hydroelectric energy
DESCRIPTION
HYDROELECTRIC ENERGY. Renewable Energy Resources 2008. António F. O. Falcão. HYDRO ENERGY RESOURCE Total resource: (about 15 times total world hydroelectric production Technical potential: about: Total world electricity consumption: 16 400 TWh. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
-
Renewable Energy Resources2008Antnio F. O. Falco
-
SOLAR ENERGY flux on the Earth surface:
About 25% consumed in evaporation of waterAlmost all this energy is released in water vapour condensation (clouds, rain) & radiated back into outer spaceOnly 0.06% remains as potential energy stored in water that falls on hills and mountains
-
Based on average output 1999-2002Source: G. Boyle, Renewable Energy, 2004.15,8% of world electrical energy consumption
Regional hydro potential output
RegionTechical potential TWh/yearAnnual output TWh/yearOutput as % of technical potentialAsia509357211%South America279250718%Europe270672927%Africa1888804,20%North America166866540%Oceania2324017%World14379259318%
-
Small hydroelectric plants (< 10 MW)World totalsInstalled capacity (GW) in small hydroelectric plants: China 26 Japan 3.5 Austria, France, Italy, USA > 2 each Brazil, Norway, Spain > 1 cada Portugal 0.3 (about 100 plants) TOTAL 50 to 60 GW
Installed capacity (GW)Annual production TWh/yearTotal (large + small)740 2700Small (< 10 MW)50 a 60 150Small/total6 a 7% 6%
-
Kaplan turbines (high )Usually: Low H Large Q
-
Kaplan turbineGuide-vane controlRotor-blade controlDouble control
-
Cross-flow turbine (also known as Mitchel-Banki and Ossberger turbine)Used in small hydropower plants.The water crosses twice (inwards and outwards) the rotor blades.Cheap and versatile.Peak efficiency lower than for conventional turbines.Favourable efficiency-flow curve.
-
Cross-flow turbine
-
ExerciseChoice of function F(q)Weibull distribution (widely used in wind energy):
kc0,50,500000,550,587400,60,664640,650,731920,70,790000,750,839880,80,882610,90,950401,01,000001,11,036361,21,063091,31,082751,41,097191,61,115361,81,124502,01,12838
-
Installed power: 22500 MW 34700 MW Francis turbinesThree Gorges Dam hydropower plant
-
Principais bloqueios ao desenvolvimento de PCHs na EU Processo de licenciamento Exigncias especficas locais Financiamento Ligao rede elctrica Venda de electricidade produzida Quadro regulador incerto Ausncia de informaes correctas Recrutamento e formao de tcnicos
-
Principais bloqueios em Portugal(FORUM Energias Renovveis em Portugal, 2002) Dificuldades na obteno de licenciamentos, sujeitos a um processo extremamente complexo, onde intervm, sem aparente coordenao, diversas instituies e ministrios. Dificuldade na ligao rede elctrica nacional por insuficincia da mesma e, ainda, por outras dificuldades processuais e operacionais. Ausncia de critrios objectivos na emisso de pareceres de diversas entidades e na apreciao dos estudos de carcter ambiental. Eventual opinio ou interveno negativa de agentes locais. Dificuldades de maios humanos na Administrao para tratamento dos processos de licenciamento. "Em 2001, a situao podia resumir-e a um impasse quase completo no licenciamento das PCHs" (situao pouco diferente da actual).
-
Aspectos econmicos Maiores alturas de queda so factor favorvel (menores caudais para a mesma potncia, menores custos de equipamento). Frequentemente maiores alturas ocorrem em zonas menos habitadas (consumo local, ligao rede). Na Europa, a maior parte dos melhores locais (maiores quedas) j esto aproveitados. Muito longo perodo de vida (frequentemente 50 anos) com pequenos custos de operao e manuteno. Investimentos nas grandes hdricas em geral do Estado. Mas a anlise econmica (investidores privados) baseia-se em amortizaes em 10 - 20 anos.
-
Basic bibliography (in addition to pdf files available at site of Renewable Energy Resources): Janet Ramage, Hydroelectricity, in: Renewable Energy (Godfrey Boyle ed.), Oxford University Press, 2004, p. 147-194. ISBN 0-19-926178-4. M. Manuela Portela, Hydrology, in: Guidelines for Design of Small Hydroplants (Helena Ramos, ed.), 2000, p. 21-38. ISBN 972-96346-4-5 (available at CEHIDRO, IST).
Explicar princpio de funcionamento; discutir a definio