PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
INSTITUTO NACIONAL DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA INDUSTRIAL
GUIA TÉCNICO
Sector da Produção de Energia
Lisboa
Julho 2003
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
ELABORADO POR:
INETI – Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial
DMTP – Departamento de Materiais e Tecnologias de Produção
DEECA – Departamento de Engenharia Energética e Controlo Ambiental
Estrada do Paço do Lumiar, 22, 1649 038 Lisboa
Telf. 21 716 51 41/ 21 716 42 11
Fax 21 716 65 68
COORDENAÇÃO DO PNAPRI:
Engº. José Miguel Figueiredo
e-mail: [email protected]
EQUIPA TÉCNICA:
Engº. António Baeta Neves
e-mail: [email protected]
Engº. Rui Gomes
e-mail: [email protected]
Engº. José Cunha
e-mail: José[email protected]
Eng. Manuel Caldeira Coelho
e-mail: [email protected]
Julho 2003
1/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
INDICE GERAL
1- INTRODUÇÃO
8
2- OBJECTIVOS E METODOLOGIA
10
3- CARACTERIZAÇÃO DO SECTOR
11
3.1 – Classificação CAE
11
3.2 - Universo de estudo
12
3.3 – Estrutura do sector eléctrico português
13
3.3.1 - Produção de energia eléctrica
14
3.3.2 - Transporte de energia eléctrica
16
3.3.3 - Distribuição de energia eléctrica
17
3.3.4 – Dados estatísticos de caracterização dos operadores
17
3.4 – Distribuição geográfica
19
3.4.1 - Centrais Termoeléctricas
19
3.4.2 - Aproveitamentos Hidroeléctricos de potência média/elevada
21
3.4.3 - Mini-hídricas
21
3.4.4 - Parques Eólicos
21
3.4.5 – Cogeração
21
4 – PROCESSO PRODUTIVO
26
4.1 - Centrais Termoeléctricas convencionais
26
4.2 - Central Termoeléctrica de ciclo combinado (Tapada do Outeiro)
28
4.3 - Aproveitamentos de fontes de energia renováveis
29
4.3.1. Utilização de resíduos vegetais (biomassa)
29
4.3.2.Aproveitamentos hídricos: Centrais hidroeléctricas
30
4.3.3.Centrais eólicas
31
4.4 - Produção combinada de calor e de energia eléctrica (cogeração)
4.5
–
Caracterização
Electricidade
Energética
das
Centrais
de
Produção
4.5.1 - Continente
Centrais Termoeléctricas a funcionarem com combustíveis fósseis
33
de
36
36
36
Centrais Termoeléctricas com utilização de biomassa
37
Centrais Hidroeléctricas
37
Centrais Eólicas
40
4.5.2 – Região Autónoma dos Açores
41
4.5.3 – Região Autónoma da Madeira
43
4.5.4 – Comparação das características dos produtores de energia
por região
44
Julho 2003
2/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
5 –RESÍDUOS INDUSTRIAIS
5.1 - Classificação e quantificação dos resíduos
5.1.1 Continente
46
47
47
Produção de electricidade
47
Transporte e Distribuição de Electricidade
51
5.1.2 Regiões Autónomas
55
5.2 – Análise da quantidade global de resíduos produzidos por tipo de
central
56
5.3 – Análise das quantidades de resíduos inorgânicos de processos
térmicos produzidos em centrais termoeléctricas
57
6- POTENCIAL DE PREVENÇÃO
62
Cinzas e resíduos de combustível provenientes do processo de produção de
energia térmica em centrais a fuelóleo
62
Cinzas e resíduos de combustível provenientes do processo de produção de
energia térmica em centrais a carvão.
63
Óleos lubrificantes e hidráulicos
63
Óleos isolantes
64
6.1 - Medidas de prevenção da produção de resíduos provenientes de
combustíveis e de processo de combustão
64
Uso de combustíveis sólidos e líquidos de boa qualidade
64
Utilização de combustíveis gasosos
65
Aumento da eficiência energética das centrais termoeléctricas
66
6.2 - Medidas de prevenção da produção de resíduos de óleos lubrificantes
68
6.3 - Medidas de prevenção da produção de resíduos de óleos isolantes
69
6.4 - Medidas de boa gestão de resíduos
69
6.5 – Considerações finais sobre tecnologias estudadas
69
Bibliografia e endereços consultados
Julho 2003
72
3/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
INDICE DE QUADROS
Quadro 1– Subclasses que constituem o sector da energia
Quadro 2– Universo das empresas abrangidas pelo levantamento da quantidade
de resíduos gerados e o número total de empresas existentes
Quadro 3–Operadores do sistema electroprodutor no Continente em 2000
Quadro 4 –Operadores dos sistemas de transporte de energia eléctrica no
Continente em 2000
Quadro 5 - Volume de negócios, em 2000, das duas sub-classes
Quadro 6 – Características dos operadores do sistema eléctrico nacional do
Continente
Quadro 7 – Características globais das centrais eléctricas e sua localização
Quadro 8 – Indicadores de funcionamento dos vários tipos de central no ano
2000
Quadro 9 – Caracterização das centrais termoeléctricas do Continente em 2000
Quadro 10 – Central eléctrica com utilização de biomassa
Quadro 11 – Centrais hidroeléctricas no Continente pertencentes ao Grupo EDP
Quadro 12 – Centrais mini-hídricas do Continente não pertencentes ao Grupo
EDP
Quadro 13– Centrais eólicas do Continente (ano 2000)
Quadro 14 – Centrais Termoeléctricas dos Açores (ano 1999)
Quadro 15 – Centrais Hidroeléctricas dos Açores (ano 1999)
Quadro 16 – Centrais eólicas dos Açores (ano 1999)
Quadro 17 – Centrais Geotérmicas dos Açores (ano 1999)
Quadro 18 – Centrais termoeléctricas da Madeira (ano 2000)
Quadro 19 – Centrais Hidroeléctricas da Madeira (ano 2000)
Quadro 20 – Centrais Eólicas da Madeira (ano 2000)
Quadro 21 – Produção nacional de energia eléctrica em 2000
Quadro 22 – Resíduos gerados no Continente, em 2000, na produção de
electricidade, segundo a classificação CER
Quadro 23 – Classificação dos resíduos produzidos no transporte e distribuição
de energia eléctrica
Quadro 24 - Quantidade total anual de resíduos gerada pelos subsectores de
produção, transporte e distribuição de electricidade no continente no
ano 2000
Quadro 25 – Classificação dos resíduos produzidos nas centrais dos Açores
Quadro 26 – Produção de resíduos versus indicadores de funcionamento no ano
de 2000
Quadro 27 - Resíduos de combustão por central termoeléctrica do Continente
Quadro 28 – Produção de cinzas e escórias por tipo de central em 2000
Quadro 29 – Indicadores de funcionamento das centrais termoeléctricas
Quadro 30 – Indicadores de funcionamento das centrais termoeléctricas
Quadro 31 – Comparação da eficiência energética de centrais termoeléctricas
actualmente comercializadas
Quadro 32 – Centrais termoeléctricas e tecnologias inovatórias associadas
Julho 2003
11
12
16
17
18
18
19
22
36
37
38
39
40
41
42
42
42
43
43
44
45
48
51
53
55
56
57
58
58
59
68
71
4/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 – Fronteira de um sistema produtor de energia eléctrica
14
Figura 2 – Localização das centrais eléctricas no continente
20
Figura 3 – Taxa de utilização das centrais em 2000
23
Figura 4 – Preço do MWh produzido por cada tipo de central em 2000
23
Figura 5 – Distribuição da potência instalada por cada tipo de central em 2000
24
Figura 6 – Produção de energia em GWh por tipo de central em 2000
24
Figura 7 – Distribuição das vendas de energia por tipo de central termoeléctrica
em 2000
Figura 8 – Preço do MWh produzido por cada tipo de central termoeléctrica em
2000
Figura 9 – Distribuição da mão-de-obra directa por cada tipo de central
termoeléctrica em 2000
Figura 10 – Distribuição da produção de energia por tipo de central
termoeléctrica em 2000
Figura 11 – Esquema de uma central termoeléctrica a carvão
25
27
Figura 12 – Esquema de uma central termoeléctrica a fuelóleo nº4
27
Figura 13 – Esquema de uma central de ciclo combinado
28
Figura 14 – Esquema da central de queima de resíduos florestais de Mortágua
29
24
25
25
Figura 15 – Esquema de um aproveitamento hidráulico para produção de
energia eléctrica
31
Figura 16 – Aproveitamento da energia do vento para produção de electricidade
32
Figura 17 – Turbinas eólicas
32
Figura 18 – Esquema de uma central de cogeração com motor alternativo
34
Figura 19 – Esquema de uma central de cogeração com turbina de vapor
35
Figura 20 – Transporte de energia eléctrica em alta tensão
52
Figura 21 - Distribuição Percentual dos Resíduos Industriais gerados no
continente pelos sectores de Produção, Transporte e Distribuição de
Electricidade no ano 2000
54
Figura 22 – Cinzas e escórias produzidas por cada tipo de central termoeléctrica
em 2000
Figura 23 – Cinzas e escórias produzidas por unidade de vendas para cada tipo
de central termoeléctrica em 2000
Figura 24 – Cinzas e escórias produzidas por MW de potência instalada por
cada tipo de central em 2000
Figura 25 – Cinzas e escórias produzidas por MWh de energia eléctrica
produzida por cada tipo de central em 2000
Figura 26 – Distribuição percentual de cinzas e escórias produzidas por cada
tipo de central em 2000
Figura 27 – Cinzas e escórias produzidas por MW de potência instalada por
cada tipo de central em 2000
Julho 2003
59
60
60
60
61
61
5/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Julho 2003
6/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
AGRADECIMENTOS
Agradece-se a todas as pessoas, instituições e empresas que de alguma forma
prestaram a sua colaboração para a elaboração deste Guia Técnico.
Agradece-se a disponibilidade, o atendimento e toda a colaboração prestada pelas
empresas visitadas.
Julho 2003
7/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
1- INTRODUÇÃO
A Comunidade Europeia, através da Resolução do Conselho de Ministros da União
Europeia 97/C76/01, de 24 de Fevereiro de 1997, define a actual estratégia
comunitária em matéria de gestão de resíduos, numa perspectiva que visa dar
prioridade a uma postura nitidamente preventiva em detrimento de uma estratégia
meramente curativa. Esta posição situa-se dentro de uma estratégia mais alargada e
que tem por base o conceito de desenvolvimento sustentável e o facto de estar
demonstrado a nível mundial que existem benefícios, na adopção deste tipo de
estratégia, não só em termos ambientais mas também em termos económicos e
sociais.
Neste sentido, através da Resolução do Conselho de Ministros nº 98/97, de 25 de
Junho de 1998, Portugal define a estratégia de gestão de resíduos industriais que,
para além de reafirmar o princípio da responsabilidade do produtor pelo destino a dar
aos resíduos que produz, refere, especificamente, que uma eficiente gestão de
resíduos industriais passa necessariamente pela separação dos restantes tipos de
resíduos, nomeadamente dos urbanos, bem como pela sua tipificação e separação em
banais e perigosos, com um tratamento diferenciado para cada um deles.
Assim, de forma a dar cumprimento às resoluções anteriores, surge em 1999 o
Decreto-Lei nº 516/99, de 2 de Dezembro que aprova o Plano Estratégico de Gestão
de Resíduos Industriais (PESGRI), o qual define as directrizes gerais a tomar no
âmbito dos resíduos industriais produzidos em Portugal.
Na sequência da implementação do PESGRI, surge a necessidade da adopção de
medidas preventivas, sobrelevando-se às curativas, como forma de redução dos
resíduos industriais gerados. Estas medidas, para além dos benefícios ambientais
inerentes têm, na maior parte dos casos, uma correspondência ao nível dos benefícios
técnico-económicos para a empresa, dado que à maior eficiência de utilização dos
fluxos, corresponde uma maior incorporação das matérias-primas e subsidiárias nos
produtos finais, logo a um menor consumo e uma menor produção de resíduos.
Neste contexto surge o Plano Nacional de Prevenção de Resíduos Industriais
(PNAPRI). Trata-se de um instrumento que tem por objectivo fornecer um conjunto de
directrizes no âmbito de prevenção e da sua implementação junto do tecido industrial
português. Associados à elaboração do PNAPRI surgem os Guias Técnicos Sectoriais
Julho 2003
8/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
que constituem um conjunto de ferramentas específicas e que se pretende que dêem
resposta às solicitações próprias de cada sector industrial.
Julho 2003
9/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
2- OBJECTIVOS E METODOLOGIA
Com a elaboração deste Guia Sectorial, pretende-se colocar à disposição dos
interessados dados e orientações que ajudem na identificação e na caracterização de
medidas e/ou de tecnologias já comercializadas que permitam reduzir a quantidade
e/ou perigosidade dos resíduos gerados na produção, transporte e distribuição de
energia eléctrica, de uma forma economicamente viável.
As componentes principais deste Guia são as seguintes:
•
Caracterização do sector em termos das tecnologias utilizadas na produção de
energia eléctrica e da localização geográfica das centrais produtoras de
energia;
•
Caracterização dos resíduos gerados e a sua relação em termos quantitativos
e qualitativos com as várias tecnologias utilizadas na produção de
electricidade;
•
Caracterização das tecnologias conducentes à minimização da produção de
resíduos por kWh eléctrico produzido e que permitam, sempre que possível, a
redução da sua perigosidade;
•
Estabelecimento de um conjunto de boas práticas e de estratégias para uma
melhor gestão de resíduos e sua prevenção, substituindo práticas curativas e
pontuais de menor eficácia na solução dos problemas no médio prazo.
A execução deste Guia envolveu um vasto trabalho de recolha e tratamento de
informação variada, proveniente de várias fontes, com destaque para as empresas do
sector e entidades a elas ligadas, para fontes de informação oficiais e pesquisas
bibliográficas em bases de dados nacionais e internacionais. Além disso, efectuaramse visitas a centrais eléctricas representativas das várias tecnologias utilizadas em
Portugal.
Julho 2003
10/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
3- CARACTERIZAÇÃO DO SECTOR
3.1 – Classificação CAE
A área da produção e distribuição de energia integra-se na Secção E da Classificação
das Actividades Económicas (CAE), a qual se refere concretamente à “PRODUÇÃO E
DISTRIBUIÇÃO DE ELECTRICIDADE, GÁS E ÁGUA”
Nesta Secção, a Divisão 40 abrange a “PRODUÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE
ELECTRICIDADE, DE GÁS, DE VAPOR E ÁGUA QUENTE”, e a
Classe 4010 “A
PRODUÇÃO, TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO DE ELECTRICIDADE”
Considerou-se o sector eléctrico do continente definido na Classe 4010, uma vez que
os resíduos provenientes da produção de gás, de vapor, de água quente e de gelo são
contabilizados no âmbito dos estudos dos sectores industriais em que se integram.
O sector eléctrico está ainda distribuído por duas subclasses, referidas no Quadro 1,
de acordo com a CAE.
Quadro 1– Subclasses que constituem o sector da energia
Subclasse
CAE
Produtos principais
Produção de electricidade
40 101
Energia eléctrica
Transporte e distribuição de electricidade
40 102
Serviço
A CAE 40101 – “PRODUÇÃO DE ELECTRICIDADE” integra as actividades “Produção
de electricidade de origem térmica clássica, hidráulica, geotérmica, eólica, nuclear,
solar, maremotriz e de qualquer outra origem”. Inclui as centrais eléctricas que
produzem electricidade para consumo próprio das empresas de que dependem, com
possibilidade de venda de excesso a terceiros.
