Curso de Energias Renováveis e Armazenamento

Aula 1 • Fundamentos de Energia e Unidades

Aborda princípios termodinâmicos, unidades de energia e métricas de potência essenciais para todas as tecnologias renováveis. Estabelece a linguagem quantitativa utilizada ao longo do curso.

Aula 2 • Panorama Energético Global

Examina a atual dependência de combustíveis fósseis, as emissões de carbono e os fatores impulsionadores da transição energética. Contextualiza a urgência económica e ambiental das renováveis.

Aula 3 • Classificação dos Recursos Renováveis

Define os recursos solar, eólico, hídrico, geotérmico e de biomassa pela sua origem e disponibilidade. Fornece uma taxonomia que os alunos aplicam ao avaliar a adequação do local.

Aula 4 • Políticas e Regulamentação

Analisa as estruturas de incentivo, os códigos de rede e os processos de licenciamento que regulam a implantação de energias renováveis. Os alunos reconhecem como as políticas moldam a viabilidade dos projetos.

Aula 1 • Características dos Módulos Fotovoltaicos

Analisa as curvas I-V, o fator de forma e os coeficientes de temperatura que determinam o desempenho real do módulo. Relaciona as classificações de laboratório com as expectativas de desempenho em campo.

Aula 2 • Física das Células Fotovoltaicas e Materiais

Aborda a teoria das bandas de energia dos semicondutores, as junções p-n e a geração de portadores em células de silício e de película fina. Fundamenta a análise do desempenho do módulo na ciência dos materiais.

Aula 3 • Avaliação do Recurso Solar

Ensina a medição da irradiância, as horas de pico solar e as ferramentas de análise de sombreamento. Permite uma previsão precisa da produção de energia antes da instalação do sistema.

Aula 4 • Dimensionamento e Projeto de Sistemas Fotovoltaicos

Aplica a análise de carga, o dimensionamento do campo fotovoltaico e a modelação de fatores de perda para produzir um projeto de sistema completo. Os alunos entregam um projeto fotovoltaico dimensionado para um determinado perfil de carga.

Aula 1 • Aerodinâmica de Turbinas e Projeto de Rotor

Aborda o limite de Betz, a teoria do momento do elemento de pá e a seleção de perfis aerodinâmicos para a otimização do rotor. Relaciona a teoria aerodinâmica com a forma da curva de potência da turbina.

Aula 2 • Fundamentos do Recurso Eólico

Explica a camada limite atmosférica, o cisalhamento do vento e a intensidade de turbulência como dados de entrada para a localização de turbinas. Estabelece a base meteorológica para a avaliação da energia eólica.

Aula 3 • Layout de Parques Eólicos e Efeitos de Esteira

Aborda o espaçamento entre turbinas, a modelação do défice de esteira e os efeitos do terreno na eficiência do parque. Permite que os alunos otimizem o layout para a produção máxima anual de energia.

Aula 4 • Avaliação da Produção de Energia Eólica

Integra campanhas de medição do vento, análise de incertezas e estimativas de produção P50/P90. Os alunos produzem um relatório de produção de energia financiável.

Aula 1 • Avaliação do Recurso Hídrico e do Local

Aborda curvas de duração de caudal, medição de altura de queda e hidrologia de bacias hidrográficas para seleção de locais. Fornece as ferramentas hidrológicas necessárias antes da seleção da turbina.

Aula 2 • Considerações Ambientais e Sociais

Aborda as questões de passagem de peixes, transporte de sedimentos e deslocamento de comunidades no desenvolvimento de projetos hídricos. Os alunos aplicam estratégias de mitigação ao planeamento de projetos.

Aula 3 • Tecnologias de Energia das Marés e das Ondas

Descreve turbinas de correntes de maré, barragens de maré e conversores de energia das ondas com as suas características de recurso. Posiciona a energia oceânica no portfólio renovável mais amplo.

Aula 4 • Pequena Hídrica e Micro-Hídrica

Examina turbinas de baixa altura de queda, sistemas pico-hídricos e instalações à escala comunitária para eletrificação fora da rede. Faz a ponte entre os conceitos de grande hídrica e as aplicações distribuídas.

