terça-feira, janeiro 26, 2010

Quanta energia vão produzir todos os aproveitamentos hidroeléctricos planeados?

Notei, nos recentes debates sobre o Orçamento de Estado para 2010 e em diversas intervenções de responsáveis do Governo, que a planeada construção de um largo número de aproveitamentos hidroeléctricos passou a ser o eixo da política económica nacional.
Diz o 1º Ministro que a Energia é o eixo da sua aposta para o desenvolvimento económico, e na Energia a referida construção das hidroeléctricas é agora alegadamente o centro dessa estratégia.
Parece uma ideia consensual. Toda a gente acha bem que se aproveite a àgua da chuva, que é uma coisa limpa e renovável, e a construção das barragens parece algo capaz de criar muito emprego. Aliás, são anunciados muitos milhares de empregos, com essas barragens. E são também anunciados muitos MW de energia.
Infelizmente, tenho que vos dizer que vim aqui hoje fazer um bocadinho de "bota-abaixo". Se me quiserem seguir nos números, ficarão em condições de perceber porquê.

Tenho que começar por recordar que MW e energia não são a mesma coisa. Os MW são a capacidade de produzir energia de uma instalação, não a energia que ela efectivamente produz. Se eu fizer uma barragem de 1000 MW no deserto, terei "instalado" 1000 MW mas, obviamente, a energia que ela vai produzir será nula. Percebido? Então continuemos.
Se dermos uma vista de olhos nos números que acompanham a descrição dos 16 aproveitamentos hidroeléctricos em construção ou para construção próxima, constatamos o seguinte:
- Custo previsto: $4,85 mil milhões de €$;
- Potência média de origem hídrica:  +175 MW;
- Potência média de origem eólica (armazenada): 525 MW;
- Perdas estimáveis no processo de armazenagem da energia eólica: - 175 MW (em média);
- Saldo energético médio produzido (origem hídrica menos as perdas na armazenagem da energia eólica): ~0 MW.

Pois é, a resposta à pergunta do título é: zero! Não acreditam? Os dados estão todos no site da EDP, e se não sabem fazer contas de somar e subtrair peçam a alguém que saiba. Acho que o Governo conta com a vossa inumeracia...
Como é que eles vos enganam? Primeiro, falam em energia "bruta", que é a soma de toda a energia que sai das centrais independentemente da origem. E essa irá ser 175+525= 700 MW, em média. Vocês nem reparam na palavra "bruta" e, ao mesmo tempo, eles "esquecem-se" de explicar que para produzir os 525 MW de origem eólica as centrais terão de dispender primeiro, a bombar àgua para cima, 700 MW adquiridos à rede eléctrica, vindos... das eólicas.  A diferença entre estes 700 e os 525 devolvidos depois são as perdas do processo. Claro que se vocês subtrairem à tal energia eléctrica "bruta" produzida, a 700 MW em média, a consumida de que eles que se esquecem de falar, 700 MW em média, obtêm o saldo real das centrais, e é como vos digo: zero - se até não for menos...

Quanto aos milhares de empregos anunciados, como já notei aqui, são apenas durante o pico das obras durante os 4 anos de construção. Com uma diferença relativamente às barragens feitas até 1985: nesse tempo não havia imigrantes e a mão de obra da construção civil era portuguesa!...

Falta só acrescentar que ninguém teve em conta que quando fizer muito vento dias seguidos, no Inverno, também geralmente choverá muito dias seguidos, e não haverá espaço nas albufeiras para armazenar a energia eólica - como já se verificou este Inverno e ainda vamos só em 60% da quantidade de eólicas planeada pelo Governo...

16 comentários:

Anónimo disse...

Estou aqui a fazer umas contas por alto e parece-me que cada kWh eólico fica por mais 3c€.

Ou seja a produção eólica fica cerca de 43% mais cara com armazenagem dedicada. Que, no fundo, parece ser o objectivo do plano de barragens

Pinto de Sá disse...

