INSTITU
TO DE
DUSTR
IAL
STÃO IN
ECÂNIC
A E GE
ENGEN
HARIA
M
1
ENERGIAS RENOVÁVEIS
2
INEGI ENERGIASRENOVÁVEIS
3
NATUREZA E OBJECTIVO
O INEGI é um Instituto de novas tecnologias vocacionado para a realização de
actividade de inovação de base tecnológica e transferência de tecnologia. Nasceu
em 1986 no seio do Departamento de Engenharia Mecânica (DEMec) da Faculdade
de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP). Mantém ainda hoje essa ligação
insubstituível ao DEMec, que constitui uma das principais fontes de conhecimento
e competências científicas e tecnológicas. Ao longo dos seus 24 anos de existência
desenvolveu e consolidou uma posição de parceiro da indústria em projectos de
Investigação, Desenvolvimento e Inovação (IDI), sendo que presentemente mais
de 60% da sua actividade resulta de projectos de IDI e Consultoria contratados
por empresas. Com a figura jurídica de Associação Privada Sem Fins Lucrativos e
com o estatuto de “Utilidade Pública” assume-se como um agente com responsabilidade no desenvolvimento do tecido económico nacional, contribuindo para o
desenvolvimento e consolidação de um modelo competitivo baseado no conhecimento, densidade tecnológica dos produtos e processos e na inovação de base
tecnológica.
MISSÃO
O INEGI participa activamente no desenvolvimento da indústria nacional contribuindo com conhecimento e competências distintas na área da Engenharia Mecânica e Gestão Industrial, assumindo a missão de: “Contribuir para o aumento da
competitividade da indústria nacional através da investigação e desenvolvimento,
demonstração, transferência de tecnologia e formação nas áreas de concepção e
projecto, materiais, produção, energia, manutenção, gestão industrial e ambiente”.
VISÃO
Ser uma Instituição de referência, a nível nacional, e um elemento relevante do Sistema
Científico e Tecnológico Europeu, com mérito e excelência na Inovação de base Tecnológica e Transferência de Conhecimento e Tecnologia.
ASSOCIADOS
O Instituto conta com 62 Associados nos quais estão representadas todas as partes
interessadas, Universidade, Associações Empresariais de sectores afins com a actividade do INEGI, entidades públicas e empresas privadas.
4
APOIO À CRIAÇÃO DE EMPRESAS
Embora não possua uma actividade estruturada e direccionada para a criação de
empresas, o INEGI tem, sempre que as oportunidades surgiram, apoiado a criação
e desenvolvimento de novas empresas. MERCATURA – Tecnologia de Informação,
Lda; OPT – Optimização e Planeamento de Transportes, SA; HPS (Portugal) – High
Performance Structures, Gestão e Engenharia, Lda; PETsys – Medical PET Imaging
Systems, SA; ALTO – Perfis Pultrudidos, Lda; CLEVER REINFORCEMENT IBERICA,
Lda; PREWIND; ��������������������������������������������������������������
são exemplos de colaborações bem sucedidas na criação e desenvolvimento de empresas que se estabeleceram para desenvolver negócios a partir
de tecnologias dominadas ou desenvolvidas no Instituto.
EIXOS
DE INTERVENÇÃO
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
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▪▪
▪▪
▪▪
Projectos de investigação que visam a criação de conhecimento e desenvolvimento tecnológico a montante da aplicação industrial, tipicamente financiados
por programas de apoio à investigação científica e tecnológica como os promovidos pela Fundação para a Ciência e Tecnologia e Comissão Europeia;
Projectos de IDI em parceria com empresas utilizando os programas de incentivo
ao desenvolvimento da economia, nomeadamente o QREN, Programas Quadro
da UE e os programas regionais;
Projectos de IDI financiados pelas empresas, numa lógica de parceria, através da qual
o Instituto se constitui como parceiro das empresas nas actividades de IDI, promovendo a transferência de conhecimento e tecnologia para o tecido económico e contribuindo para o desenvolvimento de novos produtos, processos e modelos de negócio;
Consultoria científica e tecnológica nas áreas de engenharia e desenvolvimento
de produtos, processos tecnológicos, energia, ambiente e gestão industrial;
Realização de acções de formação especializada desenhadas à medida das necessidades das empresas;
Participação em redes de cooperação no âmbito do Sistema Nacional e Europeu
de Inovação que visem a promoção do desenvolvimento científico e tecnológico
e a promoção da inovação;
Participação em Pólos de Competitividade e Clusters, no âmbito das Estratégias
de Eficiência Colectivas que visam inovação, qualificação e modernização de
vários sectores, estimulando a cooperação e o funcionamento em rede entre as
empresas e entre estas e os centros de conhecimento e formação;
Colaboração com organismos públicos, nacionais e regionais, de promoção da
investigação, do desenvolvimento tecnológico e da inovação;
9%
Apoio à criação de empresas para exploração e desenvolvimento
comercial de
tecnologias desenvolvidas ou em desenvolvimento no Instituto.
