Apresentação da Empresa MWM Latin America Soluções Energéticas Ltda ABEGÁS Rio de Janeiro 04-10-2011 Agenda Resumo da históra da MWM Elementos de uma central de cogeração Aplicações Produtos Estrutura de manutenção Investimento Inicial x Custos operacionais Estudo de Caso Referências Filme MWM 6,5 min. Pag 2 Histórico A MWM é uma empresa de tradição que nos últimos 140 anos vem acompanhada de inovações 1871: O inventor de carros Carl Benz fundou a empresa chamada de "Mechanical Workshop, na cidade de Mannheim, na Alemanha. 1922: Feita uma divisão na empresa. A Motoren-Werke Mannheim AG, ex Benz e a "Stationare Engine Construction”. 1985: O grupo Klöckner-Humboldt-Deutz AG assume a MWM. 2005: DEUTZ AG cria uma divisão chamada de DEUTZ Power Sestems. 2007: DEUTZ vende essa divisão ao grupo de investimento 3i no outono de 2007. 2008: Voltam a utilizar a marca MWM. Pag 3 MWM grupo mundial MWM construiu uma rede 11 filiais nos principais mercados MWM Energe Hungaria Kft. MWM Benelux B.V. MWM Canada Inc. MWM GmbH MWM Korea Rep.-Office MWM France SAS MWM of America, Inc. MWM Latin America Soluções Energéticas Ltda. MWM Beijing Co. Ltd. MWM AsiaPacific Pte. Ltd. MWM Energe España S.A. MWM Austria GmbH Pag 4 MWM Energe Australia Pte. Ltd. Números - chave Números, Dados, Fatos aprox. 1,200 funcionários no mundo Faturamento 2009/10: aprox. 344 milhões de Euros Geradores funcionando em mais de 60 países Total instalado no ano fiscal 2009/10: aprox. 650 Mwel Pag 5 MWM Latin América Soluções Energéticas Ltda Informações gerais 3 anos de pesquisa de mercado 2010 – fundação de sede física em Campinas – escritório de vendas, desenvolvimento de negócios e suporte para America Latina através dos nossos parceiros e distribuidores na região Previsão de contratação no curto prazo de mais 1 engenheiro de projeto, 1 engenheiro de manutenção Vendas de sistemas de geração e cogeração na região nos últimos dois anos superiores a: 4MW no Brasil, 2 MW no Chile, 3 MW no Mexico, 1 MW na Colombia. Além de vendas de peças principalmente para: Brasil, Argentina, Chile, Equador, etc. Principais projetos em andamento: mais de 300 MW no Brasil em geração (leilões)e cogeração com gás natural, biogás outros como gás de aterros, etc, mais de 50 MW no Peru em geração, mais de 40 MW na Bolívia em geração, mais de 20 MW no Equador em cogeração, mais de 200 MW no México em geração, etc. Planejamento Estratégico Atuar com parceiros locais especializados e com profundo reconhecimento no mercado. Ex: Lufetec Forte apoio técnico de nossa sede na Alemanha e da filial da Espanha (80 funcionários) Responsável pela gestão de projetos e suporte técnico aos clientes e parceiros Treinamento para as equipes de manutenção locais e gestão de estoque físico de peças. Portifólio de produtos e aplicações Geradores Potência Elétrica: Capacidade de 300 – 4,300 kWel Gás e diesel Cogeração – Energia Elétrica + Energia térmica (calor ou frio) Projeto e especificação de layout dos componentes Conceito modular (container) para facilitar a instalação Soluções Turn-Key Consultoria, Engenharia, Projeto Entrega completa e montagem de plantas de energia Diferentes tipos de Gases poder ser usados – para diversas aplicações. Gás natural BioGás Gases especiais (Dejetos de animais, aterros e tratamento de esgoto) Page 7 Ex: Gás de coque Serviços Manutenção Nossos conceitos (e.x. contratos de serviços), conhecimento e responsabilidade , certamente atendem a necessidade em todos os momentos. Serviços Suporte 24-h Suporte Especializado Consultoria