Neste estudo não foram consideradas as centrais eléctricas associadas a empresas
industriais, em que grande parte das centrais são do tipo termoeléctrico de cogeração
(produção combinada de calor e de energia eléctrica).
Julho 2003
11/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
3.2 - Universo de estudo
Com a colaboração de várias entidades (DGE, COGEN - Associação Portuguesa de
Cogeração, CELPA – Associação ligada à indústria da pasta de papel) e com a boa
receptividade das empresas contactadas, de que se destaca o Grupo EDP, foi
possível proceder ao levantamento do sector eléctrico português no que se refere à
sua caracterização técnica e à geração de resíduos.
No Quadro 2 é apresentado, de acordo com o que se referiu, o número total de
empresas existentes no Continente e as respectivas potências instaladas, versus as
que disponibilizaram os valores das quantidades de resíduos gerados e que
constituem o universo deste estudo. Dada a forma como está estruturado o sector
eléctrico, verifica-se que este universo representa cerca de 97% da potência eléctrica
instalada, a qual se concentra em apenas 8% dos produtores de energia eléctrica que
estão integrados na rede eléctrica nacional.
Quadro 2– Universo das empresas abrangidas pelo levantamento da quantidade
de resíduos gerados e o número total de empresas existentes
Entidades que disponibilizaram os dados referentes à
Subclasse
quantidade de resíduos gerados em 2000
Entidades que integram a rede
(Universo do estudo)
eléctrica nacional do Continente
Entidades
abrangidas
(%) da amostra relativa
Ao Nº. de
empresas
do sector
Potência
instalada
total
(MW)
Produção
de energia
(GWh/ano)
87
9 658
43 067
7
Transporte de
electricidade
1
_
_
1
_
100
Distribuição de
electricidade
1
_
34 176
1
_
100
Nº
Produção de
electricidade
Nº
Potência
Instalada
(MW)
9 393
À
potência
eléctrica
instalada
À produção
de EE do
Continente
em 2000
97
99
8
_
_
_
_
Fontes: DGE; EDP
No que se refere aos sistemas de cogeração (produção combinada de calor e de
energia eléctrica), em que a maioria se constitui em empresas independentes da
“empresa mãe”, apenas foi abrangida a central termoeléctrica localizada no Barreiro,
do Grupo EDP. Esta central tem características e estatuto que a distinguem das
restantes, por estar integrada na rede eléctrica nacional de serviço público, não estar
Julho 2003
12/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
ligada exclusivamente a uma dada empresa industrial e dispor de uma potência
instalada relativamente elevada. As restantes terão sido já abrangidas pelos estudos
levados a efeito nos respectivos sectores. No entanto, a cogeração, pelo contributo
que dá à produção de energia eléctrica (no seu conjunto representava, em 2000,
1 344MW de potência eléctrica instalada, correspondente a 12% da potência total
instalada no continente), deve ser considerada no seu conjunto um produtor
significativo de energia eléctrica e calor. Os resíduos produzidos por estas instalações
são habitualmente integrados nos restantes resíduos da empresa em que se integra,
quer se tenha ou não constituído uma empresa independente. Assim, os resíduos
produzidos integram os valores constantes dos respectivos guias sectoriais
classificados noutras CAE, não sendo possível a sua contabilização separada.
Apesar da colaboração das Associações dos Industriais de cogeração no sentido de
divulgar o questionário pelos seus associados, a taxa de respostas foi muito baixa,
praticamente sem expressão. De notar ainda que, neste tipo de instalações, os
resíduos produzidos resultam não só da produção de electricidade, mas, também, de
calor, principal razão de ser da cogeração. Deste modo só faria sentido tratar os
valores obtidos se neste estudo fossem integrados os sistemas de produção de
energia térmica (calor) praticamente comuns a todas as empresas das indústrias
transformadoras, cujos resíduos, no entanto, já foram objecto de quantificação nos
estudos sectoriais desenvolvidos.
No que se refere ao transporte e distribuição de energia eléctrica, o primeiro da
responsabilidade de uma entidade ligada ao Estado, a REN (Rede Eléctrica Nacional)
e a segunda, da responsabilidade da EDP - Distribuição (Grupo EDP), os elementos
recolhidos abrangem toda a rede.
3.3 – Estrutura do sector eléctrico português
O abastecimento de energia eléctrica é assegurado pela produção de energia eléctrica
em centrais com características técnicas muito diferenciadas entre si e em fases muito
diferentes da sua vida útil. Trata-se de um sector envolvendo pouca mão-de-obra,
verificando-se actualmente o acentuar da tendência para a redução de pessoal na
medida em que as centrais vão sendo automatizadas. De registar o caso das hídricas
e eólicas que, por serem geridas por telecomando, dispensam o pessoal condutor
afecto a essas centrais. Nas centrais termoeléctricas a tendência para a contratação
Julho 2003
13/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
de empreiteiros afectos às diferentes actividades relacionadas com a condução e
manutenção das centrais é cada vez maior. Neste estudo, esta situação é designada
por “mão-de-obra indirecta”.
3.3.1 - Produção de energia eléctrica
Sistema produtor é definido pela instalação onde se situa o conjunto de equipamentos
que contribuem para a produção de energia eléctrica, geralmente designado por
central eléctrica. Esta definição é independente do tipo de central, ou seja, das
tecnologias que utiliza ou do tipo de fonte de energia que aproveita. A Figura 1 permite
definir a fronteira espacial dum produtor de energia eléctrica, a qual coincide com a
fronteira dos fluxos de energia e materiais que se verificam através de uma central.
Emissões
Abastecimento:
Formas de energia
Produtos
Sistema produtor de
energia eléctrica
Equipamentos
(Centrais eléctricas)
Fornecimento de energia
eléctrica à rede
Resíduos
Figura 1 – Esquema de um sistema produtor de energia eléctrica
Fisicamente, o ponto de interligação à rede situa-se ao nível dos transformadores que
elevam a tensão produzida na central para alta ou muito alta tensão.
A montante, uma vez que a produção de energia eléctrica não é mais que a
transformação de uma forma de energia em outra forma de energia, existirá sempre
um sistema de alimentação de energia, quer eléctrica para consumo próprio, quando a
central se encontra parada, quer do tipo da fonte que a central irá utilizar para
Julho 2003
14/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
produção de electricidade. No caso das centrais que utilizam fontes de energia
renováveis, a fonte existe no local mesmo sem a central, o que implica que será
pertença da central todo o sistema que altera as condições físicas da fonte energética
para a tornar transformável em energia eléctrica. É o caso das barragens nos
aproveitamentos hidroeléctricos. Ao contrário, as centrais eólicas serão, neste
aspecto, as que menos necessitam de construções para alterar as condições de fluxo
da fonte de energia, o vento, pois quanto menos forem as construções existentes nas
proximidades que afectem o escoamento do ar tanto melhor. Por outro lado, dada a
particularidade da sua situação, normalmente em zonas de difícil acesso e afectando a
paisagem, a interligação com a rede de transporte de energia eléctrica é feita, em
geral, a distâncias de alguns quilómetros, geralmente através do uso de cabos
enterrados, até às subestações elevatórias da tensão.
Relativamente às centrais termoeléctricas, as quais dependem do abastecimento de
combustíveis, quer seja carvão, fuel, gasóleo ou gás natural, a delimitação varia de
caso para caso. No caso do gás natural, a responsabilidade da central inicia-se após o
sistema de contagem de gás à pressão de utilização. No caso do carvão que é
abastecido por via marítima, o seu transporte até ao sistema produtor poderá ser
assegurado pela central. Se no caso da central de Sines a sua localização está perto
do porto de descarga, já a central do Pego tem de ser abastecida por caminho-de-ferro
desde Sines, sendo este transporte da sua responsabilidade. No caso dos
combustíveis líquidos, a responsabilidade da central inicia-se a partir da entrega do
fuel e da sua transferência para os depósitos de armazenagem da empresa.
Sendo Portugal um país de reduzidos recursos em combustíveis fósseis, a política
governamental tem privilegiado a diversificação das fontes de energia importadas,
quer em termos geográficos, quer em termos de tipos de combustíveis fósseis. Desta
forma, a produção de energia eléctrica é assegurada através de combustíveis líquidos
resultantes da refinação do petróleo de variadas proveniências, logo de qualidade
muito diversa, da importação de carvões, e, mais recentemente, da importação de gás
natural do Norte de África.
A produção de electricidade por via térmica é assegurada por 3 empresas, se se
considerar, para simplificar, o Grupo EDP como um único operador. Os outros 2 são a
Tejo-Energia (Central do Pego a carvão) e a Turbogás (central de ciclo combinado a
gás natural localizada na Tapada do Outeiro em Gondomar).
Julho 2003
15/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Os aproveitamentos hidroeléctricos de média e elevada potência pertencem à EDP.
Quanto às denominadas mini-hídricas (centrais hidroeléctricas de baixa potência),
dividem-se entre o Grupo EDP com 29 centrais (em média, cerca de 10 MW de
potência instalada/central), com um total de 295 MW de potência instalada, e outros
operadores que detêm as restantes 48 mini-hídricas existentes, num total de 191 MW
(em média, cerca de 4 MW de potência instalada/central).
As centrais eólicas, actualmente em franco desenvolvimento, apresentavam em 2000
uma potência instalada de 76 MW, sendo 30 MW provenientes de 3 parques eólicos
pertencentes ao Grupo EDP. Veja-se o Quadro 3, onde se esquematiza o
organograma das empresas do sector electroprodutor em Portugal.
Quadro 3–Operadores do sistema electroprodutor no Continente em 2000
PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉCTRICA
Grupo EDP – Rede eléctrica de serviço público
Centrais termoeléctricas
CPPE
Hidrocenel
HDN
TER
Enernova
Centrais hídricas
Centrais hídricas
Centrais hídricas
Centrais eólicas
Outros – Rede eléctrica de serviço público
Turbogás
Central de ciclo combinado da Tapada do Outeiro
Tejo-Energia
Central termoeléctrica do Pego
Vários
Centrais Mini-hídricas e eólicas
3.3.2 - Transporte de energia eléctrica
O sistema de transporte de energia eléctrica em alta e muito alta tensão, incluindo os
respectivos postes e catenárias, é da responsabilidade da REN (Rede Eléctrica
Nacional) pertença do Estado.
Julho 2003
16/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
3.3.3 - Distribuição de energia eléctrica
O Grupo EDP é o único operador da rede de média e baixa tensão, com a
responsabilidade pela distribuição de energia eléctrica desde os pontos de interligação
com a rede de alta e muito alta tensão até ao utilizador final. São de sua gestão as
subestações de transformação de muito alta e alta tensão para média e baixa tensão
no caso dos utilizadores que recebem energia em média e baixa tensão,
respectivamente. Para os utilizadores abastecidos directamente em alta tensão, as
subestações alta-média tensão são propriedade do respectivo utilizador. Fazem parte
do seu património e gestão todo o demais equipamento necessário ao transporte de
energia e transformação de voltagem em média e baixa tensão. Para os utilizadores
alimentados directamente em média tensão, os postos de transformação média-baixa
tensão são da responsabilidade destes.
No Quadro 4 está esquematizado o organograma dos sub-sectores de transporte e de
distribuição de energia eléctrica em Portugal.
Quadro 4 –Operadores dos sistemas de transporte
de energia eléctrica no Continente em 2000
TRANSPORTE
REN
DISTRIBUIÇÃO
Grupo EDP
EDP-Distribuição
Transporte em alta e muito
alta tensão
Transporte de energia em baixa
tensão até aos utilizadores
3.3.4 – Dados estatísticos de caracterização dos operadores
No Quadro 5 apresentam-se os volumes de vendas verificados em 2000 e no Quadro
6 resumem-se as características principais dos operadores do sistema de produção,
transporte e distribuição de energia eléctrica.
Julho 2003
17/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 5 - Volume de negócios, em 2000, das duas sub-classes
Volume de negócios
Subclasse
CAE
6
6
(10 PTE)
(10 EUR)
Produção de electricidade
40 101
318 712
1 590
Transporte e Distribuição de Electricidade
40 102
592 000
2 953
Quadro 6 – Características dos operadores do sistema eléctrico nacional do
Continente
Tipo de
central
Nº de
Centrais
Nº de
entidades
Nº de
trabalhadores
Termoeléctrica
10
3
964
Hidroeléctrica
26
1
770
Mini-hídrica
48+29
36
171
Parque Eólico
15
13
0
Produção de
electricidade e
calor
Cogeração
114
113
__*
Transporte
__
__
1
625
Distribuição
__
__
1
5 800
Subclasse
Produção de
electricidade
***
**
* Na maioria dos casos é mão-de-obra afecta à “empresa mãe” apresentando, quando muito, 1 técnico.
Uma excepção é a central de cogeração da EDP no Barreiro com 97 trabalhadores, ainda que este
número inclua as pequenas centrais termoeléctricas de ponta do Alto do Mira (Amadora) e de Tunes.
** Pessoal directamente ligado às centrais da EDP
*** Pessoal encarregado de todas as actividades, incluindo o telecomando das centrais da EDP.
Julho 2003
18/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
3.4 – Distribuição geográfica
A distribuição geográfica dos produtores de energia eléctrica integrados na rede
eléctrica de serviço público é apresentada no Quadro 7 e na Figura 2, tendo como
base os dados relativos ao ano de 2000 fornecidos pelas empresas. Nesse Quadro
refere-se, também, o tipo de fonte de energia que cada grupo de centrais utiliza.
3.4.1 - Centrais Termoeléctricas
A região Lisboa, Pego, Setúbal e Sines, (Vale do Tejo e estuário do Sado) dispõem de
uma potência instalada superior a 3 300 MW. A região do Porto dispõe de uma
potência instalada de 1 140 MW, referentes a 2 centrais termoeléctricas situadas
ambas na Tapada do Outeiro, embora a antiga central “dual-fuel” (fuel+carvão) se
encontre em fase de desactivação. Por esse motivo, em 2000, apenas produziu 0,9 %
da sua capacidade nominal.
Quadro 7 – Características globais das centrais eléctricas e sua localização
Tipo de
central
Termo
eléctrica
Hidro
eléctrica
Nº
Centrais
10
26
Fonte de energia
Número
Potência
instalada (MW)
Localização
geográfica
GN-C. combinado
1
990
Tapada de Outeiro
Carvão
2
630+1 256
Pego e Sines
Fuel
2
1 000+65
Setúbal e Barreiro
Fuel+carvão
1
150
Tapada do Outeiro
Fuel+GN
1
375
Carregado
Biomassa
1
9
Mortágua
Gasóleo
1
132
Tunes
Gasóleo
1
197
Alto de Mira
8
1 093
Cávado-Lima
10
1 926
Douro
8
884
Tejo-Mondego
Norte e Centro
Albufeira e fio de
água
Mini
hídrica
48+29
Albufeira e fio de
água
77
191 + 295
Parque
Eólico
15
Energia eólica
15
76
Julho 2003
Norte
Litoral-(centro e sul)
19/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Figura 2 – Localização das centrais eléctricas no continente
Julho 2003
20/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
3.4.2 - Aproveitamentos Hidroeléctricos de potência média/elevada
Localizados na sua maioria no norte, como se observa do Quadro 7, os
aproveitamentos situados no Douro e na região Cávado-Lima apresentam uma
potência instalada de 3 019 MW. O centro, com os aproveitamentos da divisão TejoMondego, totaliza 884 MW.