25%
RECURSOS HUMANOS
28%
O conjunto de colaboradores do INEGI é constituído por 248 pessoas, das quais,
cerca de 29% são Quadros Universitários que colaboram na actividade do INEGI a
tempo parcial, ao abrigo de protocolos estabelecidos entre o INEGI e a respectiva
Universidade. Do quadro próprio de 155 colaboradores, cerca de 59% possuem um
contrato de trabalho e os restantes 41% desenvolvem a sua actividade em projec37%
tos de I&D ao abrigo de contratos de Bolsas de Investigação atribuídas
pelo INEGI,
pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) ou no âmbito de projectos de I&D
co-financiados pelo QREN.
Bolseiros de Investigação
Contratados
Colaboradores Universitários
Outros
9%
24%
CONJUNTO DE COLABORADORES DO INEGI
29%
Contratados
92
Bolseiros de Investigação
60
Bolseiros de Investigação Estudantes
TOTAL QUADRO
38%
3
155
Colaboradores Universitários
70
Outros (estágios, avenças e acolhimentos)
23
TOTAL
248
5
SECTORES DE ACTIVIDADE
ENERGIA
O INEGI - Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial
tem procurado, desde a sua criação, fomentar e empenhar-se
no estudo da utilização das fontes de energia não convencionais, e na poupança e utilização racional da energia.
O INEGI pretende apoiar o desenvolvimento das energias
renováveis, contribuindo para a diversificação dos recursos primários usados na geração de electricidade e para a
preservação do meio ambiente.
ENERGIA
METALOMECÂNICA
AUTOMÓVEL E TRANSPORTES
ECONOMIA DO MAR
AERONÁUTICA E ESPACIAL
AMBIENTE
SECTOR PÚBLICO
SAÚDE
SERVIÇOS
6
ENERGIA EÓLICA
Desde 1991 que o INEGI tem uma equipa, actualmente constituída por 20 técnicos,
dedicada à Energia Eólica. Para além do planeamento e condução de campanhas
de avaliação do recurso eólico, o INEGI disponibiliza hoje outros serviços relacionados com o tema, indo ao encontro dos requisitos dos promotores e tecnólogos.
Tendo iniciado as suas actividades no Norte e Centro de Portugal, intercionalizou-se
em 1999, estendendo-se hoje a mais de 11 países em 3 continentes.
Fazendo uso da experiência adquirida diariamente no contacto com a indústria e
pela participação dos colaboradores em projectos internacionais, foram adoptadas metodologias e técnicas de operação que permitem fornecer aos seus clientes serviços de qualidade.
Através do contacto com institutos congéneres e consultores de toda a Europa, e
da participação em conferências, seminários e plataformas tecnológicas internacionais, o INEGI mantém-se actualizado nos recursos e nas práticas seguidas, numa
área tecnológica onde se assiste actualmente aos maiores desenvolvimentos.
REDE DE ESTAÇÕES DE MEDIDA
E BASE DE DADOS
O planeamento e a operação da mais vasta rede de estações de medida estabelecida em Portugal com o objectivo específico de estudar as características do vento,
visando o seu aproveitamento como fonte de energia, permitiram ao INEGI adquirir
uma assinalável experiência e reunir informação de grande valia para a identificação de locais com condições favoráveis e para a caracterização do recurso eólico.
A dimensão da base de dados de que o Instituto é depositário, é atestada pelos
seguintes números, reflectindo os volumes do trabalho efectuado e da informação que detém:
Mais de 600 estações de medição das características do vento foram instaladas
desde 1991;
O INEGI opera actualmente mais de 200 estações de medição, a maior parte
das quais em Portugal mas também em países como Espanha, França, Itália,
Hungria, Bulgária, Servia, Polónia, Brasil e África do Sul.
Desde as primeiras campanhas, com medições efectuadas apenas a 10 m do solo, o
INEGI tem vindo a acompanhar a evolução da altura dos aerogeradores utilizando
hoje torres de suporte com alturas até 100 m. Para o efeito utiliza torres de treliça,
protegidas contra descargas atmosféricas, que suportam os instrumentos instala-
7
dos a dois ou três níveis. A instrumentação é constituída, preferencialmente, por
anemómetros calibrados, sensores de direcção, temperatura e humidade, montados e operados de acordo com as mais actuais recomendações, MEASNET, IEC IEC
61400-12-1:2005. A totalidade das estações é hoje acedida via GSM / GPRS, ou
por satélite, e acompanhada numa base diária de forma a garantir bons tempos de
resposta caso seja necessária uma intervenção, maximizando a disponibilidade de
dados para o cliente.
O suporte à gestão das campanhas de medição, é assegurado por uma ferramenta
central, Skiron, que permite o acompanhamento de todos os sensores instrumentados nas torres. Entre os aspectos operacionais, destaca-se o registo das visitas
técnicas realizadas, de instrumentação e manutenção, mas também a gestão dos
sensores desde o momento que são recepcionados pelo INEGI, incluindo a sua
calibração e manutenção, assegurando o rastreio dos equipamentos.
Adicionalmente, o INEGI está também habilitado a realizar medições recorrendo a
anemometria sónico ou por anemometria laser, com recurso a um LIDAR ZephIR.
Esta última técnica, de medição remota, permite caracterizar o escoamento até os
200 metros de altura, sem necessidade de instalar uma torre de medição.