Supervição Garantia de eficiência Documentação Através de um moderno software conseguimos identificar as peças necessárias para todos equipamentos MWM, no mundo, de forma precisa e rápida Centro de Treinamento Instrutores continuamente aprimorando conhecimentos para treinar equipes de manutenção em todo o mundo Centro de Logística Processos otimizados permitem extrema rapidez no identificação das peças. Alta eficiência e flexibilidade proporciona uma rápida entrega “just-in-time”de peças no mundo todo . Centro de Troca Custo & Tempo reduzidos, Usamos motores basicos e peças remanufaturadas Pag 8 O que é cogeração ? Definição Aproveitamento da produção de energia elétrica e térmica a partir de um único combustível em uma máquina. Exemplo: Moto-gerador Com cogeração Eletricidade Gás Natural Biogás Calor (Arrefecimento e escapamento) Sem cogeração Gás natural Usina elétrica Calor Eletricidade Uso racional da energia Na Cogeração pode-se alcançar um aproveitamento de até 85% de energia contida no combustível. Esta energia pode ser transformada em vapor, eletricidade, força motriz e frio (água gelada para sistemas de ar condicionado central), sendo ainda possível a produção de gás carbônico (CO2) a partir da descarga dos Gases de combustão. Benefícios da cogeração Eficiência Energética Segurança e confiabilidade na energia, através da auto-suficiência na produção de energia elétrica e paralelismo com a rede da concessionária Energia Elétrica de alta qualidade Melhor perfil de carga na energia adquirida da concessionária Custo de operação para o cliente final, na maioria dos casos menor Certificação LEED (Green Building) Possibilidade de obter Créditos de Carbono Redução das perdas de energia em linhas de transmissão distantes dos consumidores Utilização de recursos atualmente não aproveitados (Biogás) Elementos de uma central de cogeração 1. 2. 3. SISTEMAS PRINCIPAIS. i Grupo motogerador. ii Máquina de absorção. SISTEMAS AUXILIARES. i Sistema de refrigeração e recuperação de calor. ii iii iv v vi Sistema de lubricação. Sistema de ventilação da sala. Sistema de escape e aproveitamento térmico. Sistema de alimentação de combustível. Sistema elétrico e de controle. ACOPLAMENTO PLANTA DE COGENERAÇÃO - PROCESSO. i ii Diagrama P&ID Geral. Planos implantação. Exemplos. Page 12 Page 13 • Page 14 Elementos de uma central de cogeração i Grupos MOTOGERADORES. Gás Natural Máquina térmica geradora de eletricidade e calor. PARTE MAIS IMPORTANTE DA CENTRAL DE COGERAÇÃO. Condiciona o resto dos equipamentos auxiliares da central. Page 15 Elementos de uma central de cogeração Válvula de três vias do circuito de HT Elementos principais: Circuito de Água de refrigeração HT e LT Circuito de ar e combustível Circuito de escape Circuito de óleo lubrificante Alternador Turbo Válvulas de três vias. GRUPO MOTOGERADOR Válvula de três vias do circuito de LT Page 16 Elementos principais de uma central de cogeração ii Máquina de absorção (Duplo efeito). Gases escape Água fria. 7-12 ºC Água de camisas Possibilidade de refrigeração a partir do calor residual dos motores. Alta eficiência energética Page 17 Elementos principais de uma central de cogeração ii Máquina de absorção (Duplo efeito). Condensador Gerador de Baixa Temp. Vapor de refrigerante Água torre Fonte de calor Generador Alta Temperatura Água fria Evaporador Absorvedor Page 18 Trocador de calor água camisas Elementos principais de uma central de cogeração ii Sistema de refrigeração e recuperação de calor. Circuito Água de processo SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DE HT: Função: Refrigera camisas Refrigera óleo lubrificante Refrigera 1ª etapa intercooler Aproveitamento térmico de Água quente (90ºC) Page 19 Elementos principais de uma central de cogeração ii Sistema de refrigeração e recuperação de calor. Sensor pressão diferencial Saída de Água do motor.Aprox. 