3.4.3 - Mini-hídricas
Encontram-se situadas, na generalidade, nas regiões norte e centro com um total de
486 MW de potência instalada.
3.4.4 - Parques Eólicos
Por motivos ligados fundamentalmente às características de intensidade e direcções
dominantes do vento, estes parques têm vindo a localizar-se no litoral (centro e sul) e
nas regiões montanhosas do norte e centro (Serra do Marão e linha MontejuntoEstrela). São exemplos do 1º caso, o parque de Sines (o mais antigo do Continente,
1991), com 1800kW de potência e composto por 12 aerogeradores e o parque de
Igreja-A-Nova (Concelho de Mafra) apenas com 2 aerogeradores e uma potência
nominal de 3 MW. Alguns aerogeradores instalados em 2000, apresentam potências
unitárias de 2 MW/gerador, superiores aos do parque de Idanha-a-Nova, instalados
em 1999.
É, no entanto, nas regiões montanhosas do norte e centro que se encontram os
parques com potências nominais da ordem dos 10 a 12 MW, atingindo alguns, o
número de 20 aerogeradores. Têm, no entanto, potências unitárias/gerador bastante
inferiores aos valores actualmente possíveis, da ordem de 2 MW.
3.4.5 – Cogeração
Como se referiu anteriormente, a produção combinada de calor e de energia eléctrica,
rege-se por legislação específica e encontra-se associada a empresas industriais ou
de serviços, sendo por isso mais numerosa nas zonas industrializadas com
características que as adequam melhor à rentabilização deste tipo de investimento. É
o caso dos têxteis e das celulósicas entre outros exemplos possíveis. Globalmente,
com se referiu já, representavam em 2000, uma potência instalada de 1 344 MW
Julho 2003
21/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
correspondente a cerca de 12% do total do continente e distribuída por 114
cogeradores.
Destaca-se a central de cogeração do Barreiro, já referida, que se integra na rede
eléctrica nacional e fornece vapor a clientes vizinhos. Esta central faz parte do
levantamento efectuado a que se refere este Guia.
No Quadro 8 apresentam-se diversos indicadores de funcionamento em 2000 por tipo
de central, tendo-se agrupado na designação combustíveis fósseis, o gás natural, o
fuelóleo e o carvão, excepto o fuel usado na central de cogeração do Barreiro.
Quadro 8 – Indicadores de funcionamento dos vários tipos de central no ano
2000
Volume
vendas
6
(10 PTE)
Volume
vendas
6
(10 EUR)
949
212 563
1 060
24 410
4 730
Biomassa
15
52
0,26
5
9
Cogeração (Barreiro)
97
5 901
29,4
179
65
Centrais
hidroeléctricas
770
92 927
464
10 229
4 329
Mini-hídricas
171
6 495
32,4
618
295
0
773
3,9
70
30
2 002
318 712
1 590
35 511
9 458
Centrais
Termoeléctricas com
combustíveis fósseis
Eólicas
Total
Número de
trabalhadores
Produção
energia em
(2000 GWh)
Potência
instalada
(MW)
Na Figura 3 apresenta-se, por tipo de central, a relação entre a produção de energia e
a potência instalada, verificando-se que as centrais termoeléctricas apresentam uma
taxa de utilização mais elevada.
Julho 2003
22/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
kWhano/kWinst (%)
Eólicas
Mini-hídricas
Hidroeléctricas
Cogeração Barreiro
Biomassa
Combustíveis fósseis
0
10
20
30
40
50
60
70
Figura 3 – Taxa de utilização das centrais em 2000
Na Figura 4 apresenta-se o custo médio da produção de energia. O preço médio do
MWh produzido na central do Barreiro (cogeração) refere-se à totalidade da energia
vendida (térmica e eléctrica).
PTE / kWh
Eólicas
Mini-hídricas
Hidroeléctricas
Cogeração Barreiro
Biomassa
Combustíveis fósseis
0
2
4
6
8
10
12
Figura 4 – Preço do MWh produzido por cada tipo de central em 2000
Nas figuras 5 a 10 ilustram-se a importância relativa dos vários tipos de centrais
termoeléctricas, no ano 2000, no que se refere a: potência instalada, energia
produzida, cobertura das necessidades do mercado, preço da energia e emprego.
Julho 2003
23/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Potência instalada
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
20
40
60
80
100
Figura 5 – Distribuição da potência instalada por cada tipo de central em 2000
Produção de energia GWh
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
5 000
10 000
15 000
Figura 6 – Produção de energia em GWh por tipo de central em 2000
Vol vendas em %
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
20
40
60
80
100
Figura 7 – Distribuição das vendas de energia por tipo de central termoeléctrica
em 2000
Julho 2003
24/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
10^3 Euros/MWh
Cogeração Barreiro
164,3
Biomassa
54,9
Carvão
35,9
Fuelóleo
53,7
0
50
100
150
200
Figura 8 – Preço do MWh produzido por cada tipo de central termoeléctrica em 2000
Nº de funcionários %
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
10
20
30
40
50
60
Figura 9 – Distribuição da mão-de-obra directa por cada tipo de central termoeléctrica
em 2000
% de Produção de energia
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
20
40
60
80
100
Figura 10 – Distribuição da produção de energia por tipo de central termoeléctrica em
2000
Julho 2003
25/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
4 – PROCESSO PRODUTIVO
Resumidamente apresentam-se, em esquema, os vários tipos de centrais de produção
de electricidade em funcionamento em 2000.
Basicamente têm em comum as seguintes etapas:
! Transformação do tipo de energia da fonte em energia mecânica
! Transformação da energia mecânica em energia eléctrica
! Sistemas de elevação de voltagem da energia eléctrica produzida
! Sistemas de protecção eléctrica
4.1 - Centrais Termoeléctricas convencionais
Todas as centrais termoeléctricas de elevada potência, que se podem classificar como
convencionais, apresentam as seguintes fases principais:
! Transformação do tipo de energia da fonte em energia mecânica
"
Armazenagem do combustível
"
Preparação e transporte do combustível
"
Produção de energia térmica em geradores de vapor
"
Produção de energia mecânica em turbinas de vapor
"
Transmissão de energia mecânica para os alternadores
! Transformação da energia mecânica em energia eléctrica
"
Alternadores
! Elevação da tensão
"
Transformadores
"
Sistemas de interligação à rede eléctrica nacional
! Disjuntores de protecção
Julho 2003
26/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Na Figura 11 apresentam-se esquematicamente os principais equipamentos que
constituem uma central termoeléctrica a carvão, com indicação dos resíduos de
processo e sua proveniência por sector.
armazenagem do combustível
transformação de energia química em mecânica
transformação de energia mecânica em eléctrica
Caldeira
Rede
eléctrica
Nacional
Turbina
Vapor
Alternador
Transmissão
Transformador
Pilhas de
carv ão
Lamas de ET AR
Cinzas de fundo ou escórias e
(resíduos de tratamento
cinzas volantes retidas nos
de águas)
filtros. São resíduos
(resíduos de combustível) provenientes da combustão.
(resíduos óleosos)
Óleos
lubrificantes
Óleos
hidráulicos
Óleos
isolantes
Figura 11 – Esquema de uma central termoeléctrica a carvão
A Figura 12 esquematiza o funcionamento de uma central termoeléctrica que consome
fuelóleo nº 4. De notar que, neste caso, as cinzas volantes são consideradas resíduos
perigosos devido à sua contaminação com fuel.
armazenagem do combustível
transformação de energia química em mecânica
transformação de energia mecânica em eléctrica
Caldeira
Lamas contaminadas com:
fuelóleo
óleos
produtos químicos
Turbina
Vapor
Cinzas volantes
contaminadas
com fuel e inqueimados.
Cinzas de fundo
contaminadas com
inqueimados
Transmissão
Óleos
lubrificantes
Alternador
Óleos
hidráulicos
Rede
eléctrica
Nacional
Transformador
Óleos
isolantes
Figura 12 – Esquema de uma central termoeléctrica a fuelóleo nº 4
Julho 2003
27/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
4.2 - Central Termoeléctrica de ciclo combinado (Tapada do Outeiro)
Este tipo de central termoeléctrica, construída para consumir gás natural, é a mais
recente de todas as centrais térmicas do Continente. A designação de central de ciclo
combinado provém de dispor de 2 tipos de máquinas térmicas produtoras de energia
que funcionam com ciclos termodinâmicos diferentes. Diferem das centrais
convencionais por incorporarem, para além do gerador de vapor para produção de
energia térmica e da respectiva turbina de vapor a ele associada, uma turbina de gás,
a qual produz, também, energia mecânica. A fonte de energia desta turbina é o gás
natural e a fonte de energia da turbina a vapor é o calor recuperado dos gases de
escape da turbina a gás, os quais apresentam temperaturas da ordem dos 500/550 ºC.
Portanto, o suplemento de energia fornecido por esta turbina é “gratuito” em termos
energéticos, aumentando significativamente o aproveitamento energético destas
centrais relativamente às centrais convencionais (50/55% contra 30/38%). Na Figura
13 está representada, em esquema, uma central deste tipo.
transformação de energia química em mecânica
transformação de energia mecânica em eléctrica
Vapor
Turbina
Vapor
Caldeira
Recuper.
Gases de
combustão
Transmissão
Alternador
Transformador
Rede
eléctrica
Nacional
Turbina
Gás
Gasoduto Gás
Natural
GN
Lamas oleosas
Lamas com produtos químicos dos
tratamentos de água
Óleos de
lubrificação
Óleos hidráulicos
Óleos isolantes
Figura 13 – Esquema de uma central de ciclo combinado
Julho 2003
28/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
O accionamento dos alternadores é feito por meio de um sistema de embraiagem
mecânico que faz a acoplagem dos veios das 2 turbinas, uma vez sincronizadas as
velocidades respectivas, com o veio do alternador.
Como o aproveitamento da energia contida no gás natural é muito elevado e a
quantidade de partículas emitidas na combustão deste gás é muito pequena, pode-se
considerar este tipo de sistemas importante para a prevenção de resíduos e
preservação de recursos naturais. De notar ainda que, neste caso, não existe
necessidade de armazenagem de combustível, com vantagens significativas ao nível
da segurança das instalações, da contaminação ambiental através da produção de
resíduos e da ocupação de espaço. Pelo contrário, a utilização do fuel e do gasóleo
gera resíduos perigosos. No caso da utilização de carvão e lenha produzem-se
resíduos sólidos considerados, na sua maioria, não perigosos mas com elevada
ocupação de espaço.
4.3 - Aproveitamentos de fontes de energia renováveis
4.3.1. Utilização de resíduos vegetais (biomassa)
Na Figura 14 está representado o esquema de produção de energia eléctrica através
de uma central termoeléctrica de queima em grelha de resíduos florestais (biomassa).
As diferentes fases da produção de energia eléctrica e os resíduos gerados podem ser
esquematizados de forma idêntica à de uma central a carvão, ainda que estes
resíduos apresentem diferenças quantitativas e qualitativas em relação às centrais a
carvão.
Rede
eléctrica
Nacional
Turbina
Vapor
Transmissão
Alternador
Transformador
Caldeira
Pilhas de
resíduos
florestais
Resíduos
Cinzas de fundo e
volantes
contaminadas com
inqueimados
Óleos de
lubrificação
Óleos hidráulicos
Óleos isolantes
Figura 14 – Esquema da central de queima de resíduos florestais de Mortágua
Julho 2003
29/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
O rendimento energético destas centrais é normalmente menor que o rendimento das
restantes centrais termoeléctricas, variando com as tecnologias adoptadas na queima
dos resíduos florestais. A pequena central da EDP localizada em Mortágua, numa
zona densamente arborizada, tem por objectivo a utilização dos resíduos florestais
desta região. Podendo-se considerar uma instalação piloto, esta central tem vindo a
ser objecto de modificações técnicas que obrigam a longas paragens, o que justifica a
fraca produção de energia eléctrica verificada até à data e a elevada produção de
resíduos, como se verificará adiante.
4.3.2.Aproveitamentos hídricos: Centrais Hidroeléctricas
Definem-se dois tipos de centrais hidroeléctricas:
"
"
De albufeira
De fio de água
Nas centrais hidroeléctricas não há o recurso à produção de energia térmica, pelo que
não existem contaminações provenientes de resíduos de armazenagem, transporte e
utilização dos combustíveis. O aproveitamento da energia associada às correntes
fluviais é feito em turbinas hidráulicas. É normal considerarem-se dois tipos de
aproveitamento da energia hídrica, o que dá origem a dois tipos de centrais
denominadas de albufeira e de fio de água. Nas centrais de albufeira, a energia
cinética da água é armazenada sob a forma de energia potencial, sendo criado
artificialmente, por meio de uma barragem, uma elevação da cota das águas a
montante no rio. Este tipo de aproveitamento permite a regularização dos caudais de
água e uma produção de energia eléctrica relativamente estável ao longo do ano. Nas
centrais de fio de água não existe barragem para armazenagem de água, mas apenas
uma pequena albufeira de regularização, procedendo-se ao aproveitamento da
energia cinética da água que atravessa as turbinas em cada instante.
Transformações energéticas nestas centrais
De uma forma simplificada, as transformações energéticas nestas centrais são, de
acordo com o tipo de turbina, as seguintes:
! Turbinas hidráulicas: Transformação da energia potencial ou cinética das
correntes de água dos rios em energia mecânica ao veio da turbina;
! Alternadores: Transformação da energia mecânica em energia eléctrica.
Julho 2003
30/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
! Transformadores: Elevação da tensão da energia eléctrica produzida.
! Disjuntores e outro equipamento de protecção e controlo.
Os
resíduos
perigosos
resultantes
da
actividade
destas
centrais
provêm
fundamentalmente dos óleos lubrificantes, hidráulicos e isolantes. Globalmente, a
sucata e o betão resultantes de operações de manutenção destas centrais são os
resíduos produzidos em maior quantidade.
Na Figura 15 está esquematizada uma central hidroeléctrica com albufeira para
armazenagem de energia.
Barragem
Turbina
Hidraulica
Lamas oleosas
Rede
eléctrica
Nacional
Transmissão
Óleos lubrificantes
Alternador
hidráulicos
Transformador
isolantes
Sucata e betão provenientes de intervenções de manutenção são aqui em maior quantidade
Figura 15 – Esquema de um aproveitamento hidráulico para produção de energia
eléctrica
4.3.3.Centrais eólicas
As centrais eólicas para produção de energia eléctrica convertem a energia cinética do
vento em energia mecânica por intermédio de turbinas. Cada turbina, normalmente
constituída por 3 pás e com diâmetros que atingem os 60 metros, está montada numa
torre, onde se localiza todo o sistema de geração de energia eléctrica. Cada unidade
deste tipo constitui um aerogerador, o qual pode estar agrupado com outros em
número variável num determinado local, constituindo um parque eólico. Cada turbina
acciona um alternador por meio de um sistema de multiplicação de velocidade, que
constitui a transmissão mecânica. A corrente alternada gerada é rectificada e
posteriormente ondulada e sincronizada com a frequência da rede. A energia eléctrica
Julho 2003
31/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
produzida em cada unidade do parque eólico é colectada e enviada para
transformadores de elevação de potência. A Figura 16 representa, em esquema, os
vários equipamentos constituintes de um aerogerador. O transformador de elevação
de tensão é comum ao parque eólico.
Transmissão
Alternador
Corrector
de corrente
Transformador
Rede
eléctrica
Nacional
Óleos isolantes
Figura 16 – Aproveitamento da energia do vento para produção de electricidade
Neste tipo de central em que as necessidades de lubrificação são reduzidas, os óleos
isolantes são os principais resíduos perigosos.
Na figura 17 podem-se ver pormenores das turbinas do parque eólico situado no
Cabeço da Rainha, próximo da Sertã (zona centro).