CONSULTORIA
O INEGI tem desenvolvido uma relação profícua com um vasto conjunto de clientes que operam no mercado da energia eólica e cujos resultados têm permitido
um interessante contributo do Instituto no desenvolvimento da energia eólica em
Portugal. O INEGI participou, de diferentes formas, no desenvolvimento da maioria
dos projectos implementados em Portugal, somando 80% da potência instalada e
ligada à rede até final de 2010.
ZephIR®, ©Natural Power
Dos 3840 MW em operação em Portugal (dados até Dezembro de 2010) e em que
houve intervenção do Instituto, cerca de 47% foram objecto de estudos de recurso
e em 45% foram efectuadas campanhas de medição; o apoio a fabricantes em
concursos e a verificação de garantias abrangeu 63% dessa potência e em 25% a
intervenção teve a forma de auditoria.
O apoio aos promotores é transversal às fases de realização de um projecto de parque eólico. Os serviços prestados na fase que antecede a execução dos projectos
são os estudos preliminares de recurso, com a avaliação de locais e campanhas de
medição e os estudos de caracterização do potencial eólico e de viabilidade técnica
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Detecção de períodos de operação condicionada no funcionamento de aerogeradores
8
ou económica, terminando com o apoio à elaboração de cadernos de encargos,
apreciação de propostas e comparação de soluções.
Com o projecto executado, o INEGI presta-se à avaliação do desempenho de parques eólicos, a verificação de garantias de produção, a realização de auditorias e
avaliações de projectos para instituições financeiras.
4500
Potência ligada à rede
4000
Intervenções do INEGI
3500
Campanhas de medição
Potência [MW]
3000
Estudos de recurso
2500
Apoio a concursos
2000
Verificação de garantias / acompanhamento de parques
1500
Auditorias
1000
500
0
1985 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Intervenção do INEGI na potência eólica instalada em Portugal no final de 2010
PROJECTOS DE INVESTIGAÇÃO E
DESENVOLVIMENTO
O INEGI e os membros da equipa de energia eólica participaram, ao longo dos
últimos 20 anos, em diversos projectos de investigação e desenvolvimento relacionados com a energia eólica, principalmente no que se refere à avaliação do recurso,
sendo os seguintes os mais importantes:
▪▪ Windmeter, Sistema de monitorização estrutural para aerogeradores multi-MW,
COMPETE, 2010.
▪▪ Laboratório de montanha da Aboadela, tecnologias de medição remota em
terreno complexo, SAIECT, ON2, 2010.
▪▪ AMIC, A transição climática no Séc. XXI: contribuição para um ensemble de
simulações decadais globais e regionais, COMPETE FCT, 2010.
▪▪ RAIA, Observatório Oceânico da Margem Ibérica, FEDER, 2009.
▪▪ Utilização de modelos meso-escala na avaliação preliminar do recurso eólico
para efeitos de geração de electricidade, 2008.
▪▪ Estratégias de acompanhamento de parques eólicos e avaliação de desempenho
de aerogeradores, 2007.
▪▪ PROT-OVT / PROT-N, participação em duas acções de Planeamento Regional e
Ordenamento do Território, Oeste e Vale do Tejo e região Norte de Portugal, 2007
▪▪ Avaliação do potencial eólico em Portugal Continental, REN, 2007.
▪▪ EPREV, “Previsão da Produção Eléctrica de Base Eólica”.
▪▪ Aplicação de ferramentas SIG no planeamento e ordenamento do território no
âmbito da energia eólica, 2006-2009
▪▪ Contrato com agrupamento complementar de empresas EPREV 2006-2007.
▪▪ NESE, Networking Education on Sustainable Energy. Contrato ERK5-CT-1999-80001.
▪▪ Metodologias de verificação da Garantia de Produção Global de Parques Eólicos
em terreno complexo, 2004-2007
▪▪ Coordenação do projecto “Estudo de Caracterização do Potencial Eólico na Região Norte de Portugal para Fins Energéticos”, programa PRONORTE da CCRN
(Comissão de Coordenação da Região do Norte de Portugal).
▪▪ EURE, “European Utility Wind Farm Project”, que conduziu a um estudo de
avaliação do potencial eólico com vista à instalação de um parque de 100 MW,
usando turbinas de grande dimensão.
9
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
Projecto “Regional Master Plan for the Utilisation of Wind as a Resource of Renewable Energy in the Area of the Agrupamento de Municípios do Alto Tâmega
e Barroso”, ALTENER XVII/4.1030/A/94-94.
Improving Techniques for Statistical and Physical Modelling of Wind Resource in
Complex Terrain, projecto JOU2-CT93-0370.
Wind Measurement and Modelling in Complex Terrain, JOUR-0067-C, no âmbito
do programa JOULE.
CDI-UNIVENTO: Instalação e operação piloto de conversão de energia eólica
em energia eléctrica, de potência até 50 kW, protocolo entre a Universidade do
Porto e o Ministério da Indústria e Energia.
RESUMO DE SERVIÇOS
Tendo iniciado a actividade na energia eólica pela identificação de locais potencialmente interessantes para a instalação de parques eólicos e pelo planeamento
e condução de campanhas de avaliação do seu potencial, a experiência adquirida
ao longo dos últimos anos e também pela na participação em diversos projectos
permite ao INEGI intervir actualmente de uma forma muito mais diversificada.