Sim, eu já falei dessas contas aqui: http://a-ciencia-nao-e-neutra.blogspot.com/2009/09/clusters-industrais-nas-renovaveis-23_30.html
Lá para o fim desse post.
Mas há um problema maior: é que a solução não funciona. E vamos ter mesmo é de desligar as eólicas, como fazem os espanhóis quando há excesso de vento, e deixar sem uso as hidroeléctricas em construção.
Julgo que chamam a isto "elefantes brancos", mas como também vamos ter um TGV caríssimo sem passageiros, a malta não estranha...
Em todo o caso, os encargos vão depender sobretudo da taxa de juro do financiamento dos projectos, e é para quem financia que o negócio é bom, se tiver garantias - e deve ter, visto o Governo já ter embolsado 640 milhões pelas concessões. Alguma coisa deu em troca.
Supondo uma taxa de 8%, os 700 MW médios de origem eólica que serão armazenados, serão acrescidos de 6,75 ç/kwh, ou seja, ficarão por uns 15 ç/kwh (os actuais recebem em média 9,3 ç, mas os próximos só receberão 7).
Se os custos destas barragens forem dividos simplesmente pelo consumo de todos os domésticos (como tem acontecido), implicarão só por si um acréscimo de 1,5 ç/kwh, ou cerca de 10% da tarifa actual...

Henrique Pereira dos Santos disse...

Dando de barato as contas, que vamos admitir que estão certas, é preciso explicar que se armazena a custos muito baixos (horas de vazio) e se turbina a preços mais altos (horas de cheio).
Para além da racionalidade financeira que pode haver nisto, há ainda o facto dos picos terem necessidade de ser satisfeitos, se não desta, de outras formas, por instalações sobredimensionadas para responder a esses picos.
henrique pereira dos santos

Pinto de Sá disse...

Caro HPS,
A bombagem nas horas de baixo preço com turbinagem nas horas de preço alto poderia ser interessante se toda a energia fosse posta no mercado em concorrência. Mas não é o que acontece com a energia das eólicas que justifica estas obras, que tem um preço fixo subsidiado (para as novas eólicas 7,4 ç/kwh, mas 9,3 ç em média para as existentes). E é esse preço que os produtores eólicos recebem, seja a sua energia necessária ou não num dado momento, e é isso que torna o armazenamento hídrico necessário.
Mas, mesmo que as hídricas comprem nas horas de vazio, por exemplo a 3 ç, preço médio a que é importada de Espanha de madrugada, e a venda depois nas horas de ponta a 6 ç, só ganha 2 ç - porque tem que comprar 4/3 do que vende, devido às perdas físicas no processo. Nenhuma hídrica é rentável vivendo de tal margem. Ela pode ser interessante como ganho extra do negócio principal da produção hídrica, nunca como eixo do negócio.
Claro que as barragens são boas para satisfazer os picos. Mas para isso raramente é precisa bombagem. Basta que a barragem armazene durante todo o dia a água que vai chegando e só trabalhe nas horas de ponta.
Na verdade, a bombagem só é usada como regra quando há produção que não pode ser parada e se tem de pôr nalgum lado. Experiência mundial disso só há com as antigas centrais nucleares (as novas são flexíveis e já não precisam disso, como a França demonstra).

Fernando Marques disse...

Na maioria dos grandes negócios na indústria eléctrica os investidores tentam sempre ter a garantia que toda a energia é comprada a um determinado preço. É assim na eólica e também é assim no nuclear. Nos seus posts, quando calcula o preço da energia nuclear também parte do princípio que o preço da energia é garantido. Se não fosse assim, desligava as centrais nucleares à noite e comprava-se energia de espanha a 3ç. Mas nesse caso as suas contas sobre o preço da nuclear estão erradas dao que estão baseadas na potência média de funcionamento de uma central que é muito próxima da potência nominal
O negócio da energia eólica ou nuclear é similar a um restaurante com capacidade para 60 pessoas e o estado garante sempre 58 clientes. Quem é que não queria um negócio destes...risco comercial nulo.

Pinto de Sá disse...