(1) Sensor de vento
(3)
(2) Pás
reguláveis
Invólucro de
equipamento
Figura 17 – Turbinas eólicas
Julho 2003
32/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
São visíveis os sensores de detecção das características do vento (1), a forma
aerodinâmica dos perfis que constituem as pás de orientação regulável consoante a
velocidade do vento (2). O sistema de transmissão e o alternador situam-se na parte
posterior da turbina alinhados com o veio. Na mesma figura pode-se ver o invólucro
onde estão encerrados todos estes equipamentos (3).
4.4 - Produção combinada de calor e de energia eléctrica (cogeração)
Nas centrais termoeléctricas deste tipo procede-se à recuperação do calor residual
resultante das perdas que se verificam na produção de electricidade. Tratam-se de
perdas importantes que se traduziam até há alguns anos atrás, para o caso das
centrais termoeléctricas clássicas, na relação aproximada de 1 kWh de energia
eléctrica produzida para 3 kWh de combustível. Ou seja, as perdas de energia em
centrais termoeléctricas convencionais representavam cerca do dobro da energia
eléctrica produzida.
Com excepção da central de ciclo combinado da Tapada do Outeiro, todas as centrais
termoeléctricas a operar em 2000 em Portugal são do tipo clássico, apresentando
perdas de energia que se aproximam daquela relação. As centrais de cogeração
permitem melhorar o rendimento energético global, utilizando o calor dissipado (da
ordem de 2/3 da energia contida nos recursos utilizados) em processos de
aquecimento.
Referem-se, a seguir, os tipos de centrais de cogeração existentes:
#
Centrais em que as máquinas motrizes são turbinas de vapor:
de contrapressão
de extracção
#
Centrais em que as máquinas motrizes são motores alternativos
Diesel (ignição por compressão)
Otto (ignição por faísca)
#
Centrais em que as máquinas motrizes são turbinas a gás
Julho 2003
33/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Na Figura 18 está representado o esquema de uma central de cogeração para
produção combinada de calor e de energia eléctrica com utilização de motor
alternativo. Numa instalação deste tipo, o vapor produzido a partir da recuperação de
calor dos gases de escape do motor é utilizado na produção de calor para o processo
de fabrico do cliente da central e não para geração de energia eléctrica como acontece
no ciclo combinado analisado anteriormente.
Cinzas contaminadas com fuel e
inqueimados
Gases de
exaustão
Motor
Alternativo
Água
fresca
Lamas contaminadas com:
Fuelóleo;
Óleos usados
Produtos químicos
Caldeira de
recuperação
Transmissão
Calor
Alternador
Instalação fabril
associada
Rede
eléctrica
Nacional
Transformador
Água
quente
Óleos lubrificantes
do motor térmico
Outros
lubrificantes
Óleos
isolantes
Figura 18 – Esquema de uma central de cogeração com motor alternativo
No esquema da Figura 18 a máquina motriz é um motor alternativo do tipo Diesel, mas
o esquema será idêntico no caso da turbina de gás ou motor Otto, diferindo apenas no
tipo de combustível a utilizar.
Este tipo de central de cogeração equipada com motores diesel é ainda o mais comum
em Portugal, dado que os motores diesel apresentam elevados rendimentos na
produção de energia eléctrica, podendo, além disso, utilizar combustíveis baratos
como é o caso do fuel nº 4, ainda que necessitando de sistemas de tratamento prévio
do fuel para eliminação de impurezas. A introdução do gás natural tende a alterar esta
situação, dando oportunidade aos motores de ciclo Otto e às turbinas de gás de se
imporem no mercado.
As centrais com turbina de vapor, de utilização adequada a instalações industriais
grandes consumidoras de calor relativamente à energia eléctrica, estão equipadas, na
sua maioria, com turbinas de contrapressão.
Julho 2003
34/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
A central do Barreiro, propriedade da EDP, dispõe de turbina de extracção, o que
aumenta a versatilidade da relação energia eléctrica/energia térmica produzidas. Com
uma potência instalada de 65 MW de produção de electricidade, esta central utiliza
fuelóleo nº4. Por não dispor de filtros de partículas dos gases de combustão, não
recolhe os resíduos provenientes das cinzas volantes. Esta central é, como se referiu
anteriormente, a única central de cogeração que faz parte deste estudo, pelas razões
já apontadas. Está integrada na rede eléctrica nacional, o que implica o seu
funcionamento integrado com os das restantes centrais de serviço público, permitindo
uma gestão centralizada das centrais tendo em atenção o custo da produção do kWh
de cada central, os recursos disponíveis por fonte de energia e a disponibilidade de
cada central. Assim, estas centrais são remuneradas não só pela produção efectiva de
energia eléctrica, mas pela disponibilidade de produzir energia quando para tal for
solicitada.
A generalidade dos cogeradores (associados a uma dada empresa) não se integram
neste sistema, entregando energia eléctrica à rede quando lhes é mais vantajoso e
podendo retirar-se em qualquer altura, ainda que cumprindo o que a legislação
específica lhes impõe.
Na Figura 19 está esquematizado um sistema de cogeração com turbina de vapor. O
esquema, muito simplificado, aplica-se quer a turbinas de extracção, quer a turbinas
de contrapressão, sendo este último caso, o mais comum em Portugal.
Rede
eléctrica
Nacional
Caldeira
Turbina
Vapor
Transmissão
Alternador
Transformador
Vapor de baixa ou média pressão, após expansão
parcial na turbina
Lamas contaminadas com:
fuelóleo
óleos
produtos químicos
Cinzas volantes
contaminadas
com fuel e inqueimados.
Cinzas de fundo
contaminadas com
inqueimados
Óleos
lubrificantes
Óleos
hidráulicos
E. eléct.
para
processo
Vapor para
processo
Óleos
isolantes
Figura 19 – Esquema de uma central de cogeração com turbina de vapor
Julho 2003
35/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
4.5 – Caracterização Energética das Centrais de Produção de Electricidade
4.5.1 - Continente
Uma vez analisado o sector de uma forma global apresenta-se neste capítulo uma
análise energética comparativa de cada uma das centrais a operar em 2000, fazendo
realçar a importância do aumento da eficiência energética como medida de prevenção
de resíduos. No Quadro 9 apresenta-se a análise energética das centrais
termoeléctricas existentes.
Centrais Termoeléctricas a funcionarem com combustíveis fósseis
Quadro 9 – Caracterização das centrais termoeléctricas do Continente em 2000
Centrais
Tipo de
termoeléctricas:
Potência
Entrada
Consumo de
Produção
Factor
máquinas
eléctrica
em
de
combustível
líquida
de
motrizes
Instalada
serviço
combustível
(t)
energia
carga(1)
(MW)
(Ano)
(GWh)
(%)
Turbina
Carregado
Tipo
vapor
Fuelóleo
710,2
1979
946,4
1979
Gás natural
Rendimento
energético
vapor
vapor
vapor
Tapada do
Ciclo
Outeiro
combinado
Tapada do
Turbina
Outeiro
vapor
Fuelóleo
Fuelóleo
1 192
1985
Turbina
Pego
Precipitadores
174 165
119 529
1 257
20,2
36,4
772 097
3 194
38,5
36,7
vapor
cogeração
Carvão
Carvão
600
1992
Fuelóleo
990
1999
Gás natural
93,8
1979
65
1978
136
1975
3 383 499
Tunes
gás
electrostáticos
9 091
87,1
36,0
electrostáticos
Precipitadores
1 715 000
14 000
4 956
94,3
38,4
866 356
5 900
68,0
55,4
electrostáticos
Precipitadores
Fuelóleo
Carvão
0
Fuelóleo
Gasóleo
electrostáticos
Precipitadores
3 831
11,4
1,4
179
Turbina a
Alto do Mira
electrostáticos
Precipitadores
6 109
Turbina
Barreiro
exaustão
Precipitadores
Turbina
Sines
gases de
(%)
Turbina a
Setúbal
Tratamento dos
(2)
26,4
16,4
97 006
536 (3)
31,5
3 724
9,6
0,8
electrostáticos
Não tem
(49,0)
21,9
Não tem
Turbina a
Gasóleo
8 177
Não tem
28,7
1,7
29,8
197
1973
gás
(1) % do tempo equivalente à potência nominal para a produção de electricidade verificada
(2) % da energia contida no combustível efectivamente fornecida à rede sob a forma de electricidade
3
3
Densidade do GN: 0,84 kg/Nm ; Densidade do gasóleo: 830 kg/m
Poder Calorífico Inferior do GN: 45 000 kJ/kg ;fuel: 40 560 kJ/kg; gasóleo: 42 300 kJ/kg;carvão: 26 800 kJ/kg
(3) Produção de energia térmica sob as formas de electricidade e de vapor ( MWht)
De referir que, em 2000, o rendimento da central do Barreiro foi de 16,4% na produção
de energia eléctrica e de 49% na produção de energia térmica. O rendimento
energético global foi, assim, de 65,4%. O baixo rendimento eléctrico justifica-se em
turbinas de extracção, como é o caso, pela necessidade de produzir vapor para o
Julho 2003
36/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
processo em simultâneo com energia eléctrica. O vapor é desviado da produção de
electricidade para a produção de calor em quantidades variáveis consoante as
necessidades.
As centrais de Alto do Mira na Amadora e a de Tunes no Algarve tiveram um
funcionamento muito reduzido por se tratarem de centrais de ponta do tipo “arranque
rápido”, utilizadas apenas em situações pontuais de sobrecarga.
A central de turbina a vapor da Tapada do Outeiro encontra-se em fase terminal de
desactivação, pelo que o seu funcionamento teve já em 2000 pouco significado. No
entanto, todas estas centrais mantiveram-se operacionais a maior parte do ano, pois a
facturação incide, como se referiu já, sobre a disponibilidade de cada central entrar em
funcionamento a qualquer momento e não somente sobre as vendas de energia
eléctrica.
Centrais termoeléctricas com utilização de biomassa
Como já foi referido, encontra-se instalada em Mortágua uma central termoeléctrica
com queima de resíduos florestais, cujas características principais se resumem no
Quadro 10. Trata-se de uma central experimental que tem apresentado longos
períodos de paragem, para introdução de modificações técnicas, o que justifica a baixa
fiabilidade registada em 2000.
Quadro 10 – Central eléctrica com utilização de biomassa
Central
Tipo de
Potência
Entrada
Tipo
Consumo
Produção
Factor
Rendimento
Tratamento
térmica de
máquina
eléctrica
em
de
de
líquida
de
eléctrico:
dos gases
biomassa
motriz
Instalada
serviço
combustível
combustível
de
carga
(%)
(MW)
(Ano)
(t)
energia
(%)
de
exaustão
(MWh)
Mortágua
Turbina a
10
1999
vapor
Resíduos
18 820
4 718
5,4
5,7
Não tem
florestais
Centrais Hidroeléctricas
No Quadro 11 caracteriza-se o conjunto de centrais hidroeléctricas do Continente de
serviço público pertencentes ao Grupo EDP e, no Quadro 12, o conjunto de centrais
mini-hídricas não pertencentes à EDP também referentes ao Continente. Os grupos de
centrais designados por Embebida Norte; Embebida Centro e Embebida Sul são
classificadas como centrais mini-hídricas.
Julho 2003
37/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 11 – Centrais hidroeléctricas no Continente pertencentes ao Grupo EDP
Centro de Produção/
/Central
Tipo de
instalação
Ano
Curso de
água
Cavado-Lima
Alto Lindoso
Touvedo
Alto Rabagão
Vila
Nova/Venda
Vila Nova/Paradela
Salamonde
Vilarinho das Furnas
Caniçada
Douro
Miranda
Picote
Bemposta
Pocinho
Valeira
Vilar-Tabuaço
Régua
Carrapatelo
Torrão
Crestuma-Lever
Tejo-Mondego
Caldeirão
Agueira
Raiva
Cabril
Bouçã
Castelo do Bode
Pracana
Fratel
Embebida Norte
Guilhofrei
Ermal
Ponte de Esperança
Senhora do Porto
Lindoso
France
Penide I e II
Varosa
Freigil
Aregos
Cefra
Embebida Centro
Sabugueiro I
Sabugueiro II
Desterro I
Ponte de Jugais
Vila Cova
Drizes
Riba Côa
Pateiro
Figueiral
Pisões
Rei de Moinhos
Ermida
Santa Luzia
Ribafeita
Embebida Tejo
Belver
Póvoa
Bruceira
Velada
Caldeirão
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Albufeira
Fio de água
Fio de água
Albufeira
Fio de água
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Fio de água
Albufeira
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Albufeira
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Albufeira
Albufeira
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Fio de água
Albufeira
Fio de água
Fio de água
Albufeira
Albufeira
Albufeira
Fio de água
1992
1993
1964
1951
1956
1953
1972
1954
1960
1958
1964
1983
1976
1965
1973
1971
1988
1985
1994
1981
1982
1954
1955
1951
1993
1974
1939
1947
1942
1945
1922
1974
1951
1934
1926
1958
1950
1947
1993
1959
1923
1937
1917
1906
1938
1955
1927
1993
1943
1943
1955
1952
1927
1929
1935
1927
Lima
Lima
Rabagão
Rabagão
Cavado
Cavado
Homem
Cavado
Douro
Douro
Douro
Douro
Douro
Távora
Douro
Douro
Tâmega
Douro
Caldeirão
Mondego
Mondego
Zêzere
Zêzere
Zêzere
Ocreza
Tejo
Ave
Ave
Ave
Ave
Lima
Coura
Cavado
Varosa
Cabrum
Cabrum
Ouro
Rio Caniça
Covão Urso
Alva
Alva
Alva
Vouga
Côa
Mondego
Carvalhinho
Dinha
Alva
Rib. S. João
Unhais
Vouga
Tejo
Rib. de Nisa
Rib. de Nisa
Rib. de Nisa
almonda
Julho 2003
Potência
instalada
(MW)
1 093
630
22
68
90
54
42
125
62
1 926
369
195
240
186
240
58
180
201
140
117
884
40
336
24
108
44
159
41
132
115
4,6
10,8
2,8
8,8
42
7,7
4,8
24,7
4,6
3,2
1,5
94,5
13,2
10
14
19,3
11,8
0,1
0,1
0,5
0,2
0,1
0,7
0,4
23,2
0,9
85
80,7
0,7
1,6
1,9
0,1
Produção
em 2000
(GWh)
2618
Factor de
carga (%)
em 2000
27,7
5 864
34,7
1 747
22,5
231
22,8
235
28,3
153
20,5
38/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 12 – Centrais mini-hídricas do Continente não pertencentes ao Grupo
EDP
Centrais mini-hídricas
Número de Ano de
centrais montagem
Potência
instalada
(kVA)
Produção em
Factor de
2000
carga em 2000
(MWh)
(%)
C. Hidroeléctrica do Caima
1
1934
225
647,6
32,9
Companhia Fabril do Cávado
1
1960
1 880
6 398,2
38,9
Gesthidro
1
-
575
654,8
13,0
SED-Soc. Eléctrica do Douro Litoral
1
1946
125
Empresa Rio Vizela
1
1922
490
667,4
15,5
Min-Hídrica do Palhal
1
1991
3 100
7 520,7
27,7
Soc. Hidroeléctrica da Grela
1
1935
822
3 329,7
46,2
GENERG-Gestão e Projectos de Energia
3
1992
15 266
42 955,1
32,1
Hidrocorgo-Hidroeléctrica do Corgo
2
1970-1992
22 399
36 005,4
18,3
Município de Bragança
3
1990-1996
4 905
9 206,6
21,4
Hidronor-Hidroeléctrica do Norte
1
1992
1 000
2 463,0
28,1
HIDROERG-Projectos Energéticos
1
1992
3 400
13 009,8
43,7
Soc. Exploradora de Rec. Energéticos
1
1992
5 125
9 241,2
20,6
Hidrinveste-Investimentos Energéticos
1
1993
5 030
12 317,5
28,0
Hidroeléctrica do Monte
1
1993
3 726
10 164,4
31,1
Hidrocentrais Reunidas
3+1
1993-1996
21 382
60 079,1
32,1
ECH-Exploração Centrais hidroeléctricas
1
1992
6 534
15 499,1
27,1
Hidroeléctrica da Boavista
1
1995
4 660
14 231,4
34,9
Associação de Beneficiários do Caia
1
1992
588
489,2
9,5
Sociedade Hidroeléctrica do Norte
1
1993
3 010
9 344,0
35,4
Energias Hidroeléctricas
1
1993
10 000
26 204,0
29,9
Câmara Municipal de Ribeira de Pena
1
1993
11 532
22 860,1
22,6
PEM-Produtora de Energia Minihídrica
1
1994
12 094
41 050,7
38,7
Hidroeléctrica do Peio
1
1994
1 200
4 831,6
46,0
Hidroeléctrica do Zêzere
1
1994
8 662
12 228,0
16,1
Carboareal Central Hidroeléctrica
2
1949-1999
4 130
6 659,0
18,4
HARPENEG-Gestão e Projectos Energéticos
2
1998
11 725
26 317,3
25,6
1+3
1996-1997
1 095
702,8
7,3
José Magalhães Alves
1
1998
175
199,0
13,0
Hidroeléctrica de Fagilde
1
1998
3 200
5 956,6
21,2
Empreendimentos Hidroelectriccos do Alto
Barroso
Soc. Hidroeléctrica do Rio Ferreira
1
1999
12 976
44 035,2
38,7
1
1998
1 780
4 429,9
28,4
Hidroeléctrica de Manteigas
1
2000
7 700
12 124,8
18,0
Hidroeléctrica de Muceres
1
1998
225
332,3
16,9
Hidrorecursos-Exploração de energia Eléctrica
1
1999
554
1 254,8
25,9
TOTAL
48
1986
191 290
463 410,3
27,6
Hidrobeira
(1)
-
-
(1)
Não inclui a produção SED-Sociedade Eléctrica do Douro Litoral, por não existir esse dado.