90ºC Tanque de expansão Bomba de HT Trocador de recuperação térmica Saída de Água de processo (A intercambio de escape) Entrada de Água de processo Entrada de Água no motor Aprox. 84ºC Válvulas de três vias Bomba de HT Radiador de HT Page 20 Elementos principais de uma central de cogeração ii Sistema de refrigeração de alta temperatura LT. Refrigeração de LT: Função: Refrigerar a mistura ar e Gás natural Bomba de LT Válvulas de três vías Radiador de LT Entrada de Água no motor. 40ºC Tanque de expansão Saída de Água do motor. Aprox 44ºC Sensor pressão diferencial Page 21 ar ambiente Temperatura máxima dissipação 35ºC Elementos principais de uma central de cogeração iii Sistema de lubricação. SISTEMA DE LUBRICAÇÃO: Função: Fornece óleo lubrificante al motor Reserva de óleo lubrificante limpo Armazena óleo lubrificante usado Um sistema para toda a planta Page 22 Elementos principais de uma central de cogeração iii Sistema de lubricação. Entrada de óleo lubrificante limpo no motor Bomba de fluxo entre cárter até depósito óleo lubrificante limpo. Válvula de controle de cárter Saída de óleo lubrificante usado do motor até depósito de óleo lubrificante usado. Válvula de descarga de cárter Depósito de óleo lubrificante usado. Flange de descarga de óleo lubrificante usado Caminhão de residuos de óleo lubrificante Depósito de óleo lubrificante limpo. Bomba de transferência de óleo lubrificante do caminhão para o tanque Page 23 Flange para conexão de óleo lubrificante limpo. Elementos principais de uma central de cogeração iv Sistema de combustível. Rampa de Gás: Regulação de pressão Dispositivo apagallamas Regulagem de vazão Entrada de Gás desde CRM. Importante: Pressão de Fornecimento (motores MWM) 20 –100 mbar Page 24 Elementos principais de uma central de cogeração v Sistema de escape aproveitamento térmico. Duto a alta T Contrapressão Gases escape ! Descarga na atmósfera. Silenciador de Gases de Temperatura mínima 120ºC escape. Aço AISI 304 Temperatura aprox. 450 – 475 ºC Duto escape com grande dilatação térmica. Alternar apoios fixos e móveis Distribuidor de Gases de escape. AISI 304 Gás até chaminé Gás para intercambio de calor Elétrica ou pneumática Com Regulação de posição Page 25 Elementos principais de uma central de cogeração v Sistema de escape e aproveitamento térmico. Sistema de escape: Descarga os gases para atmósfera Atenúa som de descarga Fonte de calor residual a alta temperatura. Intercambiador térmico de Gases de escape Aproveitamento térmico de Gases de escape. Produção de Água quente (hasta 105ºC) Aproveitamento direto Gases escape e absorção Produção de vapor a baja pressão ( até 7 ou 8 Bar). Intercambio térmico de Água de camisas (Água até 92ºC) Page 26 Entrada de Água de processo (Retorno do circuito de clima) Elementos principais de uma central de cogeração vi Sistema de ventilação de sala. Sistema de ventilação da sala: Proporciona ar de combustão aos motores Ar para ventilação de sala (dissipação do calor de radiação dos motores e dos equipamentos “quentes”) Filtra esse ar para que cumpra com o requisito de qualidade de F6 ou F7. Persiana antichuva ou malha metálica Silenciador de ar de entrada Persiana antichuva