O Sr. Fernando Marques (FM) mostra ser muito ignorante, além de pródigo em acusações gratuitas. Mas como me dá a oportunidade de explicar algumas coisas básicas que alguns leigos talvez ignorem, publico-o e respondo:
1 - este post mostrou que o investimento em curso nas hidroeléctricas é pura perda para o país. Sobre isso, FM nada argumentou.
2 - Em parte alguma falei de preços garantidos ou não. Nunca falei neste blog nos mecanismos de formação de preços. Em Portugal e alguns outros países da Europa, só as renováveis são subsidiadas na tarifa. Há também, em exinção, os chamados CAE. O sr. FM está a atirar ao lado.
3 - Do que falei foi em CUSTOS de produção. E a propósito disso, na diferença entre potência MÉDIA e potência INSTALADA. Numa renovável, por mais que se queira não é possível melhorar a relação entre essas potências (chamemos-lhe "h", na gíria dos especialistas "factor de utilização"). E o h não se pode melhorar porque não depende de nós mas sim da meteorologia e outros fenómenos naturais (como a existência de noites, no caso do solar).
4 - Pelo contrário, uma térmica pode funcionar em princípio o tempo que quisermos, áparte as paragens de manutenção. Em Portugal isso era feito com as centrais a carvão, que funcionavam tipicamente 80% do ano. Agora menos porque quando há vento em excesso desliga-se Sines por causa do CO2 que ela emite.
5 - O h típico de uma nuclear, onde quer que as haja, é de 91%.
6 - Obviamente, para satisfazer um diagrama de consumo nacional é conveniente ter um mix de centrais. Presentemente, em Portugal, o consumo mínimo é de cerca de 3 GW (madrugada), o médio é de 5,7 GW, e o máximo (nas pontas) é de 8,5 (embora esporadicamente atinka 9). Daqui a 10 anos é estimável que esses valores tenham crescido para 3,5 - 6,3 - 9,5 GW, respectivamente. Mesmo que Sines trabalhasse 100% do tempo, os seus 1,25 GW são sempre inferiores ao consumo mínimo de 3 GW. Portanto, nunca está em excesso.
7 - Dentro de 10 a 15 anos a Central de Sines tem de ir para a sucata, ao fazer 40 anos de idade.
8 - Espanha vende-nos a 3 ç o kwh de madrugada porque esse é o CUSTO MARGINAL da sua produção, àquela hora. E sabe porquê? Porque eles têm excesso de produção e têm umas centrais que àquela hora não se importam de operar apenas para pagar os custos de exploração e combustível, mais uma margem de lucro, por já estarem amortizadas: as nucleares, precisamente!

Fernando Marques disse...

Caro Prof.
Decretou que eu sou ignorante, aliás muito ignorante. Não tenho nenhum problema em admitir que tenho muito que aprender. Agora acusações gratutitas... perdoe-me mas onte está a acusação? Tentei chamar a atenção que os seus cálculos de custos para o nuclear se baseiam numa potência média anual muito elevada, pouco compatível com um mercado com preços muito oscilantes. Duvido que haja investidores para o nuclear sem um valor garantido. O que não quer dizer que seja mau. É uma caracteristicas dos investimentos de capital intensivo. Eu não fiz nenhum juízo de valor sobre a validade dos seus posts sobre o sobrecusto da hidricas com bombagem. Mas porque é que esta discussão não pode existir sem chamarmos nomes uns aos outros?

Pinto de Sá disse...

Peço-lhe desculpa, caro Fernando Marques. Li que as minhas contas "estavam erradas" e a testosterona assolou-me!... :-)
Peço desculpa, mais uma vez.
Há uma ideia de fundo em que concordo consigo: a aposta no nuclear exige um comprometimento político, uma estratégia de longo prazo que só é possível a um Estado.
Deixadas as coisas simplesmente ao mercado, ele só apostará no que for pouco sensível aos riscos financeiros - e isso significa, na energia, na actualidade e previsivelmente até ao fim da década, o gás natural em centrais de ciclo combinado. Por razões que já analisei num post passado.
Claro que o nuclear exige uma aposta política, tal como as renováveis. Mas a natureza económica da aposta é diferente. As renováveis têm de ser sempre subsidiadas, para serem economicamente viáveis, e produzem sempre energia caríssima. O nuclear só precisa de ser bem gerido na construção e da garantia de compra da sua energia (a preço rentável, claro), de forma a que as taxas de juro e correspondentes encargos financeiros, que são o seu custo principal, sejam baixos. É um ciclo virtuoso - a garantia de compra permite ao Estado exigir em troca taxas de juro baixas que permitirão energia barata. Isto se o processo for bem gerido, claro, do que duvido que Portugal seja capaz, no actual estado das coisas.