Aula 1 • Configurações de Centrais Geotérmicas

Compara centrais de vapor seco, de vapor flash e de ciclo binário de acordo com a temperatura do recurso e as características do fluido. Os alunos selecionam o tipo de central com base nas condições do reservatório.

Aula 2 • Biomassas e Cadeias de Abastecimento

Analisa resíduos agrícolas, culturas energéticas, resíduos florestais e resíduos sólidos urbanos como biomassas. Aborda os critérios de sustentabilidade e a logística da cadeia de abastecimento.

Aula 3 • Conversão Bioquímica e Biocombustíveis

Explica as vias de digestão anaeróbia, fermentação e transesterificação para a produção de biogás, bioetanol e biodiesel. Os alunos comparam os rendimentos de conversão e as aplicações de utilização final.

Aula 4 • Caminhos de Conversão Termoquímica

Aborda os processos de combustão, gaseificação e pirólise que convertem biomassa sólida em calor, eletricidade ou gás de síntese. Relaciona as condições do processo com a qualidade e o rendimento do produto.

Aula 1 • Hidrogénio como Vetor Energético

Explica a eletrólise, os métodos de armazenamento de hidrogénio e a reconversão por pilhas de combustível para armazenamento de energia de longa duração. Os alunos avaliam os caminhos do hidrogénio verde em sistemas renováveis.

Aula 2 • Armazenamento Hídrico por Bombagem e Ar Comprimido

Aborda o armazenamento hídrico por bombagem e o armazenamento de energia por ar comprimido como opções de grande escala e longa duração. Relaciona o armazenamento mecânico com os requisitos de equilíbrio da rede.

Aula 3 • Armazenamento de Energia Térmica

Descreve os métodos de armazenamento de calor sensível, calor latente e termoquímico utilizados em aplicações solares térmicas e de edifícios. Destaca a integração com sistemas de aquecimento e arrefecimento urbano.

Aula 4 • Sistemas de Baterias de Lítio-Ião e Avançadas

Examina as químicas do lítio-ião, os sistemas de gestão de baterias e as alternativas emergentes de baterias de estado sólido e de fluxo. Os alunos comparam químicas com base na segurança, custo e adequação à aplicação.

Aula 1 • Arquitetura da Rede Elétrica

Revê a estrutura da rede de transporte e distribuição, os níveis de tensão e os códigos de rede relevantes para a interligação de renováveis. Estabelece o contexto de rede para os desafios de integração.

Aula 2 • Redes Inteligentes e Microrredes

Aborda a monitorização avançada, a gestão de recursos energéticos distribuídos e as arquiteturas de controlo de microrredes. Posiciona as tecnologias de rede inteligente como facilitadoras de uma elevada penetração de renováveis.

Aula 3 • Estratégias para Elevada Penetração de Renováveis

Examina a gestão de corte de produção, o acoplamento setorial e as estratégias de expansão do transporte para redes com mais de 50% de quota renovável. Os alunos concebem roteiros de integração para cenários de elevada penetração.

Aula 4 • Serviços Auxiliares de Rede e Controlo de Frequência

Explica os serviços de regulação de frequência, apoio de tensão e reserva girante que as renováveis devem fornecer ou substituir. Os alunos identificam como o armazenamento e os inversores fornecem serviços auxiliares de rede.

Aula 1 • Operação, Manutenção e Desempenho

Aborda estratégias de manutenção preventiva e preditiva, monitorização do índice de desempenho e gestão de ativos ao longo da vida operacional do projeto.

Aula 2 • Ciclo de Vida do Projeto e Viabilidade

Mapeia as etapas de desenvolvimento desde a identificação do local até à entrada em serviço e define as componentes do estudo de viabilidade. Dá aos alunos uma estrutura organizada para gerir o progresso do projeto.

Aula 3 • Aquisição e Contratação

Explica os contratos EPC, as estratégias de aquisição de equipamentos e as garantias de desempenho na execução de projetos renováveis. Os alunos estruturam a aquisição para gerir o risco de custo e prazo.

Aula 4 • Avaliação de Impacte Ambiental e Social

Aborda a metodologia de avaliação de impacte, a consulta às partes interessadas e a hierarquia de mitigação para projetos renováveis. Os alunos aplicam estruturas de avaliação para minimizar os riscos do projeto.