Julho 2003
39/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Centrais Eólicas
No Quadro 13 caracteriza-se o parque eólico do Continente.
Potência
Líquida por
gerador (MW)
MW
Factor de
carga (%)
Produção
líquida de
electricidade
(GWh/ano)
0,539
70,4
8,0
0,149
27,6
Lamego
10,2
0,60
24,3
2,8
0,16
27,2
Vila Real
8,9
0,45
28,1
3,2
0,16
36,0
10,0
0,59
18,0
2,0
0,12
20,5
1,8
0,15
2,6
0,30
0,02
16,5
Lamego
10,7
0,535
28,50
3,25
0,16
30,4
1998
Vila Bispo
10,0
0,5
14,42
1,65
0,08
16,5
4
1998
Vila Bispo
2,8
0,7
4,39
0,50
0,13
17,9
Enerflora:Igreja A Nova
2
1999
Mafra
3,0
1,5
9,10
1,04
0,52
34,6
Enervento: Serra da Laje
3
1999
Mação
2,4
0,8
5,96
0,68
0,23
28,4
Finerge: Portal de Freita
1
1999
Amarante
0,5
0,5
1,52
0,17
0,17
34,6
Parque eólico de Cravelas
1
2000
Vila Real
0,6
0,6
0,89
0,10
0,10
16,9
PESL-Serra do Larouco
9
2000
Montalegre
12,6
1,4
13,4
1,53
0,17
12,1
Noroeste-Serra do Funchal
1
2000
Mafra
0,6
0,6
0,16
0,02
0,02
3,0
Monte dos Vendavais
1
2000
V.F. Xira
0,6
0,6
0,52
0,06
0,06
9,9
Parque eólico de S. João
1
2000
V.F. Xira
0,6
0,6
0,55
0,06
0,06
10,5
Ventoeste
1
2000
V.F. Xira
0,6
0,6
0,54
0,06
0,06
10,3
75,9
0,584
152,9
17,45
TOTAL ENERNOVA
54
-
Fonte da Mesa
17
1996
Pena Suar
20
1997
Cabeço da Rainha
17
2000
Oleiros
Aerogeradores de Portugal
12
1992
Sines
PESM-Serra das Meadas
20
1998
Tomen Eléctric : F
20
Grupo EDP
Enernova
Parque Materiais de
construçãoeólico
Potência
líquida(1)
(MW)
Potência
instalada
(MW)
29,1
Ano de
montagem
-
Nº de AeroGeradores
Localização
geográfica
Potência
instalada por
gerador (MW)
Quadro 13– Centrais eólicas do Continente (ano 2000)
Mosteiros
Picos Verdes:Vale de
Cavalos
TOTAL do Continente
130
-
-
0,134 23,0
(1) Chama-se potência líquida à potência que durante o ano asseguraria a mesma produção de electricidade com um
factor de carga de 100%
A ENERNOVA (grupo EDP), dispõe, como se pode ver, de mais de 40% dos
aerogeradores instalados em Portugal em 2000, representando 38,3% da potência
instalada, e assegurando 46% da electricidade de origem eólica.
Julho 2003
40/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
4.5.2 – Região Autónoma dos Açores
Os dados referentes à Região Autónoma dos Açores são referentes a 1999, por não
haver disponibilidade de dados mais recentes.
A produção de energia eléctrica nos Açores é assegurada maioritariamente por
centrais termoeléctricas a fuel com utilização de motores diesel, mas também por
centrais geotérmicas, hídricas, eólicas e através de um aproveitamento de energia das
ondas. No Quadro 14 apresentam-se as características principais das centrais
termoeléctricas dos Açores.
Quadro 14 – Centrais Termoeléctricas dos Açores (ano 1999)
Centrais
Tipo de
termoeléctricas
máquina
Caracterização
motriz
CT Aeroporto
CT Foros
CT Ponta
Delgada
CT Caldeirão
CT Angra
CT Belo Jardim
CT Barra
CT S. Jorge
CT S Bárbara
CT Pico
CT Além
Fazenda
CT Horta Funda
TOTAL
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
Motor
diesel
-
Potência
eléctrica
Instalada
(MW)
Tipo de
combustível
Consumo
de
combustível
(t)
Consumo
específico
de
combustível
(t/GWh)
Produção
líquida
de
energia
(GWh)
Factor Rendimento
de
energético
carga
(%)
(%)
4,6
Gasóleo
3693,4
254,7
14,5
36,0
33,7
6,6
Gasóleo
197,9
265,0
0,75
1,3
32,3
14,1
Fuel
4334,7
258,0
16,8
13,6
33,2
30,0
Fuel
35554,4
209,4
169,8
64,6
40,9
999,5
232,4
4,3
5,6
36,9
26304,2
224,6
117,1
43,1
38,2
8,7
31,0
Gasóleo
Fuel
2,8
Gasóleo
1839,5
245,3
7,5
30,6
34,9
5,4
Gasóleo
3847,0
233,2
16,5
34,9
36,8
12
Fuel
8655,1
230,2
37,6
35,8
37,2
7,2
Fuel
6235,6
220,34
28,3
44,9
38,9
2,1
Gasóleo
1231,5
232,4
5,3
28,8
36,9
0,386
Gasóleo
216,8
284,2
0,76
22,6
30,2
93 109,8
222,1
419,21
38,3
38,6
124,9
-
No Quadro 15 referem-se as características das centrais hídricas dos Açores e no
Quadro 16 as características do parque eólico. No Quadro 17 caracterizam-se as 2
centrais geotérmicas daquela região.
Julho 2003
41/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 15 – Centrais Hidroeléctricas dos Açores (ano 1999)
Centrais hídricas
Potência instalada
(MW)
Tambores
Produção
em 2000
(GWh)
Factor de carga
(%)
0,094
0,256
31,4
0,4
1,8
51,9
0,824
3,5
49,0
0,8
1,9
27,4
Fajã redonda
0,560
1,3
26,8
Cidade
0,364
0,1
3,2
Nasce Água
0,984
0,999
11,7
S João de Deus
0,648
0,613
10,9
Varadouro
0,320
0,281
10,1
1,4
2,9
23,9
0,608
0,4
7,6
Central Hídrica Túneis
1,6
4,7
33,9
TOTAL
8,6
18,7
24,9
Canário
Foz da Ribeira
Ribeira da Praia
Além Fazenda
Central Hídrica Nova
Quadro 16 – Centrais Eólicas dos Açores (ano 1999)
Parque eólico
Localização
geográfica
Potência
instalada
(MW)
PE Figueiral
Produção
líquida de
electricidade
(GWh/ano)
0,27
0,26
PE Graciosa
Ilha Graciosa
0,30
0,50
PE S. Jorge
Ilha S. Jorge
0,75
1,4
1,32
2,2
TOTAL
-
Quadro 17 – Centrais Geotérmicas dos Açores (ano 1999)
Potência
Produção
Factor de
eléctrica
líquida de
carga
Instalada
energia
(%)
Entrada
Localização
máquinas
em
geográfica
motrizes
serviço
(Ano)
(MW)
(GWh)
Centrais
Tipo de
geotérmicas;
Caracterização
em 2000
Pico Vermelho
Turbina de vapor
1994
S. Miguel
0,9
5,9
74,8
Ribeira Grande
Turbina de vapor
1995
S. Miguel
13
73,7
64,7
-
-
-
13,9
79,6
65,4
TOTAL
Julho 2003
42/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
4.5.3 – Região Autónoma da Madeira
A produção de energia eléctrica na Madeira é assegurada por centrais termoeléctricas
a fuel com utilização de motores diesel, e por centrais hídricas e eólicas. Nos Quadros
18 a 20 apresentam-se as características principais das centrais de produção de
energia eléctrica da região da Madeira. Estas centrais estão integradas na rede
pública e pertencem à Electricidade da Madeira (EDM).
Quadro 18 – Centrais Termoeléctricas da Madeira (ano 2000)
Nome
Factor de
carga
(%)
Tipo
de
combustível
Nova Central Térmica
Do Porto Santo
Diesel
Fuel
10,9
24,1
25,2
Central Térmica Do
Porto Santo
Diesel
Fuel
5,8
0
0,0
Central Térmica Da
Vitória
Diesel
Fuel
138,1
441,6
36,5
Atlantic Islands
Electricity
Diesel
Fuel
29,2
66,1
25,8
-
-
184,0
531,8
32,9
TOTAL
Potência
Instalada
(MW)
Produção
(GWh/ano)
Tipo de
máquina
motriz
Quadro 19 – Centrais Hidroeléctricas da Madeira (ano 2000)
Nome
Potência
Instalada
(MW)
C. Hídrica Da Calheta
5,075
1,44
3,2
C. Hídrica Da Fajã Da Nogueira
2,564
5,92
26,4
C. Hídrica Da Fajã Dos Padres
1,893
0,80
4,8
C. Hídrica Inverno Da Calheta
7,654
17,1
25,5
26,700
24,0
10,3
C. Hídrica Ribeira Da Janela
3,560
8,1
26,0
C. Hídrica Da Serra De Água
6,408
15,2
27,1
C. Hídrica Do Lombo Brasil
0,490
1,3
30,3
C. Hídrica De Santa Quitéria
1,913
2,8
16,7
56,257
76,7
15,5
C. Hídrica Inverno Dos Socorridos
TOTAL
Julho 2003
Produção
(GWh)
Factor de carga
(%)
43/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 20 – Centrais Eólicas da Madeira (ano 2000)
Potência
Potência
instalada Produção
instalada
aerogeradores montagem
por gerador (GWh)
(kW)
(kW)
Nº de
Parque eólico
Ano de
Potência
líquida por
gerador
(kW)
Factor
de carga
(%)
P. E. Porto Santo (EDM)
2
1996
450
225
0,97
55,2
24,5
E. Perform Estanquinhos
18
1991
2 835
158
4,92
31,2
19,8
ITI E M. R. J. Pestana
12
1992
1 920
160
3,06
29,1
18,2
Energólica, SA
6
1992
960
160
2,75
52,3
32,7
38
-
6 165
162
11,70
35,1
21,7
TOTAL
4.5.4 – Comparação das características dos produtores de energia por região
No Quadro 21 apresentam-se os valores de produção de energia eléctrica e de
potência instalada a nível nacional. O Continente tem uma potência instalada de 96%
do total. Em termos percentuais é também a região que menos depende das centrais
térmicas, o que representa, em termos de resíduos, uma importante redução de
partículas provenientes da combustão.
Julho 2003
44/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 21 – Produção nacional de energia eléctrica em 2000
Região
Potência instalada
(MW)
Térmicas
4 930
52,5
24 627
68,2
57,0
Hídricas e mini-hídricas EDP
4 198
44,7
10 848
30,1
29,5
191
2,0
463
1,3
27,7
76
0,8
153
0,4
23,0
9 395
100,0
36 091
100,0
43,9
-
96,0
Térmicas
125
84,0
Hídricas
8,6
Eólicas
Eólicas
SUB-TOTAL
% relativa ao total nacional
(GWh)
-
(%)
% de carga
Continente (2000)
Mini-hídricas não EDP
(%)
Produção de energia
(%)
96,8
-
419
74,6
38,3
5,8
18,7
3,3
25,1
1,3
0,9
2,2
0,4
19,0
Geotérmicas
13,9
9,3
121,8
21,7
65,4
SUB-TOTAL
149
100,0
562
100,0
43,1
Açores (1999)
% relativa ao total nacional
-
1,5
-
1,5
-
Madeira (2000)
Térmicas
184
74,7
532
84
33,0
Hídricas
56,3
22,8
89,6
14,2
22,2
Eólicas
6,2
2,5
11,7
1,8
23,8
SUB-TOTAL
246
100,0
633
100,0
29,3
% relativa ao total nacional
-
TOTAL NACIONAL
Julho 2003
9 790
2,5
100,0
-
37 286
1,7
100,0
-
43,4
45/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
5 –RESÍDUOS INDUSTRIAIS
A classificação CER usada neste trabalho é a adoptada pela Legislação Portuguesa
através da Portaria nº 818/97 de 5 de Setembro, por transposição da Decisão 94/3/CE
da Comissão da Comunidade Europeia, de 20 de Dezembro de 1993, que aprova a
lista harmonizada de todos os resíduos, designada por Catálogo Europeu de Resíduos
(CER).
Convém notar que a Comunidade Europeia já reviu a legislação tendo entrado em
vigor a nova Decisão no início do ano 2002 (Decisão da Comissão 2001/118/CE de 16
de Janeiro). Contudo os mapas de resíduos referentes a 2000 e a 2001 foram
preenchidos de acordo com a legislação que vigora na Portaria nº 818/97 de 5 de
Setembro. Pelos motivos referidos, a classificação de resíduos usada no presente
Guia é a definida na Portaria mencionada.
Com a transposição para direito nacional da Decisão da Comissão 2001/118/CE a
classificação dos resíduos segundo o CER sofrerá algumas alterações a nível da
atribuição do código, assim como a nível da classificação de perigosidade. Espera-se
que essas alterações não deverão implicar modificações significativas, quer no
quantitativo total de resíduos classificados como perigosos, quer no quantitativo total
dos resíduos classificados como não perigosos.
Julho 2003
46/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
5.1 - Classificação e quantificação dos resíduos
5.1.1 Continente
Neste capítulo apresenta-se o levantamento das quantidades de resíduos gerados em
2000 nas centrais do Continente que fizeram parte da amostragem. Na listagem do
Quadro 22 os resíduos encontram-se agrupados de acordo com a classificação
catálogo europeu de resíduos (CER), separando-se os resíduos perigosos dos não
perigosos. Referem-se, também, as operações que deram origem a esses resíduos.