FERNANDO PEREIRA disse...

Bom vamos lá a ver…

Então a meteorologia não é, cada vez mais, infalível??

Os ajustes necessários aos gestores, Humanos ou Programas Informáticos, das barragens (os das descargas) ainda não foram feitos. Certamente, que quando conseguirem gerir antecipadamente 4 a 5 dias, com as previsões meteorológicas e considerando de antemão que mais chuva é acompanhada por mais vento, poderão diminuir o nível das barragens antecipadamente, de forma a não abrir as comportas do “desespero” (sem gerar) e bombear a água de retorno através da energia eólica.

O preço da energia eléctrica, independentemente da fonte ou origem, vai aumentar com os automóveis eléctricos e a gradual substituição dos combustíveis fósseis (incluindo nos países subdesenvolvidos).

Quanto aos valores KW de energia por via nuclear ou outras fontes, normalmente (em economia geral), considera-se a amortização do equipamento durante todo o tempo de funcionamento espectável e como são 100% seguras (as nucleares) não são considerados os custos de possíveis acidentes e contaminações porque os mesmos jamais irão acontecer.

O melhor negócio, economicamente falando, será comprar a energia aos Espanhóis e Franceses a um preço mais baixo do que construir centrais nucleares em PT, façamos como o que tivemos de fazer com o petróleo.

Desta vez não fiz divulgação alguma das minhas ideias patenteadas, que visam tornar competitivas as energias renováveis, espero não voltar a “chumbar”.

Cumprimentos,
fpereira

Pinto de Sá disse...

Sr. Fernando Pereira,
A metereologia aplicada à gestão das barragens já é velha, visto que já se usam barragens há um século. Onde há dificuldade é na previsão metereológica do vento, e aí é que é de esperar alguns progressos. Já será bom se se conseguir prever o vento com meia dúzia de horas de antecedência...
Mas a previsão não resolve os problemas essenciais, particularmente num país periférico como o nosso. Porque não basta saber que as barragens vão encher para as descarregar previamente - isso é o que já se faz há muito cá, muito antes de haver eólicas. Para fazer isso é preciso que ao mesmo tempo não haja vento!...

FERNANDO PEREIRA disse...

Justamente por isso, será necessário fazer ajustamentos a contar com o factor vento.
Como o Sr. Diz, e muito bem, normalmente a chuva faz-se acompanhar com maior intensidade de vento, falta a esses gestores terem em consideração o aumento dos níveis pela bombagem das eólicas, compensando também nas descargas antecipadas.

Se durante a descarga c/ geração, estiver a ser bombeada água de retorno à barragem será um mal menor comparado ao de fazer descargas sem produção e oferecer energia aos nossos vizinhos.

Embora só se consigam prever com algumas horas de antecedência, os ventos, é sabido que as tempestades são trazidas, ou acompanhadas, por ventos fortes. E a previsão de "tempestades" já são conseguidas com 4 a 5 dias antecedentes, é tipo somar 1+1.

Anónimo disse...

Consegue-se prever o vento com vários dias de antecedência, até mais facilmente que a precipitação ;) As equações físicas nos modelos numéricos são mais simples e certeiras com vento do que com convecção. Aqui há uns anos julgava-se impossível que a eólica só por si garantisse por exemplo mais de 30% do consumo porque isso colocaria o risco do sistema colapsar subitamente por falta de vento, mas hoje faz-se isso na boa devido às previsões. E quanto mais distribuídas tivermos uma grelha eólica mais fácil é. Por exemplo, supondo que passa uma superfície frontal que traz vento, e houve um pequeno erro nas previsões dos modelos, e a mesma passa um pouco mais a norte ou a oeste, com uma rede distribuída, a energia acaba por ser produzida na mesma.

Há vários portugueses a trabalhar em Espanha nesta área, que se orgulham do que fazem e dos progressos que tem sido feitos nos últimos anos nesta área.

Penso que tem uma atitude demasiado critica a esta forma de energia, julgo que não é assim tão má, maus talvez sejam os contratos que se fazem favorecendo determinados interesses.

