbinas (Gás Natural) |
Cogeração - situação actual
Após um longo período para transpor a Directiva 2004/8/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, relativa à promoção da cogeração de elevada eficiência, o quadro legal ficou completo no dia 14 de Maio de 2012, após a publicação da Portaria n.º 140/2012, que veio estabelecer as tarifas de referência do regime remuneratório aplicável às instalações de cogeração, dispostos no Decreto-Lei n.º 23/2010 de 25 de Março de 2010.
As instalações de cogeração existentes em Portugal são, maioritariamente, equipamentos que utilizam o gás natural como combustível. A potência total instalada, a partir das centrais de cogeração, atingiu, no início de 2012, cerca de 1.300 MW, repartida por diversas tecnologias, conforme apresentado nos diagramas a baixos.
Figura 5 – Instalações de cogeração em Portugal, por tecnologia, em 2012
Correspondente a uma produção anual estimada de 14% do consumo total da energia eléctrica do País (Figura 6).
Figura 6 – Produção de energia eléctrica em Portugal, em 2012 |