Serviços relacionados com o tema que o Instituto disponibiliza:
MEDIÇÃO
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
Planeamento e condução de campanhas de medição das características do vento para diversos fins;
Avaliação de potencial eólico de um local;
Acompanhamento operacional de parques eólicos;
Com recurso a anemometria sónica (+20Hz);
Com recurso a LIDAR;
CONSULTORIA EM FASE DE PROJECTO
•
•
•
•
•
•
•
Estudos de avaliação do potencial eólico para a produção de electricidade;
Cálculo da produtividade e optimização da configuração de parques eólicos;
Realização de estudos de viabilidade técnico-económica;
Preparação de dados e de cadernos de encargos de concursos para a construção de parques eólicos;
Apoio na apreciação de propostas e comparação de soluções;
Participação em acções de planeamento e ordenamento territorial;
Simulação numérica do escoamento atmosférico em áreas de topografia complexa (em parceria com o cesa – centro de estudos de energia eólica e escoamentos atmosféricos, da feup);
CONSULTORIA EM FASE DE EXPLORAÇÃO
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
Realização de auditorias (due-diligences) e participação em processos de avaliação de projectos de parques eólicos.
Análise de desempenho de parques eólicos;
Avaliação do desempenho de aerogeradores – verificação das curvas de potência;
Verificação de garantias de produção.
10
ENERGIA DOS
OCEANOS
Portugal e as suas regiões possuem uma forte ligação ao Mar. Esta ligação é histórico
e cultural, tem uma dimensão económica e social e tem evoluído ao longo dos anos.
O mar é um espaço de descoberta, de trabalho, de negócio e de lazer. A exploração
do mar tem interesses para as áreas da saúde, pesca, indústrias navais, transporte
marítimo e energia.
É um recurso que apresenta um potencial de valorização económica relevante quer
através da modernização e inovação das actividades marítimas ditas tradicionais
quer através da emergência de novas actividades económicas de elevado valor
acrescentado (nos domínios da biotecnologia, da energia, da robótica, etc.).
Portugal dispõe de uma das maiores zonas económicas exclusivas (ZEE) da Europa, com
mais de 1 700 000 km2, o que corresponde a cerca de 18 vezes a sua área terrestre.
Actualmente decorre o processo de reconhecimento internacional da extensão da
plataforma continental, apresentado à Comissão de Limites da Plataforma Continental, criada no âmbito da Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do
Mar pela Estrutura de Missão para a Extensão da Plataforma Continental, que irá
determinar os espaços a reclamar por Portugal, para além das 200 milhas náuticas.
Este processo apenas deverá estar concluído “entre 2013 e 2014”, o que irá permitir duplicar a área marítima sob jurisdição nacional, prevendo-se um impacto de
grande importância na economia.
As Regiões Autónomas da Madeira e dos Açores assumem aqui um papel de destaque pelo seu posicionamento central nos espaços marítimos sob soberania ou
jurisdição nacional.
O Programa do XVIII Governo Constitucional estabelece que um dos objectivos
para Portugal deve ser «liderar a revolução energética» assegurando «a posição
de Portugal entre os cinco líderes europeus ao nível dos objectivos em matéria de
energias renováveis em 2020 e afirmar Portugal na liderança global na fileira industrial das energias renováveis, de forte capacidade exportadora».
Tendo em conta o objectivo acima referido, foi criada a Estratégia Nacional para a
Energia (ENE2020), aprovada pela Resolução do Conselho de Ministros n.º 29/2010,
de 15 de Abril, que, entre outros aspectos, afirmou a necessidade de reduzir a
dependência energética do País face ao exterior, tendo em vista a progressiva independência do País face aos combustíveis fósseis e reduzir as importações energéticas com a energia produzida a partir de fontes endógenas.
Portugal estabeleceu a meta de reduzir em 2 mil milhões de euros as importações
de combustíveis fósseis até 2020. O ritmo de crescimento das energias renováveis
permitiu já uma poupança de 500 milhões de euros em combustíveis fósseis, o que
11
demonstra que a aposta nas energias renováveis tem contribuído não apenas para
reduzir a dependência energética externa de Portugal, como também para reduzir
o saldo importador energético.
Além disso, os investimentos em energias renováveis nos últimos anos fizeram de Portugal uma referência mundial neste domínio, nomeadamente no sector da energia eólica.
A visão nacional para o sector da energia passa ainda pela diversificação da carteira de
energias renováveis no conjunto das fontes de energia que abastecem o País.
Neste contexto, o Programa do XVIII Governo Constitucional prevê a dinamização
EMEPC – Estrutura de Missão para a Extensão
da Plataforma Continental, “Continental Shelf
Submission of Portugal – Executive Summary”,
2009
de um cluster industrial ligado às actividades do mar, viabilizando uma zona piloto
para a instalação de dispositivos em fase pré -comercial, contribuindo para o desenvolvimento do aproveitamento da energia das ondas do mar, cujo potencial se
estima em 5 GW de potência.
Resolução do Conselho de Ministros n.º 49/2010,
Diário da República, 1.ª série - N.º 126 - 1 de Julho de 2010
O INEGI, atento a esta estratégia nacional, possui um conjunto alargado de competências, com destaque em projectos ligados ao meio marítimo, que permite dar resposta a
vários desafios ligados ao desenvolvimento da Energia dos Oceanos.