ou malha metálica Silencioso de ar de entrada Filtro de ar de entrada Sensor pressão filtros de ar Falhas: Curtocircuito de ar Depressão por falta de ar (Tª ext baixa). Ventilador (Impulsão de ar) Sensor temperatura interior (controle de ventilação) Page 27 Fluxo do ar: Do alternador ao motor e saída. Elementos principais de uma central de cogeração vii Sistema de controle. Esquema unifilar. Page 28 Elementos principais de uma central de cogeração vii Sistema de controle. Quadro controle, proteção e sincronismo Sincronização em : Tensão Frequência (50 Hz ou 60Hz) Fase (Angulo de desfase) Relé de vigilancia 25. Relés de proteção: 27 Proteção mínima tensão 64 Tensão homopolar 40 Perdida excitación alternador 81 Máx/mín frecuencia 46 Desequilibrios entre fases 32 Potência inversa 50/51 Sobreintensidade 59 Relé máx / mín tensión. Quadro de controle do grupo: Proteção do alternador Responsável de sincronizar grupo com a rede ou o com otros grupos Controle dos grupos (Potência demandada, alarmes etc) Page 29 Elementos principais de uma central de cogeração vii Sistema de controle. Quadro auxiliares Quadro de auxiliares (bombas, radiadores, etc.): Alimentação a estes auxiliares (380V) Manobra de auxiliares (arranque, parada) Controle e Regulagem Proteção Page 30 Elementos principais de uma central de cogeração vii Sistema de control. Sistema SCADA SISTEMA SCADA Control mediante PC da operação de toda a planta. Interface com o sistema TEM Page 31 ACOPLAMENTO COGERAÇÃO - PROCESSO UNIÃO DA COGERAÇÃO - ABSORÇÃO COM SISTEMAS CONVENCIONAIS ACOPLAMENTO DEVE PERMITIR O TRABALHO EM PARALELO COM SISTEMAS CONVENCIONAIS Page 32 ACOPLAMIENTO COGERAÇÃO - PROCESSO FUNCIONAMENTO IDEAL PICOS DE DEMANDA COGERAÇÃO A 100% DE SUA CARGA NOMINAL SEMPRE SISTEMAS CONVENCIONAIS (CALDEIRA OU COMPRESOR - AC) DEMANDAS ENERGÉTICAS 400.000 350.000 KWh GAS 300.000 250.000 DEMANDA TERMICA 200.000 DEMANDA ELECTRICA 150.000 COGENERACIÓN 100.000 50.000 0 2 4 6 8 10 12 14 MES aproveitamento térmico cogeração Page 33 Frío absorção DESENHO DE CENTRAIS COGERAÇÃO CRITÉRIOS FUNDAMENTAIS: 1. Rendimento Elétrico Equivalente (REE) DEMANDAS ENERGÉTICAS 400.000 350.000 KWh GAS 300.000 DEMANDA TERMICA DEMANDA ELECTRICA COGENERACIÓN 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0 2 4 6 8 10 12 14 REE Qual central permite cumprir com o REE? RANGE DE POTÊNCIAS MES Demanda 2. Horas de operação no ano RANGE DE POTÊNCIAS Qual potência permite operar mais horas? Maximizar • Venda de eletricidade para a rede • Economia de energia e • Amortização da central 3. ECONÔMICO Solução ótima (REE) Horas/ano operação Equipamentos • Motor MWM • absorção simple/Duplo efeito • Tarifa mais vantajosas (EE e GAS NATURAL) • Contabilizar investimentos e Page 34 Custos Viável ? Produtos Principais diferenciais do produto Grupos geradores de alto rendimento elétrico (entre 41% e 44%) o que significa menor consumo de combustível por kW produzido devido: Processo de combustão otimizado Sistema anti-knockning Sistema Eletrônico de Controle (TEM) Motor altamente testado em campo e continuamente aperfeiçoado Total Electronic Management (TEM) Sistema que integra sensores do motor e da planta (temperaturas entrada e saída de ar e da água, gases de exaustão, nível de óleo, pressões diferenciais etc) Facilidade de regular o gerador para condições ambientes locais Diagnóstico e solução de problemas via internet Sistema modular para controlar funções auxiliares Sistema operacional simples e seguro Sistema com várias opções de idiomas – inclusive