Relativamente a estes valores convém referir que a classe de resíduos de
nomenclatura 10 00 00 é específica de centrais termoeléctricas, como é óbvio e
dependem, em qualidade e quantidade, do tipo de combustível, da eficiência da
combustão e, no caso das cinzas volantes, da existência ou não de filtros na chaminé
e das respectivas eficiências.
Os óleos usados, com a classificação 13 00 00, são, também, resultantes do processo
e são comuns a todos os tipos de centrais, com especial incidência nos óleos isolantes
que se podem considerar específicos deste tipo de actividade.
Os resíduos da classe 16 00 00 são bastante diversificados e resultam,
fundamentalmente, da substituição de equipamento obsoleto. A sua importância como
resíduo deve-se ao facto de poderem encontrar-se com frequência contaminados com
produtos químicos, óleos e combustíveis, o que os integra na classificação de resíduos
perigosos. As quantidades anuais deste tipo de resíduo são muito variáveis, pois
referem-se a equipamentos eléctricos, na generalidade de grandes dimensões, não
sendo todos os anos objecto de substituição. O mesmo acontece com os óleos, cuja
substituição por óleo novo é já bastante espaçada, só acontecendo, na maior parte
das vezes, em situações de ocorrência de incidentes.
Produção de electricidade
No Quadro 22 os resíduos perigosos são assinalados em itálico. Na linha
correspondente ao tipo do resíduo (xx 00 00, representado em negrito), é apresentado
o total de resíduos deste tipo.
Julho 2003
47/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 22 – Resíduos gerados no Continente, em 2000, na produção de
electricidade, segundo a classificação CER
Classificação
CER
06 00 00
Tipo de resíduos
Resíduos de processos químicos inorgânicos
06 01 99
Outros resíduos não especificados
06 02 01
Hidróxido de cálcio
08 00 00
Resíduos (FFDU) de revestimentos (tintas, vernizes, vedantes )
08 03 09
10 00 00
Não
Perigosos
perigosos
(t)
(t)
Resíduos de toner de impressão (incluindo cartuchos)
Resíduos inorgânicos de processos térmicos
1,7
Proveniência
Laboratórios
Tratamento de
0,01 águas
Escritórios
1,7
0,7
0,7
81 123
2 437
Combustíveis
Combustão
10 01 01
Cinzas
46 385
10 01 02
Cinzas volantes de carvão
34 687
10 01 04
Cinzas volantes de fuelóleo
10 01 11
Lamas aquosas provenientes da limpeza de caldeiras
34
10 01 12
Revestimentos de fornos e refractários usados
17
10 01 99
Outros resíduos não especificados
12 00 00
Resíduos de moldagem e do tratamento de superfície de metais
e de plásticos
2 393
44
Oficinas
0,3
12 01 01
Aparas e limalhas de metais ferrosos
0,2
12 01 03
Aparas e limalhas de metais não ferrosos
0,1
13 00 00
Óleos hidráulicos não clorados (excepto emulsões)
13 01 05
Emulsões não cloradas
13 02 02
Óleos não clorados de motores, transmissões e lubrificação
13 02 03
Outros óleos de motores, transmissões e lubrificação
13 03 05
Óleos minerais isolantes ou de transmissão de calor
13 05 01
Resíduos sólidos provenientes dos separadores de óleo/água
13 05 02
Lamas provenientes dos separadores de óleo/água
13 06 01
Outros óleos usados não especificados
14 00 00
Manutenção de
772 equipamentos
de processo;
117
Óleos
lubrificantes,
35 hidráulicos e
isolantes de:
52
Motores;
transformadores
38 de tensão;
sistemas
179 hidráulicos.
Óleos usados (excepto alimentares e 05 00 00 a 12 00 00)
13 01 03
Resíduos de substâncias orgânicas usadas como solventes
(excepto categorias 07 e 08)
Manutenção de
caldeiras.
91
260
-
Laboratórios e
4 oficinas de
manutenção
14 01 02
Outros solventes e misturas de solventes halogenados
0,6
14 01 03
Outros solventes e misturas de solventes
3,4
Julho 2003
48/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 22 – Resíduos gerados no Continente, em 2000, na produção de
electricidade, segundo a classificação CER (continuação)
Classificação
CER
Tipo de resíduos
15 00 00
Embalagens, absorventes, panos de limpeza, materiais filtrantes
e vestuário de protecção
Não
Perigosos
perigosos
(t)
(t)
Manutenção
44
15 01 02
Embalagens de Plástico
1
15 01 04
Embalagens de metal
5
15 02 01
Absorventes, materiais filtrantes, panos de limpeza, vestuário de
protecção
16 00 00
Resíduos não especificados neste catálogo
38
9
Outros resíduos não especificados
16 02 01
Transformadores e acumuladores contendo PCB ou PCT
16 02 05
Outro equipamento fora de uso
1,6
16 03 02
Lotes orgânicos não especificados
4,3
16 05 02
Outros resíduos contendo produtos químicos inorgânicos, por
exemplo produtos químicos de laboratório não especificados,
pós de extinção de incêndios
0,8
16 06 05
Outras pilhas e acumuladores
0,8
16 07 05
Resíduos da limpeza de depósitos de armazenagem contendo
produtos químicos
10
16 07 06
Resíduos da limpeza de depósitos de armazenagem contendo
hidrocarbonetos
104
16 07 99
Outros resíduos não especificados
Resíduos de construção e demolição (incluindo construção de
estradas)
0,6
126 Substituição de
equipamento e
acessórios.
12
16 01 99
17 00 00
0,9
14 322
17 01 01
Betão
42
17 02 01
Madeira
10
17 03 03
Alcatrão e produtos de alcatrão
17 04 01
Cobre, bronze e latão
1,6
17 04 02
Metais incluindo ligas de alumínio
8,7
17 04 05
Metais incluindo ligas de ferro e aço
17 04 07
Mistura de metais
0,5
17 04 08
Cabos
3,3
17 05 02
Lamas de dragagem
17 06 01
Materiais de isolamento contendo amianto
17 06 02
Outros materiais de isolamento
17 07 01
Mistura de resíduos de construção e demolição
5 Sucata
Materiais de
construção
1
1 188
13 000
5
63
4
19 00 00
Resíduos de instalações de tratamento de resíduos e de ETAR e
da indústria da água
19 08 03
Mistura de óleos e gorduras da separação óleos/água residual
19 08 04
Lamas do tratamento de águas residuais industriais
19 08 99
Outros resíduos não especificados
2
19 09 04
Carvão activado fora de uso
8
19 09 05
Resinas de troca iónica saturadas ou fora de uso
34
19 09 99
Outros resíduos não especificados
26
Julho 2003
Proveniência
1 714
20 Tratamento de
águas
20
1 644
Derrames e
fugas de óleo e
fuel
49/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 22 – Resíduos gerados no Continente, em 2000, na produção de
electricidade, segundo a classificação CER (continuação)
Classificação
CER
Tipo de resíduos
20 00 00
Resíduos urbanos e similares do comércio e serviços incluindo
as fracções recolhidas selectivamente
Não
Perigosos
perigosos
(t)
(t)
Papel e cartão
20 01 02
Vidro
2
20 01 03
Plásticos de pequena dimensão
5
20 01 04
Outros Plásticos
4
20 01 06
Outros metais
53
20 01 08
Resíduos orgânicos compostáveis da preparação de refeições
(incluindo óleos de fritura e resíduos das cozinhas de cantinas e
restaurantes)
98
20 01 11
Têxteis
0,2
20 01 12
Tintas, colas e resinas
20 01 20
Pilhas e acumuladores
20 01 21
Lâmpadas fluorescentes e outros resíduos contendo mercúrio
20 01 22
Aerossóis
20 01 24
Equipamento electrónico (incluindo placas electrónicas)
1
20 02 01
Resíduos compostáveis
3
20 03 01
Resíduos urbanos mistos
335
20 03 04
Lamas de fossas sépticas
6
25
1
6
5
0,3
TOTAIS
Julho 2003
6 Diversos, não
específicos do
processo
539
20 01 01
Proveniência
97 752
3 372
101 124
50/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Transporte e Distribuição de Electricidade
Analisada a produção de energia, apresentam-se os dados recolhidos junto da REN
(transporte em alta e muito alta tensão) e da EDP-Distribuição, responsável pelo
transporte a média e baixa tensão. No Quadro 23 referem-se os vários tipos de
resíduos produzidos e a sua origem.
Quadro 23 – Classificação dos resíduos produzidos no transporte e distribuição
de energia eléctrica
Código
Resíduo
CER
(designação conforme o CER)
13 00 00
13 03 01
13 03 05
16 00 00
16 02 01
17 00 00
Óleos usados (excepto alimentares de 05 00 00 a
12 00 00)
Óleo isolante contendo PCB
Quantidade (t/ano)
Transporte Distribuição
112
104
1,6
Total
ORIGEM
(t/ano)
216
1,6
Transformadores
e condensadores
214
Transformadores
e condensadores
Óleos minerais isolantes ou de transmissão de
calor
Resíduos não especificados neste catálogo
Transformadores e acumuladores contendo PCB ou
PCT
Resíduos de construção e demolição (incluindo
construção de estradas)
110
104
21
21
21
21
1 040
Transformadores
e condensadores
10 095
11 135
8 000
8 000
Postes de betão e aço
17 01 01
Betão
17 04 01
Cobre, bronze e latão
2,6
2,6
Linhas e subestações
17 04 02
Metais incluindo ligas de alumínio
3,4
3,4
Linhas e subestações
17 04 03
Ferro e aço
801
801
Linhas e subestações
17 04 05
Metais incluindo ligas de ferro e aço
2 095
Linhas e subestações
17 04 07
Mistura de metais
231
231
Linhas e subestações
17 04 08
Cabos
1,7
1,7
Linhas
20 00 00
Resíduos urbanos e similares do comércio e
serviços incluindo as fracções recolhidas
selectivamente
20 01 05
Sucata diversa
20 01 21
Lâmpadas fluorescentes e outros resíduos
contendo mercúrio
TOTAL
2 095
39
20
39
Equipamentos fora de
uso
20
20
Iluminação exterior;
Lâmpadas de vapor de
mercúrio e sódio
10 219
11 431
39
1 212
59
Obs. Em itálico apresentam-se os resíduos considerados perigosos pela classificação CER e a
“negrito” estão indicados os totais das respectivas famílias.
Julho 2003
51/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Uma parte importante dos resíduos é constituída por betão (cimento e aço), ferro e
outros materiais que fazem parte das estruturas de suporte dos cabos eléctricos
utilizados no transporte e na distribuição de energia eléctrica (Figura 20). Nela se pode
ver linhas de alta tensão (60 kV), partindo da subestação da central de Mortágua
(utilização de resíduos florestais na produção de energia) “sobrevoando” a matériaprima da central, a floresta, pela qual a central está rodeada.
Figura 20 – Transporte de energia eléctrica em alta tensão
De notar que até 2010 a quantidade de resíduos do tipo 13 03 01 (óleos contendo
PCB) irá aumentar a um ritmo maior do que seria normal, em virtude de uma
imposição legal (nº2 do Artº. 3º do DL 277/99 de 23 de Julho, que transpõe a Directiva
Comunitária 96/59/CE de 16 de Setembro) que obriga a que esse tipo de
equipamentos seja completamente desactivado até essa data.
No Quadro 24, em resumo, são apresentados os quantitativos totais de resíduos
gerados pelos subsectores de produção, transporte e distribuição de electricidade no
continente, referentes ao ano 2000.
Julho 2003
52/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 24 - Quantidade total anual de resíduos gerada pelos subsectores de
produção, transporte e distribuição de electricidade no continente no ano 2000
Quantidades ( t / ano)
Resíduo
Código
CER
(designação conforme o CER)
Produção
06 00 00
Resíduos de processos químicos
inorgânicos
2
2
08 00 00
Resíduos (FFDU) de revestimentos
(tintas, vernizes, vedantes …)
1
1
10 00 00
Resíduos inorgânicos de processos
térmicos
83 560
83 560
12 00 00
Resíduos de moldagem e do tratamento
de superfície de metais e de plásticos
0,3
0,3
13 00 00
Óleos usados (excepto alimentares e
05 00 00 a 12 00 00)
772
14 00 00
Resíduos de substâncias orgânicas
usadas como solventes (excepto
categorias 07 e 08)
4
4
15 00 00
Embalagens, absorventes, panos de
limpeza, materiais filtrantes e vestuário de
protecção
44
44
16 00 00
Resíduos não especificados neste
catálogo
135
21
17 00 00
Resíduos de construção e demolição
(incluindo construção de estradas)
14 327
1 040
19 00 00
Resíduos de instalações de tratamento de
resíduos e de ETAR e da indústria da
água
1 734
20 00 00
Resíduos urbanos e similares do comércio
e serviços incluindo as fracções
recolhidas selectivamente
545
39
20
604
101 124
1 212
10 219
112 555
TOTAIS
Transporte
112
Distribuição
104
Total
988
156
10 095
15 457
1 734
A quantidade total de resíduos perigosos é bastante reduzida (cerca de 3 300
toneladas por ano), cerca de 3% relativamente ao total de resíduos gerados (mais de
112 000 toneladas por ano). Na Figura 21 apresentam-se as percentagens de
resíduos perigosos, e totais gerados pelos sectores de produção, transporte e
distribuição de electricidade, em relação aos valores totais para o continente,
referentes ao ano 2000.
Julho 2003
53/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Produção de resíduos perigosos por sector vs
Produção total de resíduos perigosos
3.7
3.4
92.9
Produção
Transporte
Distribuição
Produção de resíduos perigosos por
sector vs Produção total de resíduos
0.1% 0.1%
3.0%
Produção
Transporte
Distribuição
Produção total de resíduos por sector vs
Produção total de resíduos
1% 9%
90%
Produção
Transporte
Distribuição
Figura 21 - Distribuição Percentual dos Resíduos Industriais gerados no continente
pelos sectores de Produção, Transporte e Distribuição de Electricidade no
ano 2000
5.1.2 Regiões Autónomas
Julho 2003
54/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Os Açores, tal como a Madeira, dispõem de uma potência instalada global para
produção de energia eléctrica da ordem dos 4% do total do território nacional, como se
viu anteriormente. No entanto, os equipamentos produtores de energia são de tipo
totalmente diferente, nomeadamente, no caso das centrais termoeléctricas, em que
apenas são utilizados motores diesel.
No Quadro 25 apresentam-se as quantidades de resíduos classificados segundo o
código CER e gerados no ano em que foi possível a obtenção de dados (1999)
segundo informação da EDA.
No que se refere à Madeira não foi possível a obtenção de dados sobre a geração de
resíduos naquela região.
Na produção de energia eléctrica os óleos lubrificantes e as lamas oleosas são os
resíduos dominantes. Tal facto resulta da utilização de motores de tipo alternativo
consumidores de elevadas quantidades de óleos lubrificantes, e ao facto de não serem
contabilizadas as cinzas devido à ausência de filtros eficientes nos gases de escape
dos motores.