E não se esqueça, deixe acabar a crise internacional e verá onde vão parar os preços do gás.

Pinto de Sá disse...

Sabe muito pouco disso, meu caro...
Eu sei que há vários portugueses a aprender em Espanha o que os medíocres espanhóis têm para nos ensinar, e sei exactamente o que os espanhóis fazem nesta matéria.
Ante aprendíamos com os franceses, agora é com os espanhóis; a desqualificação é evidente!...

carlos disse...

Caro Professor e restantes bloggers,

Após a leitura deste tópico e dos comentários, creio que o seu ponto de partida, a meu ver, não é o mais correcto. Assim, deixo no ar a seguinte pergunta: A produção de energia eléctrica em hidroeléctricas com elevada capacidade de reservatório (com ou sem reversibilidade) serve única e exclusivamente o propósito da integração e armazenagem da energia eólica?
Creio que a resposta a esta questão é um claro NÃO. Após a leitura do título, fiquei deveras desapontado pois direccionou-se o “bota-baixismo” para uma questão que só agora é levantada, com o recente crescimento da potência instalada de turbinas eólicas. Parte-se do pressuposto que os recentes investimentos hidroeléctricos apenas se justificam para a integração com as eólicas, o que não é verdade. Se as hidroeléctricas resolvem ou ajudam a resolver parte do problema, a intermitência da produção eólica, ainda melhor. Dito isto, caro Professor, o saldo será zero ou fará mesmo sentido um cálculo do saldo energético “hídricas – armazenagem eólicas”?
Porque não fazer um saldo “hídricas – parte da produção das centrais a Fuelóleo (Barreiro, Setúbal, Carregado), Gasóleo (Tunes) ou mesmo carvão (Sines, Pego)”? …deixando-se o eólico continuar a produzir ao sabor do vento e contribuir à sua maneira para reduzir a produção de energia eléctrica no parque térmico poluidor.

Saliento também que não se deve colocar todos os ovos no mesmo saco! Em períodos de fortes secas, a produção hidroeléctrica ficará invariavelmente afectada, bem como a eólica (nos dias de extremo calor e frio sem chuva a produção eólica é reduzida), e o nosso parque térmico terá de ter capacidade para satisfazer a procura. Nos períodos mais pluviosos, o diagrama de carga poderá ser na sua maior parte satisfeita com a produção hidroeléctrica + eólica.

No que toca à criação de empregos, concordo consigo, durante esses 4 a 5 anos, será directamente aproveitada muita mão-de-obra, que após a conclusão das barragens, será normalmente dispensada…o que não significa que não se criem postos de emprego com os novos espelhos de água, mas isso é outra história….

Destaco outras vantagens tais como a regularização de caudais para jusante, abastecimento de água a munícipes e regadio (importante!), descentralização da produção, incremento da eficácia no combate a fogos florestais, possível criação de postos de emprego com o novo espelho de água, incremento do controlo de caudais de cheias. No que tocas às desvantagens, embora tenha algumas em mente, deixo essa abordagem para alguém com formação em zoologia e/ou biologia.

No que respeita à economia, termino com os seguintes dados que falam por si: paga-se em média aos PRE’s fotovoltaicos 0,338 €/kWh, pagou-se numa primeira fase aos microprodutores fotovoltaicos 0,65 €/kWh e as eólicas offshores com elevados custos de investimento e manutenção também serão certamente bem subsidiadas. As novas hídricas serão remuneradas de 0,03 a 0,06 €/kWh. Com isto, acham que pagam muito pela energia eléctrica?
O Sol nasce para todos, mas brilha para alguns com mais intensidade.


Cumprimentos

Pinto de Sá disse...

Caro "Carlos",
1. Claro que é verdade que ESTAS hidroeléctricas só servem para regularizar a intermitência das eólicas. Não se aplicam às térmicas, porque as térmicas não são intermitentes e produzem exactamente quanto e quanto se quiser. A melhor prova é que já temos essas térmicas há que tempos e nunca precisaram de hidroeléctricas nenhumas para as "regularizar".
2 - Os períodos mais pluviosos são também os mais ventosos, e nessa altura (como agora) não há espaço nas albufeiras para bombear energia eólica porque estão cheios de água da chuva. Tem-se que dá-la a Espanha de borla ou bombá-la para depois deitar fora, abrindo as comportas. É absurdo.
3 - Quanto aos outros usos da água, se ler os Cadernos de Encargos (estão na net) DESTAS hidroeléctricas, verá que não estão previstos NENHUNS. São considerados desnecessários...

carlos disse...