Portugal é um País pioneiro em alguns destes domínios tendo já assistido a várias
realizações experimentais no seu território (Pico, AWS, Pelamis, Wave Roller).
SERVIÇOS
Esta forma de energia pode vir a ter grande impacto para Portugal e para as empresas nacionais, a nível da produção de energia renovável, criação de emprego, inovação e exportação de bens e serviços. As nossas vantagens comparativas resultam
das características da nossa costa (recurso energético médio alto, águas profundas
relativamente próximas da costa), da disponibilidade das infraestruturas de suporte
ao longo da costa (portos, estaleiros de reparação naval e rede eléctrica nacional),
condições de compra da energia produzida (tarifa e obrigatoriedade da compra) e
de relevantes conhecimentos técnico-científicos nesta área.
O INEGI possui unidades de excelência e de reconhecida competência em áreas de
actividade das quais se destacam:
AVALIAÇÃO DO RECURSO ENERGÉTICO
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
Previsão do recurso energético
Monitorização & avaliação do recurso
Mapeamento geográfico (sig)
Instrumentação
DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS E SISTEMAS
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
Projecto mecânico e tecnologias de produção
Cálculo estrutural
Modelação numérica
Materiais compósitos
Prototipagem rápida
CONSULTORIA
▪▪
▪▪
▪▪
Ambiente
Manutenção preventiva e preditiva
Tribologia
12
PROJECTOS
O projecto RAIA visa o desenvolvimento de um observatório oceanográfico constituído por uma extensa infra-estrutura transfronteiriça de observação do oceano,
de modelos de previsão numéricos e de uma nova plataforma oceano-meteorológica. Os príncipais objectivos deste projecto são:
▪▪ Desenvolvimento de novas tecnologias que permitam construir, complementar,
consolidar uma infra-estrutura de observação transfronteiriça.
▪▪ Estabelecer uma plataforma de interoperabilidade transfronteiriça para a gestão e distribuição de dados.
▪▪ Adaptar e validar modelos de oceanografia operacional que reproduzam a dinâmica oceânica regional.
▪▪ Desenvolvimento e implementação de uma ampla gama de produtos, tais
como: modelos de correntes, agitação e propagação de vertidos e deriva de
larvas; previsão do estado do mar e previsão da qualidade das águas.
▪▪ Criar um modelo de gestão do observatório oceânico transfronteiriço.
GSM-GPRS
Sinalização
luminosa
Reflector Radar
Anemómetro Sónico
PARCEIROS
MeteoGalicia, INTECMAR, IEO, CSI-IIM,
CETMAR, GOFUVI,CIIMAR, INESCP,
INEGI, FEUP, IH, UA, FCUP
Painéis solares
Data Logger
Sensor
multi-paramétrico
Extensómetros
Controlador solar
Modem GPS
Baterias
Plataforma de Sensores
Módulo de protecção
Nota: todos os componentes cumprem as normas IALA
Projecto Bóia tipo “Spar”e
respectiva instrumentação
13
WEGA
(Wave Energy Gravitational Absorver)
Desenvolvimento de uma tecnologia
inovadora para a produção de energia
a partir das ondas do mar. É um dispositivo composto por um corpo flutuante
articulado, semi-submerso, anexado
a uma estrutura de fixação, que oscila
numa órbita elíptica com a passagem
das ondas e que poderá vir a produzir
perto de 150 kilowatts de energia.
PARCEIROS
Sea For Life, INEGI
Sistema de Enrolamento de Cabo Sintético de Elevada Carga para Aplicações
na Indústria “Off-Shore”. Este projecto
teve como finalidade o desenvolvimento
de um sistema de tracção e de enrolamento de cabos de elevada dimensão,
resistência e rigidez em material de fibra sintética para uso na indústria petrolífera, nomeadamente explorações
de petróleo em águas marítimas profundas. Os cabos, com aprovação para
utilização até 20.000kN de capacidade
de carga, atingiram valores nunca antes
alcançados a nível mundial.
PARCEIROS
TEGOPI, INEGI, IDMEC
Sistema de conversão de energia das
ondas. O objectivo deste projecto foi o
de estudar um sistema de veio e chumaceira a integrar no sistema de conversão
de energia das ondas em desenvolvimento pela MARTIFER.
PARCEIROS
MARTIFER, INEGI
14
Desenvolveu-se um novo sistema de
veículos autónomos de monitorização
ambiental que se integra na família de
sistemas de vigilância autónomos e robotizados. Este projecto foi desenvolvido
em parceria com o Laboratório de Sistemas e Tecnologias Subaquáticas (LSTS)
do Instituto de Sistemas e Robótica (ISR).