Quadro 25 – Classificação dos resíduos produzidos nas centrais dos Açores
Quantidade ( t / ano)
Código
CER
Resíduo
10 00 00
Resíduos inorgânicos de processos térmicos
0,35
0,35
13 00 00
Óleos usados (excepto alimentares e 05 00 00 a 12 00 00)
319
319
15 00 00
Embalagens, absorventes, panos de limpeza, materiais
filtrantes e vestuário de protecção
10,5
10,5
17 00 00
Resíduos de construção e demolição (incluindo construção
de estradas)
19 00 00
Resíduos de instalações de tratamento de resíduos e de
ETAR e da indústria da água
31,5
31,5
20 00 00
Resíduos urbanos e similares do comércio e serviços
incluindo as fracções recolhidas selectivamente
0,55
0,55
Total
(designação conforme o CER)
Produção de
electricidade
1
363
Transporte
e
distribuição
Total
6 155
6 156
6 155
6 518
5.2 – Análise da quantidade global de resíduos produzidos por tipo de central
Julho 2003
55/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
No Quadro 26 apresenta-se a produção global de resíduos perigosos e não perigosos
em 2000 por tipo de central juntamente com indicadores de funcionamento, tendo
agrupado na designação combustíveis fósseis o gás natural, o fuelóleo e o carvão,
excepto o fuel usado na central de cogeração do Barreiro. No capítulo 5.3 faz-se uma
análise detalhada dos resíduos provenientes da combustão, comparando as centrais a
fuel versus carvão e gás natural.
Quadro 26 – Produção de resíduos versus indicadores de funcionamento
no ano de 2000
Toneladas de resíduos
Centrais
Produção
energia em
2000 (GWh)
Potência
instalada
(MW)
Factor de
carga (%)
em 2000
Não
perigosos
Perigosos
95 951
3 212
99 163
24 410
4 730
58.9
1 320
0
1 320
5
9
6.3
Cogeração
(Barreiro)
32
51
83
179
65
31.4
Centrais
hidroeléctricas
66
79
145
10 229
4 329
27.0
382
29
411
618
295
23.9
0
1
1
70
30
26.6
101 124
35 511
9 458
42.9
Termoeléctricas
com combustíveis
fósseis
Biomassa
Mini-hídricas
Eólicas
TOTAL
Julho 2003
97 752
3 372
Totais
56/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
5.3 – Análise das quantidades de resíduos inorgânicos de processos térmicos
produzidos em centrais termoeléctricas
Os resíduos inorgânicos de processos térmicos estão classificados no código 10 00 00
da classificação CER e são constituídos, na sua grande maioria (99,9 %) por cinzas e
escórias provenientes da combustão do fuel e do carvão. Para além das cinzas, estão
classificados neste código produtos como os revestimentos e refractários das câmaras
de combustão, como foi já referido. Considerando a totalidade dos resíduos
produzidos no sector eléctrico do Continente, as cinzas e escórias representaram, em
2000, cerca de 78% em massa da totalidade de resíduos o que justifica uma análise
detalhada da produção deste tipo de resíduo.
Estes resíduos provêm das centrais termoeléctricas que funcionam com fuelóleo,
carvão e biomassa. As escórias e cinzas volantes provenientes da queima do fuel
integram-se na definição de resíduos perigosos da classificação CER apresentando-se
contaminadas com hidrocarbonetos inqueimados num total de 85% em peso. As
escórias e cinzas volantes produzidas nos períodos de arranque das centrais a carvão
contêm, também, hidrocarbonetos inqueimados, sendo, por isso, classificadas como
resíduos perigosos (cerca de 7%).
No Quadro 27 apresenta-se a repartição destes resíduos por tipo de central
termoeléctrica.
Quadro 27 - Resíduos de combustão por central termoeléctrica do Continente
(t/ano)
Tapada do
Outeiro
Fuel
Biomassa
22,9
236
1 320
83 559
3,0
-
1 320
46 385
Código
Pego
Sines
Carregado
Setúbal
Barreiro
CER
Carvão
Carvão
Fuel+GN
Fuel
Fuel
1 622
Mortágua
Total
10 00 00
15 877
63 833
648,4
10 01 01
13 190
31 833
39,3
10 01 02
2 687
32 000
-
-
-
-
-
34 687
10 01 04
-
-
534,9
1 622
-
236
-
2 393
10 01 11
-
-
22,4
-
11,0
-
-
33,4
10 01 12
-
-
7,4
-
8,9
-
-
16,3
10 01 99
-
-
44,3
-
-
-
-
44,3
10 01 01Cinzas de carvão dos períodos de arranques (escórias);
10 01 02 Cinzas volantes de fuelóleo
10 01 11 Lamas aquosas provenientes da limpeza de caldeiras
10 01 12 Revestimentos de fornos e refractários usados;
10 01 99 Outros resíduos não especificados
Julho 2003
57/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
No Quadro 28 indica-se a geração de resíduos provenientes das cinzas e escórias da
combustão (classificação 10 00 00 do código CER), relembrando alguns parâmetros
caracterizadores de cada central já referidos anteriormente. As centrais a carvão
produzem cerca de 95 % do total de cinzas e escórias. Encontram-se classificados
como perigosos apenas as cinzas provenientes da combustão do fuelóleo o que
representa cerca de 3 % do total. No entanto, as cinzas volantes provenientes da
combustão do carvão e as escórias destas apresentam, também, vestígios de
hidrocarbonetos, como já foi referido.
Quadro 28 – Produção de cinzas e escórias por tipo de central em 2000
Tipo de central e de
Resíduos
Produção de energia
Potência instalada
combustível
(t)
(GWh)
(MW)
Fuelóleo
2 506
10 363
2 844
Carvão
79 710
14 047
1 886
Biomassa
1 320
4,7
9
Coger. Barreiro
23
179
65
TOTAL
83 559
24 593
4 804
Nos Quadros 29 e 30 apresentam-se alguns indicadores que permitem comparar,
nomeadamente, a produção de cinzas e escórias nos vários tipos de centrais.
Quadro 29 – Indicadores de funcionamento das centrais termoeléctricas
Tipo de central
Fuelóleo
Carvão
Biomassa
Coger. Barreiro
Total
Julho 2003
Produção de
Distribuição de
Volume de
Produção de
Distribuição da
cinzas, escórias
pessoal
vendas
energia
potência instalada
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
3,0
56,5
51,0
42,1
59,2
95,4
33,0
46,3
57,2
39,3
1,6
1,4
0,0
0,0
0,2
0,03
9,1
2,7
0,7
1,3
100,0
100,0
100,0
100,0
100,0
58/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Quadro 30 – Indicadores de funcionamento das centrais termoeléctricas
Tipo de central
Factor de carga (%)
(kg resíduos / MWh)
(kg resíduos / MW)
Fuelóleo
41,6
0,2
881
Carvão
85,0
5,7
42 264
6,0
279,8
146 667
Cogeração Barreiro
31,7
0,1
355
Total
58,4
3,4
17 396
Biomassa
Nota: Neste quadro, a energia referida reporta-se exclusivamente à electricidade gerada, não incluindo a produção de
energia térmica.
De referir que:
! A produção de cinzas e escórias no ano 2000 foi cerca de 10% dos valores
registados em anos anteriores. Tal facto deve-se a que no ano 2000 as
cinzas volantes provenientes das centrais a carvão e isentas de
hidrocarbonetos passaram a ser classificadas como subproduto desde que
cumpridas as condições impostas no ofício do INR nº. 1082, de referência
DGR/SSR.204, de 19 de Abril de 2000, sendo, na sua maior parte,
vendidas às empresas cimenteiras como matéria-prima.
!
As elevadas taxas de produção de resíduos que a central de biomassa
apresenta resulta do facto da central ser uma unidade de demonstração e,
como tal, necessitar de introdução de melhorias técnicas, o que tem
conduzido a uma situação de funcionamento irregular.
!
A central de cogeração do Barreiro não apresenta cinzas por ausência de
filtros de retenção de partículas dos gases de combustão
Nas Figuras 22 a 27 apresentam-se graficamente os resultados constantes destes
t de resíduos
quadros.
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
20 000
40 000
60 000
80 000
100 000
Toneladas de resíduos / ano
Figura 22 – Cinzas e escórias produzidas por cada tipo de central termoeléctrica em
2000
Julho 2003
59/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
kg resíduos/Euro
Cogeração Barreiro 0,8
5 099,0
Biomassa
Carvão
158,1
Fuelóleo
4,5
0
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
Figura 23 – Cinzas e escórias produzidas por unidade de vendas para cada tipo de
central termoeléctrica em 2000
kg resíduos/MW
Cogeração Barreiro
355
146 667
Biomassa
Carvão
42 264
Fuelóleo
881
0
20 000 40 000 60 000 80 000 100 000 120 000 140 000 160 000
Figura 24 – Cinzas e escórias produzidas por MW de potência instalada por cada tipo
de central em 2000
kg resíduos/MWh
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
50
100
150
200
250
300
Figura 25 – Cinzas e escórias produzidas por MWh de energia eléctrica produzida por
cada tipo de central em 2000
Julho 2003
60/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
% de resíduos
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
20
40
60
80
100
Figura 26 – Distribuição percentual de cinzas e escórias produzidas por cada tipo de
central em 2000
kWhano/kWinst (%)
Cogeração Barreiro
Biomassa
Carvão
Fuelóleo
0
20
40
60
80
100
Figura 27 – Cinzas e escórias produzidas por MW de potência instalada por cada tipo
de central em 2000
Julho 2003
61/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
6- POTENCIAL DE PREVENÇÃO
Na produção de energia eléctrica podem-se considerar 4 grandes grupos de resíduos
resultantes do processo, os quais têm vindo a ser comentados ao longo deste texto:
! Cinzas e resíduos de combustível provenientes do processo de produção
de energia térmica em centrais a fuelóleo;
! Cinzas e resíduos de combustível provenientes do processo de produção
de energia térmica em centrais a carvão;
! Óleos lubrificantes e hidráulicos utilizados nos equipamentos mecânicos;
! Óleos isolantes utilizados em transformadores de tensão e sistemas de
protecção.
No transporte e distribuição de energia eléctrica apenas têm significado os resíduos
provenientes do uso de óleos isolantes.
Cinzas e resíduos de combustível provenientes do processo de produção de
energia térmica em centrais a fuelóleo
As cinzas são compostos inorgânicos constituintes do fuelóleo, carvão e biomassa,
cuja quantidade depende da composição do combustível. Podem ser transportadas
pelos gases de combustão e denominam-se cinzas volantes, ou podem depositar-se
no interior das câmaras de combustão e cinzeiros, dando origem às cinzas de fundo e
escórias. As cinzas volantes, em centrais sem filtros de gases instalados ou com filtros
de baixa eficiência, dão origem a emissões e, portanto, não são contabilizadas como
resíduo. Logo, será de notar que, quanto maior for a eficácia da redução das emissões
de partículas nos gases de combustão, maiores serão as quantidades de resíduos
gerados. Em termos de qualidade, as cinzas das centrais a fuel são, como se referiu,
resíduos considerados perigosos, cujo destino terá que ter em conta esta situação.
A produção de resíduos provenientes da combustão, qualquer que seja o combustível
utilizado, depende da maior ou menor eficiência energética dos equipamentos
térmicos de transformação de energia química do combustível em energia térmica e
mecânica (geradores de vapor, turbinas a gás e motores alternativos). Um
equipamento de alto rendimento necessitará de menor quantidade de combustível
para a produção da mesma energia útil, o que consequentemente conduzirá a um
decréscimo na produção deste tipo de resíduo.
Julho 2003
62/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Cinzas e resíduos de combustível provenientes do processo de produção de
energia térmica em centrais a carvão.
As cinzas resultantes da combustão do carvão dependem da qualidade do carvão
utilizado e dos tratamentos que sofreu a montante da central onde vai ser utilizado, no
sentido da remoção de enxofre e limpeza de outros produtos inorgânicos a ele
associado. O facto das cinzas do carvão não serem consideradas como produto
perigoso, permite encontrar aplicações para o seu escoamento, como é o caso das
cimenteiras. Desta forma, uma grande parte das cinzas volantes geradas em centrais
a carvão (cerca de 90%) são vendidas, passando a ter a designação de subproduto,
mediante autorização do Instituto de Resíduos, cumpridas as condições impostas no
ofício do INR nº. 1082, de referência DGR/SRR.204 de 19 de Abril de 2000.
A redução da produção das cinzas nas centrais a carvão dependerá, assim:
! da qualidade dos carvões utilizados;
! do rendimento energético da central respectiva.
O enxofre que o carvão pode conter e cuja combustão origina emissões de óxidos de
enxofre pode originar a necessidade de serem incorporadas unidades para
dessulfuração dos gases de combustão, o que virá a produzir gesso.
Óleos lubrificantes e hidráulicos
São comuns a todos os tipos de centrais eléctricas em funcionamento em 2000, dado
que todas elas produzem energia eléctrica a partir de energia mecânica. As
quantidades produzidas por kWh variam consoante o tipo de fonte de energia utilizada,
como se constatou anteriormente quando da análise da produção de resíduos. No
entanto, dado que as quantidades destes resíduos produzidos são relativamente
pequenas e os espaçamentos entre mudanças de óleos muito elevados, não é
possível uma análise por tipo de central e por kWh produzido a partir dos dados de um
ano. Apenas qualitativamente se poderá dizer que as centrais eólicas terão menor
produção deste tipo de resíduo e que as centrais com motores alternativos serão as
que têm uma produção maior por kWh.
A redução da produção de óleos residuais deste tipo dependerá:
Julho 2003
63/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
! Da maior ou menor complexidade e fiabilidade dos sistemas mecânicos de
transformação de energia utilizados na central;
! Do tipo e qualidade dos óleos utilizados visando permitir um maior
espaçamento nas operações de substituição desses óleos, bem como a sua
reutilização após tratamentos adequados, incluindo a filtragem. A utilização de
óleos sintéticos permitiu aumentar significativamente o seu tempo de utilização
e a consequente redução deste tipo de resíduo.
Óleos isolantes
São comuns a todas as centrais eléctricas, incluindo as centrais que utilizam fontes de
energia ditas renováveis, ao transporte e distribuição de electricidade. A produção
deste tipo de resíduo não depende da eficiência energética das centrais nem do tipo
de fonte de energia que utiliza, mas apenas da sua dimensão em termos de potência
instalada. A sua redução dependerá:
! do aumento da durabilidade das características dos óleos de que se destacam
as propriedades dieléctricas;
! da utilização de sistemas de regeneração que assegurem a manutenção
dessas características dentro dos limites exigidos pelo processo.
A proibição de uso de óleos contendo PCB’s (DL 277/99 de 23 de Julho), obriga à
eliminação, a muito curto prazo (até 2010), destes óleos e dos equipamentos que, de
qualquer forma, foram contaminados pelo seu uso. Este facto leva a que nos resíduos
contendo PCB’s se incluam transformadores e outros equipamentos, de elevado peso,
originando quantidades de resíduos de grande tonelagem, com tendência a aumentar
no curto prazo. É, no entanto, de prever tratar-se de resíduos que deixarão de existir
logo que a sua substituição tenha sido concluída.
6.1 - Medidas de prevenção da produção de resíduos provenientes de
combustíveis e de processo de combustão
Feita a súmula dos principais factores condicionantes da produção de resíduos e nos
quais qualquer intervenção tem elevado impacto na sua prevenção, detalham-se, a
seguir, tecnologias e medidas de prevenção da produção de resíduos que se
encontram já comercializadas. De referir a importância da boa gestão dos resíduos
Julho 2003
64/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
produzidos (ver subcapítulo 6.4) de forma a diminuir o seu impacto no ambiente
facilitando ao mesmo tempo a sua possível reutilização e eventual reciclagem.
! Uso de combustíveis sólidos e líquidos de boa qualidade
A qualidade dos combustíveis tem, como se referiu anteriormente, grande
influência na qualidade e quantidade de resíduos gerados. No caso dos
combustíveis fósseis, teoricamente compostos de carbono e hidrogénio, podem
apresentar, na sua composição, minerais como o enxofre, o vanádio, entre outros,
os quais têm efeitos indesejáveis de toda a ordem, incluindo uma contribuição
importante para o aumento da geração de resíduos nos utilizadores.
