Power Tech do Brasil
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
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
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
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Acionadores Rotativos e Alternativos
Eficiência dos Ciclos Térmicos (h %)
Turbinas
a vapor
Turbinas
a gás
Motor
a gás
Diesel
42
44
48
45
35
35
25
20
50%
40%
30%
20%
10%
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GERAÇÃO E COGERAÇÃO
(h %)
Eficiência na Conversão do Conteúdo Energético do
Combustível em Energia Mecânica em Máquinas
Alternativas e Rotativas
Ate hoje não foi possível ultrapassar a
barreira dos 50%
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Ciclo Térmico Genérico
Balanço Térmico
b
100 %
Rejeito
Térmico
a + b = 100%
a
Energia mecânica / elétrica
h = a / (a+b)
h < 50% 6
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Ciclo Térmico c / 33% de eficiência
Balanço térmico e econômico
Rejeito
Térmico
2 MWh
Energia mecânica / elétrica
1MWh=R$ 300,00
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COGERAÇÃO
Definição
Geração simultânea de energia mecânica
ou elétrica e calor útil a partir de um
mesmo combustível.
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Power Tech do Brasil
COGERAÇÃO
Ciclo Térmico c / 33% de eficiência
Balanço térmico e econômico
Energia
Térmica
Reutilizada
2MWh =
R$ 200,00
Energia mecânica / elétrica
1MWh=R$ 100,00
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Power Tech do Brasil
COGERAÇÃO
Energia Elétrica
1 kWh
2,86 kWh
Planta de
Condensação
4,33 kWh
1,86 kWh
Perdas: 2,08 kWh
Gás Natural
0,22 kWh
1,47 kWh
Caldeira
Energia Elétrica
1,25 kWh
Energia Térmica útil
1 kWh
Perdas: 0,61kWh
2,86 kWh
Gás Natural
Co2 33 % menor
Grupo Motor Gerador a Gás
1,25 kWh
Energia Térmica Útil
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Power Tech do Brasil
VIABILIDADE ECONÔMICA
Sempre uma comparação entre dois processos
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Power Tech do Brasil
VIABILIDADE ECONÔMICA
Comparação entre dois processos
Energia Elétrica
1 kWh
2,86 kWh
Planta de
Condensação
4,33 kWh
1,86 kWh
Perdas: 2,08 kWh
Gás Natural
0,22 kWh
1,47 kWh
Caldeira
Energia Elétrica
1,25 kWh
Energia Térmica útil
1 kWh
Co2 33 % menor
Perdas: 0,61kWh
2,86 kWh
Gás Natural
Grupo Motor Gerador a Gás
1,25 kWh
Energia Térmica Útil
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Power Tech do Brasil
VIABILIDADE ECONÔMICA
Sempre uma comparação entre dois processos
E mais:
Vale a pena?
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VIABILIDADE ECONÔMICA
Power Tech do Brasil
Vale a pena ?
Energia Elétrica
1 kWh
2,86 kWh
Planta de
Condensação
4,33 kWh
1,86 kWh
Perdas: 2,08 kWh
Gás Natural
0,22 kWh
1,47 kWh
Caldeira
Energia Elétrica
1,25 kWh
Energia Térmica útil
1 kWh
Co2 33 % menor
Perdas: 0,61kWh
2,86 kWh
Gás Natural
Grupo Motor Gerador a Gás
1,25 kWh
Energia Térmica Útil
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Power Tech do Brasil
VIABILIDADE ECONÔMICA
-Viabilidade intrínseca
-Viabilidade extrínseca
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VIABILIDADE ECONÔMICA
Pressupõe a Viabilidade Técnica
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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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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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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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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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VIABILIDADE ECONÔMICA
Por onde se começa ?
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