Dissertação
{pt_PT=Does the Electricity Sector in 2050 Belong to Solar Power? A Case Study on Portugal} {} EVALUATED
{pt=Países situados no sul da Europa, como Portugal, podem usufruir da energia solar para atingir as suas metas climáticas. Um modelo de investimento ”green-field” investiga a possibilidade de energia solar se tornar a principal fonte de energia do sector elétrico de Portugal no ano de 2050. O método Monte Carlo analisa a sensibilidade do desenvolvimento de diferentes tecnologias, o qual se relaciona com dois tipos de custo: de investimento e de combustível. Diferentes cenários são avaliados - custo elevado de sistemas de armazenamento (baterias); estratégias de captura e armazenamento de carbono;e adição de hidrogénio. O custo de investimento em energia solar é o fator que mais influencia os níveis de produção de energia solar. No entanto, energia solar depende,ainda, do custo de investimento em baterias. Assim, a energia solar poderá ser a principal fonte de geração de eletricidade, se o custo de investimento em energia solar for inferior a 650 k€/MW e o custo de investimento em sistemas de armazenamento for inferior a 91 k€/MWh. Energia eólica, estratégias de captura e armazenamento de carbono, e biogás, garantem, também o bom funcionamento do sector elétrico. A energia nuclear torna-se importante para contrabalançar baixos níveis de energia solar. Baixar o custo de investimento em energia solar de 800 k€/MW para 200 k€/MW, reduz o sistema Levelized Cost of Electricity(LCOE) até um mínimo de 48 €/MWh. Estratégias de captura e armazenamento de carbono provocam o aumento de 4 €/MWh do sistema LCOE. A adição de hidrogénio diminui 2 €/MWh o sistema LCOE., en=Southern European countries, such as Portugal, can successfully use solar power to meet their climate targets given their favorable exposure to insolation. Assuming the year 2050 and Portugal, this thesis uses a green-field investment model to outline which uncertainties are associated with solar becoming the major source of energy in the electricity sector. An extensive sensitivity analysis, by performing a Monte Carlo analysis, evaluates different technologies’ development - investment and fuel costs. Additionally, different scenarios, including expensive battery storage, carbon capture and storage (CCS) technologies, and an addition of hydrogen demand, are studied. The results show that solar power, despite of being primarily influenced by the solar power investment cost, is also impacted by the investment cost of battery storage. When battery storage investment costs is, on average, lower than 91 k€/MWh, solar power becomes the major electricity generation source of the electricity sector when the solar power investment cost is lower than 650 k€/MW. Still, at times when the demand cannot be met by only solar power and the excess energy stored in batteries, wind power, CCS technologies, and biogas power plants become important. Nuclear power becomes extremely important at times when solar power is frequently complemented. The system Levelized Cost of Electricity(LCOE), from decreasing the solar power investment cost from 800 k€/MW to 200 k€/MW is reduced by 24%, reaching a lowest of 48 €/MWh. CCS technologies promote an increase in system LCOE by 4 €/MWh, while adding a demand for hydrogen lowers system LCOE by 2 €/MWh.}
julho 23, 2020, 16:0
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