Esta contaminação dos hidrocarbonetos e do carvão difere consoante a sua
origem e, no caso do fuel, da origem do “crude”. A necessidade de diversificação
geográfica das importações de petróleo, a disponibilidade das reservas e o preço
na origem, levam a que se tenha de proceder a importações de menor qualidade.
Por outro lado, existem tecnologias para descontaminação destes produtos, quer à
saída da mina (caso da lavagem dos carvões) quer em refinaria (caso da
dessulfuração do fuel). São tecnologias que encarecem os combustíveis,
particularmente no que se refere aos fueis, tornando-as economicamente pouco
interessantes. A aquisição de combustíveis sólidos e líquidos de boa qualidade por
parte das centrais termoeléctricas sendo um factor, por si só, de grande
importância na prevenção de resíduos, nem sempre se verifica. O recurso a estas
tecnologias só se generalizará quando os custos associados à poluição ambiente,
justificar economicamente o recurso a combustíveis mais caros.
! Utilização de combustíveis gasosos
Já se referiu anteriormente a necessidade de recorrer cada vez mais a
combustíveis valorizados por tecnologias que lhes melhorem as características de
combustão e lhes retirem os elementos contaminantes responsáveis pela
produção de resíduos. O gás natural distribuído em Portugal tem-se apresentado
como uma alternativa aos combustíveis sólidos e líquidos, por permitir uma
combustão eficiente, característica comum aos combustíveis gasosos quando se
utilizam tecnologias e controle de combustão eficientes, não contendo produtos
contaminantes produtores de cinzas. É, no entanto, um combustível fóssil,
Julho 2003
65/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
importado, com reservas limitadas, as quais com o aumento do seu consumo,
ainda mais se reduzirão. Deverá, por isso, ser considerado como mais uma
contribuição para a diversificação energética de Portugal, totalmente dependente
da importação de combustíveis fósseis e não como a solução definitiva para uma
combustão mais limpa.
Destacam-se, a seguir, as principais vantagens que apresenta na prevenção da
geração de resíduos:
-Ausência de enxofre, o que permite um aproveitamento maior do calor dos
gases de combustão por diminuição da sua temperatura sem perigo de
corrosões, como acontece actualmente com os fueis;
-Combustão eficiente com produção muito reduzida de inqueimados, por
aplicação de tecnologias simples;
-Combustão praticamente isenta de cinzas.
! Aumento da eficiência energética das centrais termoeléctricas
O aumento do rendimento energético das centrais é, como se referiu já, um dos
factores mais importantes para redução de resíduos por kWh eléctrico produzido,
em especial, de cinzas misturadas com hidrocarbonetos residuais resultantes dos
combustíveis utilizados. Estes resíduos estão, na sua maioria, integrados na
categoria de resíduos perigosos, se exceptuarmos o caso das cinzas provenientes
da queima do carvão. Os resíduos provenientes da manipulação de produtos
químicos decorrentes das actividades laboratoriais e de tratamento de águas são,
também, reduzidos por este aumento de rendimento. A sua importância decorre do
facto das centrais termoeléctricas convencionais em Portugal apresentarem,
rendimentos mecânicos relativamente baixos, da ordem dos 35 a 38 %. Tal permite
ainda afirmar, como se referiu anteriormente, que a produção de 1 kWh de
electricidade necessita de 3 kWh de combustível. Este valor dá uma ideia do
“desperdício” de energia que ainda se verifica nas transformações energéticas,
com a consequente geração de resíduos. Com tecnologias bem dominadas e já
comercializadas, algumas em início de utilização em Portugal (caso dos sistemas
de ciclos combinados), é possível aumentar o rendimento da produção de energia
eléctrica para valores da ordem dos 55% (caso da nova central da Tapada do
Outeiro). Tal significa uma possível redução de resíduos de hidrocarbonetos,
cinzas e produtos químicos na ordem dos 40%.
Julho 2003
66/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Outras tecnologias como é o caso da cogeração, onde se podem integrar os
sistemas designados por IGCC (sistemas integrados de gasificação de
combustíveis sólidos com produção de energia eléctrica por ciclo combinado) em
que os rendimentos globais da produção de energia eléctrica atingem valores entre
os 40 e os 55% e das centrais super-críticas, (produção de vapor de água a
temperaturas acima do ponto crítico) que apresentam rendimentos de produção
de electricidade acima dos 43 % permitem, também, significativa redução da
geração de resíduos apenas com um melhor aproveitamento das fontes de energia
convencionais.
Resumidamente apresentam-se as principais opções actualmente disponíveis para
prevenção de geração de resíduos provenientes de processos de combustão:
-Preparação dos combustíveis (carvão e fuel) a montante da sua utilização nas
centrais de forma a torná-los mais limpos;
-Controle da combustão dos equipamentos térmicos (geradores de vapor e motores
térmicos) para aumento do rendimento energético, diminuição de inqueimados e de
produção de cinzas;
-Utilização de gás natural na produção de energia eléctrica de origem térmica;
-Utilização de dual/fuel (queima mista de gás natural e fuel ou somente uso de gás
natural nos períodos de arranque das centrais, altura em que os precipitadores
electrostáticos são desligados);
-Uso de tecnologias de produção de energia térmica e mecânica de elevado
rendimento energético (caso das centrais super-críticas, de ciclo combinado e de
cogeração);
-Promoção da difusão de centrais utilizando energias renováveis.
No Quadro 31 comparam-se os rendimentos energéticos dos vários tipos de centrais
termoeléctricas já comercializadas, chamando a atenção para a possibilidade de
redução da geração de resíduos por aumento da eficiência energética, recorrendo a
Julho 2003
67/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
combustíveis líquidos e sólidos previamente tratados, dispensando desta forma o
recurso exclusivo ao gás natural.
Quadro 31 – Comparação da eficiência energética de centrais termoeléctricas
actualmente comercializadas
Equipamento de
Tipo de central
produção de calor energia mecânica
Global
-
35 a 38
-
Turbina de gás
-GN
-Gasóleo
20 a 25
-
20 a 25
-
Motor diesel
-Fuelóleo
-“dualfuel”
37 a 40
-
37 a 40
-
Motor Otto
-GN
-Fuelóleo
35 a 38
-
35 a 38
15 a 20
50 a 70
70 a 85
15 a 35
0 a 70
70 a 85
Turbina de vapor de
contra pressão
Turbina de vapor de
extracção
-Fuelóleo
-GN
-Carvão
pulverizado
-Carvão e
biomassa
Com caldeira de
recuperação
Turbina de gás
-GN
-Gasóleo
20 a 25
50 a 60
70 a 85
Com caldeira de
recuperação
Motor diesel
-Fuelóleo
-“Dual fuel”
37 a 40
30 a 40
70 a 85
Com caldeira de
recuperação
Motor Otto
-GN
-Fuelóleo
35 a 38
30 a 40
70 a 85
Gerador de vapor
super-crítico
Turbina de vapor de
condensação
-Fuelóleo
-GN
-Carvão
pulverizado
43 a 46
-
43 a 46
Turbina de gás;
Turbina de vapor
-GN
50 a 60
-
50 a 60
Turbina de gás;
Turbina de vapor de
condensação
-Carvão
gasificado
50 a 60
-
50 a 60
Centrais de ciclo Caldeira de
combinado
recuperação
IGCC
Eléctrico Térmico
35 a 38
Cogeração
com turbinas de
vapor
Gerador de vapor
saturado e
sobreaquecedor
Centrais
supercríticas
Rendimento energético (%)
-Fuelóleo
-GN
-Carvão
pulverizado
Gerador de vapor
saturado e
sobreaquecedor
Cogeração com
motores de
combustão
interna
Combustível
Turbina de vapor de
condensação
Centrais
-Gerador e
convencionais
sobreaquecedor de
com uso de vapor vapor
Centrais
convencionais de
pequena e média
potência
Produção de
-Gasificador
-Caldeira de
recuperação
* Combustão em reactor de leito fluidizado
6.2 - Medidas de prevenção da produção de resíduos de óleos lubrificantes
- Uso de tecnologias minimizando a existência de superfícies de contacto móveis para
transformação da forma de energia da fonte (química, hídrica, eólica, geotérmica e
outras) em energia eléctrica. Desta forma reduz-se a quantidade de óleos lubrificantes
em circulação nos sistemas.
Julho 2003
68/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
-Utilização de óleos sintéticos que permitam um maior espaçamento entre mudanças
sem perda das suas características lubrificantes;
-Controle periódico das propriedades dos óleos para permitir maximizar o tempo de
utilização sem prejuízo para as máquinas.
6.3 - Medidas de prevenção da produção de resíduos de óleos isolantes
-Utilização de óleos sem PCB`s. Esta medida já foi tomada em todas as centrais
visitadas, encontrando-se agora na fase de eliminação dos óleos existentes com
PCB’s e dos equipamentos por eles contaminados;
-Uso de tecnologias de tratamento dos óleos que permitam repor as características
dieléctricas exigidas como isolante, aumentando desta forma os espaçamento entre
substituições, actualmente já com períodos bastante longos de utilização;
-Utilização de tecnologias e equipamentos exigindo menos intervenções de
manutenção.
6.4 - Medidas de boa gestão de resíduos
-Recolha selectiva de resíduos;
-Uso de bacias de contenção de óleos provenientes de derrames acidentais;
-Reutilização dos óleos provenientes de derrames;
-Instalação de filtros e precipitadores electrostáticos;
-Tratamento dos óleos para reutilização nas máquinas respectivas;
-Entrega de óleos usados para reciclagem;
-Utilização das cinzas provenientes da combustão do carvão noutras indústrias.
6.5 – Considerações finais sobre tecnologias estudadas
As centrais termoeléctricas são actualmente, e continuarão a ser por mais algumas
décadas, as principais produtoras de energia eléctrica, pelo que será sugestivo
resumir as tecnologias que se vêm a desenvolver no sector das máquinas térmicas
(geradores de calor, motores alternativos, turbinas de gás e de vapor e reactores
térmicos) utilizados nas centrais termoeléctricas e que visam fundamentalmente:
Julho 2003
69/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
-Aumentar o rendimento da produção de energia;
-Utilizar a maior variedade possível de combustíveis, tendo em atenção a relação
preço/qualidade e a diversificação geográfica como forma de assegurar os
abastecimentos;
-Reduzir as emissões gasosas e de partículas;
-Reduzir a geração de resíduos e a sua perigosidade para o ambiente.
As implicações na geração de resíduos dos avanços tecnológicos registados nesta
área verificam-se, na maioria dos casos; indirectamente e resultam da redução do
consumo de combustíveis por melhoria do rendimento energético das máquinas que
os utilizam.
A utilização de combustíveis mais limpos, como é o caso do gás natural, tem, por si
só, uma influência directa na redução da quantidade de resíduos gerados. Como se
referiu, a necessidade de diversificar os combustíveis e as limitações das reservas de
gás natural não aconselham à tendência para a sua utilização quase exclusiva. Daqui
se infere a necessidade da limpeza dos combustíveis líquidos e sólidos adquiridos
pelas centrais. No entanto, a continuação da utilização de combustíveis de fraca
qualidade (sem tratamento prévio) de baixo custo mas com elevados teores em
inorgânicos, terá como consequência o aumento da geração de resíduos provenientes
da combustão. O esforço que se vem fazendo para reduzir a dispersão de poluentes
na atmosfera, concentrando-os nos locais onde são produzidos, poderá contribuir,
também, para esse aumento. Esta retenção de resíduos exige, no entanto, o uso de
tecnologias de limpeza e tratamento dos gases de exaustão que serão tanto mais
onerosas quanto maiores forem as exigências sobre a qualidade do ar. Desta forma
viabilizar-se-à progressivamente o recurso a combustíveis de melhor qualidade.
. A solução para cerca de 80 % dos resíduos produzidos (cinzas volantes provenientes
do carvão e lamas de remoção do enxofre gesso) passa, como se referiu
anteriormente, na sua utilização, como sub-produto em materiais de construção. No
Quadro 32 apresentam-se as principais características de centrais termoeléctricas já
em laboração, com dimensões próximas das centrais portuguesas, as quais
constituem casos estudados que apresentam tecnologias inovatórias, em que o factor
comum é o seu elevado rendimento de produção de energia eléctrica com utilização
de combustíveis sólidos, na sua maioria de fraca qualidade. Em funcionamento, estas
centrais pretendem respeitar os valores mínimos estabelecidos para a qualidade do ar
a nível de emissões e com redução da produção de resíduos que, por outro lado,
Julho 2003
70/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
poderão ter aplicações industriais (cinzas volantes do carvão e lamas resultantes da
dessulfuração dos gases de combustão).
Quadro 32 – Centrais termoeléctricas e tecnologias inovatórias associadas
Designação
da central
Local
Tipo de ciclo
termodinâmico
Meri Pori
Finlândia
Vapor supercrítico
Schwarrze
Alemanha
Vapor supercrítico
-
Vapor supercrítico
Varioplant
Siemens
Tipo de turbina
Turbina de
condensação
Turbina de
extracção
Turbina de
condensação
Vapor
Rauhalahti
Finlândia
sobreaquecido
Turbina de
contrapressão
(CHP cogeração)
Vapor
Kraftwarme
Suécia
Combustível
e tipo de reactor
Carvão pulverizado
Lignite
Carvão pulverizado
Potência
(MW
eléctricos)
Rendimento
global (%)
560
43,5
1600
55
700
43
87
85
100
-
50
-
317
47
Carvão e biomassa
Sistema BFB
(1)
Carvão e biomassa.
sobreaquecido
-
Recirculação de gases
FGR
(CHP cogeração)
(2)
Carvão e biomassa
La Pereda
Espanha
Vapor
Turbina de
sobreaquecido
condensação
com elevados teores
em cinzas e voláteis
Sistema CFBC
Puertollano
Espanha
Ciclo combinado
Turbina de Gás
Carvão e fuel de
e turbina de
qualidade inferior
vapor de
condensação
(1)
(2)
(3)
(3)
(IGCC) Gasificador
BFB – Combustão em leito fluidizado borbulhante
CFBC – Combustão em leito fluidizado circulante
FGR - Gases de combustão com recirculação
Julho 2003
71/72
PNAPRI – Guia Técnico do Sector da Produção, Transporte e Distribuição de Energia
Bibliografia e endereços consultados
Efficient electricity production from biomass through IPCC power plant by Christian
Roy, Université Laval, Department of Chemical Engineering, Sainte-Foy (Québec)
Canada G1 T784. WWW.gch.ulaval.ca/croy
Fuel oil saving additive, www.residuumsol.com
Renewable fuel cell power from biogas;James&James(Science Publishers), 35-37
William Road, London NW1 3ER, UK
ELCOGAS Puertollano IGCC made at a seminar organised by DG TREN at Brussels
on 31 st October 2000
European Co-Combustion of Coal, Biomass and wastes
Power generation using indirectly-fired gas turbines
Power generation by externally co-firing an existing fossil-fuel-fired boiler
Technical annexes of trade promotion working group meeting at Seville, September
2001
The
heuristic
envirocycles
www.heuristicengineering.com
waste
disposal
with
energy
recovery;
www.gepower.com;
http://carnot-online.org/case_studies/case_studies_data_base/case_sudies/pdf
www.nea.fr/html/ndd/investment/session3
www.coalresearchforum.org/crfrepo6.html
www.higman.de/gasification/imeche.pdf
www.energyproducts.com/documents/ravena2a.pdf
Julho 2003
72/72