português Histórico de ocorrências, alarme e desligamento automático visando proteger o motor Pag 36 Principais diferenciais do produto Alta Confiabilidade - Produto robusto, fabricado para funcionar 24h/dia Menor consumo de oléo lubrificante (até 50% menos que os concorrentes) Tanque de óleo acoplado na base do equipamento (2016 e 2020) = menos paradas para troca de óleo Menores dimensões e peso (até 50% menos que os concorrentes) – resultando em menores investimentos em fundações e salas de máquinas Longos intervalos de manutenção Produto de fabricação alemã Menores emissões de poluentes Diferencial Empresa MWM: ampla experiência em plantas de geração e cogeração – Lay out of Power Plants Pag 37 TCG 2016 e TCG 2020 – Opção container Dimensões médias de 13m x 3m x *3m projetadas de acordo necessidades de manutenção. *Exceto chaminé. Cliente terá uma instalação “made in Germany” Isolamento acústico padrão 70 dB(A) ± 3 dB(A) a 10 m de distância Porta dianteira para fácil manutenção do gerador Fabricado para ficar em ambientes externos Rapidez na instalação e comissionamento Opção de container para cogeração Principais elementos fornecidos no container Filtro entrada de ar Ventilador entrada de ar Circuito intercooler Tanque de oléo Painéis elétricos Apresentação de produtoTCG 2016C | 22.06.2010 Controle de Gás Arrefecimento do mortor Page 39 Entrada do silenciador Sala de controle Ar condicionado Investimento Inicial x Custos operacionais Ex. 1) 600kW – 5 anos MOTOR MWM Potência Gerada (kW el) Rendimento (%) Consumo de gas natural (m³/h) Diferença consumo (m³/h) Consumo adicional anual (m³/ano) Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) Custo de gas natural. (R$ /m³) 41,74% 143,75 - MOTOR 1 600 39,60% 151,52 7,77 MOTOR 2 6.152 31.073 62.145 1,05 13.211 66.723 133.446 37,40% 160,43 16,68 792 4000 8000 - 1) Custo de gás MWM (R$/ano) Geração na ponta (h/ano) Cogeração comercial (h/ano) Cogeração comercial (h/ano) 792 R$ 4000 R$ 8000 R$ 119.540,010 603.737,422 1.207.474,844 R$ R$ R$ 126.000,00 636.363,64 1.272.727,27 R$ R$ R$ 133.411,76 673.796,79 1.347.593,58 Investimento médio (R$/kW) Custo de manutenção (R$/oph) R$ R$ 1.200,00 25,00 R$ R$ 1.080,00 28,75 R$ R$ 960,00 30,00 Pag 40 Investimento Inicial x Custos operacionais Ex. 1) 600kW – 5 anos R$ MOTOR MWM 720.000,00 792 R$ 4000 R$ 8000 R$ 2) Investimento total inicial R$ MOTOR 1 648.000,00 R$ MOTOR 2 576.000,00 19.800,00 100.000,00 200.000,00 R$ R$ R$ 22.770,00 115.000,00 230.000,00 R$ R$ R$ 23.760,00 120.000,00 240.000,00 1.416.700,05 4.238.687,11 7.757.374,22 R$ R$ R$ 1.391.850,00 4.404.818,18 8.161.636,36 R$ R$ R$ 1.361.858,82 4.544.983,96 8.513.967,91 24.850,05 R$ 166.131,07 -R$ 404.262,14 -R$ 54.841,22 306.296,85 756.593,69 3) Custo anual manutenção Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) Custo total (1+2+3) (anos) Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) 5 792 R$ 4000 R$ 8000 R$ Comparativo de custo x Investimento Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) R$ -R$ -R$ Pag 41 Investimento Inicial x Custos operacionais Ex. 2) 2000kW – 10 anos MOTOR MWM Potência Gerada (kW el) Rendimento (%) Consumo de gas natural (m³/h) Diferença consumo (m³/h) Consumo adicional anual (m³/ano) Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) Custo de gas natural. (R$ /m³) 41,74% 479,16 - MOTOR 1 2000 39,60% 505,05 25,89 MOTOR 2 20.508 103.575 207.151 1,05 44.037 222.411 444.821 37,40% 534,76 55,60 792 4000 8000 - 1) Custo de gás MWM (R$/ano) Geração na ponta (h/ano) Cogeração comercial (h/ano) Cogeração comercial (h/ano) 792 R$ 4000 R$ 8000 R$ 398.466,699 2.012.458,074 4.024.916,148 R$ R$ R$ 420.000,00 2.121.212,12 4.242.424,24 R$ R$ R$ 444.705,88 2.245.989,30 4.491.978,61 Investimento médio (R$/kW) Custo de manutenção (R$/oph) R$ R$ 1.200,00 35,00 R$ R$ 1.080,00 40,25 R$ R$ 960,00 42,00 Pag 42 Eficiência e qualidade x Custo Inicial Ex. 2) 2000kW – 10 anos R$ MOTOR MWM 2.400.000,00 792 R$ 4000 R$ 8000 R$ 2) Investimento total inicial R$ MOTOR 1 2.160.000,00 R$ MOTOR 2 1.920.000,00 27.720,00 140.000,00 280.000,00 R$ R$ R$ 31.878,00 161.000,00 322.000,00 R$ R$ R$ 33.264,00 168.000,00 336.000,00 6.661.866,99 23.924.580,74 45.449.161,48 R$ R$ R$ 6.678.780,00 24.982.121,21 47.804.242,42 R$ R$ R$ 6.699.698,82 26.059.893,05 50.199.786,10 16.913,01 -R$ 1.057.540,47 -R$ 2.355.080,95 -R$ 37.831,84 2.135.312,31 4.750.624,62 3) Custo anual manutenção Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) Custo total (1+2+3) (anos) Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) 10 792 R$ 4000 R$ 8000 R$ Comparativo de custo x Investimento Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) -R$ -R$ -R$ Pag 43 Principais potenciais aplicações no mercado latino americano • • • • • • • • • Cogeração a gás natural e geração de energia elétrica no horário de ponta: Indústrias Shopping Centers Hospitais Edifícios comerciais Cogeração ou Produção de energia elétrica utilizando Biogás: Aterros Sanitários Estações de tratamento de Esgoto Decomposição de vinhaça Decomposição de dejetos de animais Decomposição de resíduos alimentares Usinas Termoelétricas a gás natural Pag 44 ESTUDO DE CASO Pag 45 ESTUDO DE CASO Pag 46 ESTUDO DE CASO Condições ambientais locais: -Temperatura média - Umidade relativa (%) - Altitude (m) Pag 47 ESTUDO DE CASO Pag 48 ESTUDO DE CASO Pag 49 ESTUDO DE CASO Pag 50 ESTUDO DE CASO Pag 51 ESTUDO DE CASO Pag 52 ESTUDO DE CASO Pag 53 ESTUDO DE CASO Pay Back Simples: R$ 5.707.200/R$1.405.306 = 4,06 anos Diversas possibilidades de financiamento Pag 54 Parceiro de manutenção A Lufetec tem mais de 15 anos em instalação e manutenção Clientes como Petrobrás e Owens Ilinois do Brasil Estrutura de atendimento 24h Cerca de 50 funcionários 3 galpões Estoque de peças Guindastes para remoção e içamentos Apresentação da Lufetec Estrutura de manutenção e operação prevista Previsão de estoque local de peças de reposição e de emergência para o cliente, baseadas na experiência da MWM Operação e funcionários MWM ou Lufetec “on site” – de acordo com necessidade do cliente Pag 55 Referências TCG 2016C Capacidade instalada de 996 MWel com 1832 moto-geradores Germane 631 MWel Western Europe 212 MWel Eastern Europe 65 MWel America 5 MWel Asia Pacific 53 MWel Africa/Middle East Status 2010 30 MWel Page 56 Referências TCG 2020 Referencias . e 2020K. Capacidade instalada de 3255 MWel com 2442 moto-geradores Germane Western Europe 1394 MWel 628 MWel Eastern Europe America 273 MWel 200 MWel Status 2010 Africa/Middle East Asia Pacific 347 MWel 413 MWel Page 57 Referências TCG 2032 Capacidade instalada de 1336 MWel com 369 moto-geradores Germane Western Europe 552 MWel 82 MWel Eastern Europe Americas 174 MWel 84 MWel Africa/Middle East Status 2010 205 MWel Page 58 Asia Pacific 239 MWel Filme 60 MW around de world: 6,5 minutos start Pag 59 Muito obrigado ! Eng. Marcelo Cupolo Sales & Business Development T 55 19 3366 5778 M 55 19 9153 9564 e-mail: [email protected] MWM Latin America Av. Dr. José Bonifácio C. Nogueira, 214 sala 414 013091-611 Campinas - SP - Brasil www.mwm.net