PARCEIROS
INEGI e ISR
VISÃO DO INEGI PARA UM CONEITO FUTURO DE
PLATAFORMA DE ENERGIA OFFSHORE
OCEAN OFFSHORE ENERGY HARBOUR
Semi
Submersible
System
Desalinated
Water,
Oxigen and
Hydrogen
Anchor
Handler
Support
Vessel
OTEC
(Ocean Thermal
Energy
Conversion)
Support
Facilities
Control
Tower
Staff
Housing
Maintenance
Remote
UAV - Unmanned
Aerial Vehicle
Spar Buoy
System
Microalgae
Aquaculture
for Biofuels
Harbour
Wind Measuring
and Waverecorder
Floating Spar
Maintenance Remote
AUV - Autonomous
Underwater Vehicle
Gravity
System
Wave Energy
Converters
www.inegi.up.pt
INEGI - Institute of Mechanical Engineering and Industrial Management
15
ENERGIA SOLAR
O programa do XVII Governo Constitucional estabeleceu os ambiciosos objectivos de
“Multiplicar por 10, em 10 anos, a meta actual de energia solar (de 150 para 1.500
MW) […]”, “Lançar um amplo programa de microgeração em equipamentos públicos
[…]” e “Simplificar os processos e procedimentos associados à microgeração […]”.
Esta estratégia foi reforçada pela Resolução do Conselho de Ministros n.º 29/2010,
de 15 de Abril, que estabelece que, face à “sua complementaridade com as restantes tecnologias renováveis, pelo facto de ser gerada nas horas de maior consumo”
o recurso solar “leva à fixação de um objectivo de 1.500 MW de potência instalada
em 2020 através da concretização de diversos programas, devendo o desenvolvimento desta capacidade acompanhar os avanços tecnológicos, os ganhos de eficiência e a redução dos custos associados a estas tecnologias, nomeadamente o
solar termoeléctrico e o fotovoltaico de concentração.”.
De forma a ser possível atingir esta ambiciosa meta é fundamental que as instituições do Sistema Científico e Tecnológico Nacional sejam capazes de responder às
expectáveis necessidades de parcerias por parte de empresas da fileira da energia
solar (promotores de parques solares, tecnólogos, ESCO’s- Energy Services Companies entre outras) em projectos de transferência de tecnologia e de investigação
em áreas tão distintas como a avaliação do recurso solar e o desenvolvimento de
componentes de tecnologias de suporte nas áreas de solar fotovoltaico, térmico
e termoeléctrico.
Neste contexto, e para corresponder a este imperativo nacional, o INEGI desenvolveu competências nesta área, tendo apostado na formação dos seus quadros
técnicos e investido em infra-estruturas e equipamentos especializados, para além
de ter estabelecido parceria com os principais actores (nacionais e internacionais)
deste sector. O que lhe permitiu, inclusive, ser membro activo de um consórcio
promotor de uma central solar termoeléctrica com concentração de demonstração
da tecnologia de painéis parabólicos a instalar em Évora.
16
SERVIÇOS
O INEGI actua em várias fases da cadeia de valor da energia solar, tais como serviços de consultoria, desenvolvimento de componentes e monitorização.
SERVIÇOS DE CONSULTORIA
▪▪
▪▪
▪▪
▪▪
Avaliação do recurso solar;
Mapeamento do recurso solar através da utilização de ferramentas de Sistemas de Informação Geográfica;
Estudos de viabilidade técnico-económica para sustentação de instalação de
tecnologias de aproveitamento de energia solar;
Auditorias energéticas à indústria para sustentação de projectos de integração
de energia solar para fornecimento de calor a processos industriais.
DESENVOLVIMENTO/OPTIMIZAÇÃO DE COMPONENTES E TECNOLOGIAS
DE SUPORTE PARA SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS E TERMOELÉCTRICOS
▪▪
▪▪
▪▪
Novos componentes / materiais;
Novos sistemas de armazenamento de energia térmica;
Aplicações para a energia solar térmica
Tecnologia de produção de energia eléctrica através de ciclos de Rankine
orgânicos;
Produção de hidrogénio por ciclos termoquímicos;
Produção de hidrogénio via borohidretos químicos – regeneração
do metaborato de sódio;
Dessalinização;
Aplicação Industrial da tecnologia CSP;
Produção de combustíveis sintéticos;
Hibridação de centrais biomassa/solar.
MONITORIZAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DE CENTRAIS SOLARES
Desenvolvimento de correlações entre dados de recurso solar e desempenho de
painéis CPV, PV e CSP;
▪▪ Configuração remota de painéis solares;
▪▪ Desenvolvimento de algoritmos para identificação de problemas relacionados
com operação de painéis (nomeadamente PV, CPV e comparação com dados
de fabricantes.
PROJECTOS
Desenvolvimento de estores fotovoltaicos e Promoção de centrais solares termoeléctricas – Termoeléctrica ÉVORA I
Aplicação de tecnologias de concentração solar térmica em processos Industriais
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BIOENERGIA
A bioenergia é uma das energias renováveis mais versáteis por possibilitar a produção
de electricidade e calor (ou mesmo a sua co-geração) com emissões de CO2 nulas,
bem como a síntese de combustíveis líquidos ou gasosos alternativos aos fósseis.
Consciente destas virtudes, bem como das características do território nacional,
o Estado Português, por intermédio da Resolução do Conselho de Ministros n.º
29/2010, de 15 de Abril, estabeleceu que a “biomassa apresenta uma elevada importância para o País”, traçando orientações para os diversos tipos de bioenergia:
queima de biomassa florestal, resíduos de determinados tipos de indústria e culturas energéticas dedicadas (não concorrentes com as alimentares), aproveitamento
do biogás gerado pela decomposição de resíduos domésticos, agrícolas ou pecuários (designadamente ao nível do) e utilização de biocombustíveis, designadamente
no sector dos transportes.