Caro Professor,

Pode-se de certa maneira virar o bico ao prego e afirmar que o problema do excesso de produção nos meses mais pluviosos vem da “gula” de se instalar turbinas eólicas em tudo o que seja lado. Suponho que as primeiras turbinas foram instaladas nos locais de maior potencial e as últimas têm vindo a ser instaladas em locais onde os factores de produção vêm mais reduzidos. Nos períodos mais secos ou mais frios, teremos então nas zonas de maior potencial as turbinas a gerar a baixa carga e as que se encontram nas zonas de menor potencial completamente paradas. Assim, deixo no ar a questão do porquê da necessidade de ainda aumentar a potência eólica instalada? Até já falam na instalação offshore, com custos de investimento e manutenção elevadíssimos, o que me deixa a pensar para onde caminhamos. O investimento subsidiado das eólicas já deveria ter parado há algum tempo e a construção das hidroeléctricas com esquemas reversíveis já deveria ter arrancado. Se tal tivesse acontecido, as pontas do diagrama de carga poderiam ser satisfeitas pela hidroelectricidade, substituindo as centrais de ponta poluidoras do parque térmico. As barragens com elevada capacidade de reservatório têm uma produção controlada, ao passo que as eólicas não possuem essa capacidade de controlo, daí a preferência pela hidroelectricidade. Essa questão do “bombear para deitar fora” vem da má política energética nacional e partilha o caminho da insustentabilidade económica do sector energético, com os subsídios exagerados atribuídos aos PRE’s eólicos e fotovoltaicos. O grande e médio hidroeléctrico não beneficia desses subsídios exagerados e não é certamente o culpado do aumento do preço da electricidade em 2,9%.

Uma outra questão que pode ser levantada num outro tópico do seu blog é quais os melhores e os piores investimentos (trata-se de apenas uma sugestão). Tenho a opinião de que o investimento de Almourol é inteiramente dispensável, ao passo que o de Girabolhos já deveria ter avançado há muito tempo.

O seu 3º ponto é pertinente. Tive oportunidade há algum tempo de dissecar alguns dos cadernos de encargos dos investimentos e constatei, no que toca à análise económica em particular, que foram cometidas algumas gafes, que levam a crer que os documentos possam ter sido redigidos “à pressa”. As análises tiveram apenas em conta a mais-valia da produção energética, o que empobrece os investimentos desta grandeza. Realmente poder-se-ia ter ido mais além. Destaco o Projecto Hidrovalor – Avaliação dos Impactos Económicos, Sociais e Ambientais de Novos Médios e Grandes Aproveitamentos Hídricos na Região Centro (Janeiro 2004). A gestão dos recursos hídricos envolve algumas entidades, é algo complexo de se analisar e no futuro, poderão ocorrer conflitos entre entidades que pretendam usufruir da água armazenada, além da produção de energia, se não forem salvaguardados alguns interesses. Termino com o exemplo positivo do aproveitamento de fins múltiplos do sistema Aguieira-Raiva-Fronhas. Além de produzir energia eléctrica tipicamente nas pontas e bombear para montante o que turbinou no vazio permite que o Mondego não seque nos meses de Verão, mantendo o caudal ecológico e praias fluviais no activo; a sua reserva e descargas controladas garantem que o Açude-Ponte de Coimbra mantenha um espelho de água nos meses de Verão, usado para fins de lazer e desporto, abastecimento de água para a rega dos campos agrícolas do Baixo Mondego e Montemor, às indústrias de celulose da Soporcel e Celbi e ainda a alguns munícipes do concelho da Figueira da Foz. O próprio reservatório da Aguieira é usado para a distribuição de água e práticas de desporto. Este sistema não serve só para produzir energia. O seu impacto social, económico e ambiental na região centro não pode ser desprezado, antes pelo contrário.

Cumprimentos