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POWER TECH DO BRASIL Energia e Sistemas Ltda
Guilherme J.Binelli
Vice Presidente Executivo
Av. Rio Branco 45 s.605 Rio de Janeiro BRASIL
Tel: 5521 22834049
Power Tech do Brasil
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
Departamento de Engenharia Mecânica
LabCET Laboratório de Combustão e Engenharia de Sistemas Térmicos
Eng. José Alexandre Matelli
Power Tech do Brasil
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3
GERAÇÃO DE ENEGIA ELÉTRICA A PARTIR DO GÁS NATURAL
Objetivo do Encontro:
Analisar a viabilidade econômica do uso do gás natural para geração de energia elétrica, para uso comercial ou industrial, sem ou com o aproveitamento da energia térmica rejeitada no processo.
Apresentar os primeiros resultados do desenvolvimento de um sistema especialista para projeto de plantas de cogeração a gás - ProSisC
Power Tech do Brasil
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4
50%
40%
30%
20%
10%
35
20
42
25
44
35
48
45
Acionadores Rotativos e Alternativos Eficiência dos Ciclos Térmicos ( %)
Turbinasa vapor
Turbinasa gás
Motora gás
Diesel
Power Tech do Brasil
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5
GERAÇÃO E COGERAÇÃO
Eficiência na Conversão do Conteúdo Energético do Combustível em Energia Mecânica em Máquinas
Alternativas e Rotativas
Power Tech do Brasil
Ate hoje não foi possível ultrapassar a barreira dos
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6
Energia térmica do combustível
Energia mecânica / elétrica
RejeitoTérmico
Balanço Térmico
Ciclo Térmico Genérico
Power Tech do Brasil
b
a
100 %
a + b = 100%
a / (a+b)
< 50%
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7
Energia térmica do combustível
3MWh@ R$ 100,00 / MWh
= R$ 300,00
Energia mecânica / elétrica1MWh=R$ 300,00
RejeitoTérmico2 MWh
Balanço térmico e econômico
Ciclo Térmico c / 33% de eficiênciaPower Tech do Brasil
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8
COGERAÇÃO
Definição
Geração simultânea de energia mecânica
ou elétrica e calor útil a partir de um
mesmo combustível.
Power Tech do Brasil
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9
Energia térmica do combustível
3MWh @ R$ 100,00 /
MWh= R$ 300,00
Energia mecânica / elétrica1MWh=R$ 100,00
Energia Térmica
Reutilizada2MWh =
R$ 200,00
Balanço térmico e econômico
COGERAÇÃO Ciclo Térmico c / 33% de eficiência
Power Tech do Brasil
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10
COGERAÇÃO
4,33 kWhGás Natural
2,86 kWh
1,47 kWh
Perdas: 2,08 kWh
Energia Elétrica1 kWh
1,86 kWh
0,22 kWh
1,25 kWhCaldeira
Planta deCondensação
Energia Térmica útil
Energia Elétrica
Perdas: 0,61kWh
1,25 kWh
1 kWh
Energia Térmica Útil
2,86 kWhGás Natural
Grupo Motor Gerador a Gás
Power Tech do Brasil
Co2 33 % menor
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11
VIABILIDADE ECONÔMICA
Power Tech do Brasil
Sempre uma comparação entre dois processos
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12
VIABILIDADE ECONÔMICA
4,33 kWhGás Natural
2,86 kWh
1,47 kWh
Perdas: 2,08 kWh
Energia Elétrica1 kWh
1,86 kWh
0,22 kWh
1,25 kWhCaldeira
Planta deCondensação
Energia Térmica útil
Energia Elétrica
Perdas: 0,61kWh
1,25 kWh
1 kWh
Energia Térmica Útil
2,86 kWhGás Natural
Grupo Motor Gerador a Gás
Power Tech do Brasil
Co2 33 % menor
Comparação entre dois processos
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13
VIABILIDADE ECONÔMICA
Power Tech do Brasil
Sempre uma comparação entre dois processos
E mais:
Vale a pena?
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14
VIABILIDADE ECONÔMICA
4,33 kWhGás Natural
2,86 kWh
1,47 kWh
Perdas: 2,08 kWh
Energia Elétrica1 kWh
1,86 kWh
0,22 kWh
1,25 kWhCaldeira
Planta deCondensação
Energia Térmica útil
Energia Elétrica
Perdas: 0,61kWh
1,25 kWh
1 kWh
Energia Térmica Útil
2,86 kWhGás Natural
Grupo Motor Gerador a Gás
Power Tech do Brasil
Co2 33 % menor
Vale a pena ?
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15
VIABILIDADE ECONÔMICAPower Tech do Brasil
-Viabilidade intrínseca
-Viabilidade extrínseca
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16
VIABILIDADE ECONÔMICA
Power Tech do Brasil
Pressupõe a Viabilidade Técnica
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17
VIABILIDADE TÉCNICA
Antes de começar a projetar o sistema procurar saber:
• O consumidor da energia térmica recuperada no processo está próximo do local possível de instalação da central de cogeração?
• Os perfis das demandas de energia elétrica e térmica são razoavelmente coincidentes?
• Há restrições? Ambientais? De espaço? À ruído? À vibrações? Às emissões?
• As restrições da concessionária local de energia elétrica para operação em paralelo com seu sistema de distribuição podem ser atendidas?
• Há água disponível, com vazão suficiente para atender as necessidades de resfriamento?
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18
VIABILIDADE ECONÔMICA
I - Quais os principais fatores de custo que influenciam a viabilidade econômica de um sistema para geração de energia elétrica para uso industrial ou comercial?
• Custo do gás natural.– Quantidade utilizada
Duração da operação diária; sistemas de cogeração só devem ser operados enquanto houver cogeração.Eficiência do motor a gás - consumo específico varia em função da carga.
• Manutenção.– Disponibilidade ( 97% significa 262,8 horas paradas p/ ano) x Custo da
substituição do suprimento durante os períodos parados.– Custo de partes e serviços.
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19
VIABILIDADE ECONÔMICA
II - Quais os principais fatores de custo que influenciam a viabilidade econômica de um sistema para geração de energia elétrica para uso industrial ou comercial?
• Consumo próprio de energia elétrica.• Consumo próprio de energia térmica.• Amortização ou depreciação do equipamento.• Benefício do investidor.• Custos de consumo e tratamento d’ água. • Custos Fiscais:
- ICMS; - IR.
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20
VIABILIDADE ECONÔMICA
Quais os principais fatores da receita que influenciam a viabilidade econômica de um sistema para geração de energia elétrica para uso industrial ou comercial?
• Custo da energia elétrica comprada da concessionária.
• Custo de produção das demais utilidades a serem substituídas pelo sistema de cogeração.
• Custos de manutenção das instalações que produzem as utilidades a serem substituídas.
• Custos fiscais recuperáveis.
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21
VIABILIDADE ECONÔMICA
Por onde se começa ?
Power Tech do Brasil