Desde a sua constituição, o INEGI tem vindo a trabalhar na área da optimização de
processos de combustão de biomassa e em trabalhos de consultoria de utilização
de biomassa e vectores bioenergéticos em processos industriais, tendo adquirido
uma significativa experiência e alargado as suas competências a praticamente todos os tipos de bioenergia.
O que, associado aos investimentos realizados em equipamento especializado, torna o INEGI capaz de oferecer serviços de reconhecida qualidade de consultoria,
transferência de tecnologia e investigação/desenvolvimento na área da bioenergia.
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SERVIÇOS
O Instituto tem vindo a intervir nas três fases principais da cadeia de valor, oferecendo serviços em cada uma delas.
APOIO AO PROJECTO E INSTALAÇÃO DE TECNOLOGIAS DE
APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DA BIOMASSA
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Mapeamento do recurso
Apoio ao projecto de centrais para produção de energia a partir de biomassa;
Diagnósticos energéticos a indústria e consultoria para selecção de combustíveis
e tecnologias de conversão da biomassa (calor / electricidade / co-geração);
Estudos de viabilidade de valorização de resíduos sólidos / efluentes líquidos
DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIAS DE SUPORTE E APLICAÇÕES DE
BIOMASSA COM POTENCIAL ENERGÉTICO
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Apoio ao desenvolvimento de tecnologia:
Gasificadores;
Sistemas de queima;
Leitos fixos;
Leitos fluidizados;
Leito circulante;
Leito rotacional.
▪▪ Aplicação industrial de tecnologias de combustão e gasificação de biomassa
▪▪ Consultoria a projectos de biomassa no que respeita às seguintes aplicações:
District heating / district cooling;
Produção de hidrogénio.
DESENVOLVIMENTO E OPTIMIZAÇÃO DE TECNOLOGIAS DE SUPORTE E
DA LOGÍSTICA ASSOCIADO AO USO DE VECTORES BIOENERGÉTICOS
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Biogás
Biodiesel
PROJECTOS
Valorização energética
agro-industriais
de
resíduos
Estudos de viabilidade de utilização de
biomassa como combustível em processos
Industriais e/ou unidades de co-geração.
Desenvolvimento sistemas de combustão
de biomassa.
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PUBLICAÇÕES
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Challenges and Oppor tunities for a new Energy era in Europe, www.esf.org/marineboard, December 2010.
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“Review Of The Wind Energy Potential In Portugal”, Bruno Silva, Miguel Marques, Nuno Cardoso, José Matos, Álvaro
Rodrigues; 2007 European Wind Energy Conference, Milão, Itália
“EPREV - A Wind Power Forecasting Tool For Portugal”, Álvaro Rodrigues, João Lopes, Pedro Miranda, José Palma, Cláudio
Monteiro, João Sousa, Carlos Rodrigues, José Matos; 2007 European Wind Energy Conference, Milão, Itália
“Whole Wind Farm Warranty Verification Procedure”. José Matos, Paulo Fernandes, Nuno Cardoso, Álvaro Rodrigues;
2006 European Wind Energy Conference, Atenas, Grécia.
“Wind Prediction Deviations in Complex Terrain”. Paulo Pinto, Ricardo Guedes, Miguel Ferreira, Álvaro Rodrigues; 2004
European Wind Energy Conference, Londres, Reino Unido.
“Variations on Gumbel’s methodology towards the determination of extreme wind velocities”. Paulo Fernandes, José Matos,
Álvaro Rodrigues, José Palma; 2004 European Wind Energy Conference, Londres, Reino Unido.
“Prediction of Wind Conditions in Complex Terrain at High Altitudes in Madeira Island: Meso and Small-scale Modelling”.
PMA. Miranda, A Rodrigues, J Ferreira, MA Valente, JMLMPalma, FA Castro and JCL Costa; 2003 European Wind Energy
Conference and Exhibition, Madrid, Espanha.
“Wind Farm Performance Evaluation in Complex Terrain”. Paulo Pinto, Ricardo Guedes, Álvaro Rodrigues and Miguel
Ferreira; 2003 European Wind Energy Conference and Exhibition, Madrid, Espanha.
“An Approach to the Expected Wind Energy Production Variability in Portugal”. Ricardo Guedes, Paulo Fernandes, Álvaro Rodrigues and Miguel Ferreira; 2003 European Wind Energy Conference and Exhibition, Madrid, Espanha.
“Implementation of a methodology to define the optimum capacity of a wind farm”. Paulo Pinto, Miguel Ferreira, Álvaro
Rodrigues; International Conference on Renewable Energy and Power Quality, Vigo, Espanha, 2003.
“Simulação do Potencial Eólico em Terreno Complexo Utilizando Modelos de Mesoscala”. PMA. Miranda, A Rodrigues, J
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“Wind Energy in Portugal: from demonstration to a developed market”. A. Rodrigues e M. Ferreira; 2002 World Wind
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“Estimating the Feasible Wind Energy Potential of Portugal”. M. Ferreira, A. Rodrigues, F. Junça e T. Monteiro; 2001 European Wind Energy Conference, Copenhagen.
“Defining the Optimum Capacity of a Wind Farm According to Grid Limitations”. P. Pinto, A. Rodrigues, M. Ferreira e A.
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“Evaluation of the influence of the installation of a wind turbine over the results of a nearby measuring station”. M. Ferreira, A. Rodrigues and L. Ribeiro; 1999 European Wind Energy Conference, Nice, France.
“The use of sonic anemometry as a complementary tool to characterize the wind flow over complex terrain”. L. Ribeiro, J.
M. L. M. Palma, A. Rodrigues and M. Ferreira; 1999 European Wind Energy Conference, Nice, France.
“Wind Energy in Portugal – Present Evaluation and Perspectives”. Álvaro Rodrigues, Miguel Ferreira; 1997 European Wind
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“A Energia Eólica: Estado da Arte e Perspectivas de Desenvolvimento”, Thematic introduction. Álvaro Rodrigues; VIII Solar
Energy Iberian Congress, Porto, Portugal, 1997.
“Estudo do Potencial Eólico em Seis Locais das Serras do Marão e do Alvão”. Manuel Cordeiro, Álvaro Rodrigues; VIII Solar
Energy Iberian Congress, Porto, Portugal, 1997.
“Utilização da Energia Eólica para a Produção de Electricidade. Estado actual da tecnologia - perspectivas de desenvolvimento”.
Álvaro H. Rodrigues; Energia Solar, Revista de Energias Renováveis & Ambiente, nº 41, Jul/Dez 96.
“Regional Master Plan for the Utilisation of Wind as a Resource of Renewable Energy in the Area of AMATB”. Rodrigues,
A. H.; The ALTENER Programme Conference, Sitges, Barcelona, November 1996.
“Improving Techniques for Statistical and Physical Modelling of Wind Resource in Complex Terrain”. Rodrigues et al; 1996
European Union Wind Energy Conference and Exhibition, Göteborg, Sweden.
“Wind Resource Estimations in the Northern Mountains of Portugal”. A. Rodrigues; 1994 European Wind Energy Conference and Exhibition, Thessaloniki, Greece.
“Avaliação do Potencial Eólico na Região Norte de Portugal”. Álvaro H. Rodrigues; Congresso da Ordem dos Engenheiros,
Lisboa, 1994.
“Avaliação do Potencial Eólico em Zonas Montanhosas da Região Norte de Portugal”. Restivo, A., Rodrigues, A. H.; VI
Iberian Solar Energy Congress, 1993.
“Estudo Experimental de uma Turbina Eólica de Pequena Potência para Aplicações Autónomas, com Regulação por Descolamento”. Rodrigues, A. H., Restivo, A.; Porto, Revista Engenharia, Outubro de 1990.
“Computer Controlled Test Bench for Axial Turbines and Propellers”. Rodrigues, A. H., Restivo, A.; 13th International
Congress on Aerospace Simulation Facilities, Gottingen, R.F.A., 1989.
“Wind Tunnel Study of the Conversion Efficiency of a Wind Turbine”. Rodrigues, A. H., Restivo, A.; 1989 European Wind
Energy Conference and Exhibition, Glasgow, U. K..
“Wind Tunnel Testing of Low Reynolds Number Airfoils for Wind Turbine Blades”. Rodrigues, A. H., Pinho, F. T., Restivo,
A.; 1988 European Wind Energy Conference and Exhibition, Herning, Danmark.
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CLIENTES
Alguns clientes relevantes do Instituto:
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INTERVENÇÃO MUNDIAL
Albânia
África do Sul
Angola
Bulgária
Brasil
Espanha
França
Hungria
Itália
Polónia
Portugal
Moçambique
Roménia
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SERVIÇOS
INVESTIGAÇÃO
Projectos de Investigação (europeus e nacionais)
Investigação Contratualizada para Clientes
INOVAÇÃO & TRANSFERÊNCIA DE TECNOLOGIA
Desenvolvimento de Produtos e Sistemas
Estruturas em Compósitos
Processos de Fabrico de Materiais Compósitos
Novos Materiais
Desenvolvimento de Equipamentos
Sistemas de Energia
Construção de Protótipos e Pré-Series
CONSULTORIA E SERVIÇOS
Consultoria
Energia Eólica
Energia das ondas, correntes e marés
Energia Solar
Bioenergia
Formação à Medida
Auditorias Ambientais
Auditorias Tecnológicas
Cálculo Estrutural & Análise Experimental de Tensões
Tribologia & Manutenção Industrial
Serviços
Produção de Protótipos
Prototipagem Rápida e Fabrico de Rápido de Ferramentas
Caracterização dos Materiais e Estruturas (ensaios mecânicos, materialográficos, etc)
Análise de Vibrações e Ruído
Análise de lubrificantes
Comportamento dos Materiais ao Fumo e Fogo
Energia
Eólica
Energia
Oceanos
Energia
Solar
BioEnergia
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A Direcção,
Prof. Doutor Augusto Barata da Rocha | UP
Prof. Doutor Alcibíades Soares Guedes | UP
Eng. Rui Macedo Ferreira Marques | AIMMAP
Eng. Jorge Cerqueira Pinto | CAETANOBUS
Dr. Rui Manuel Gonçalves Correia | SONAE
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motor de inovação
desde 1986
INEGI
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