co – geração de energia
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EnergiaTRANSCRIPT
Co – Geração de Energia
Nome: Jefferson Barros FlavianyProf: Jorge Wilson
UberabaJunho/2011
FAZU – FACULDADES ASSOCIADOS DE UBERABA
ENAL – ENGENHARIA DE ALIMENTOS
TRATAMENTO DE RESÍDUOS
O que é Cogeração?
“ A cogeração de energia é definida como o processo de produção combinada de calor útil
e energia mecânica, geralmente convertida total ou parcialmente em energia elétrica, a partir da energia química disponibilizada por
um ou mais combustíveis.”
• Energia Mecânica, por exemplo, no eixo de um motor a gás que aciona um alternador elétrico.
• Calor Aproveitável (Energia Térmica), por exemplo, gases de escape, água quente, água gelada, vapor, CO2.
Cogeração
Cogeração no Brasil – evolução Cogeração no Brasil – evolução (após 2000 – dados até dezembro (após 2000 – dados até dezembro de 2006)de 2006)
Cogeração no Brasil– por segmento de Cogeração no Brasil– por segmento de atividadeatividade
Segmento de Atividade Nº Empreendimentos Potência Total - MW Sucro-alcooleiro 242 3.039,38 Química e petroquímica 34 1.296,69 Papel e celulose 26 948,31 Alimentos e bebidas 18 128,32 Shopping centers e ed corporativos 9 28,09 Siderurgia e metalurgia 9 649,64 Comércio e serviços 6 14,66 Outras indústrias 6 41,04 Hospitais e hotéis 4 7,00 Têxtil 3 22,49 Extrativa mineral 1 8,04 TOTAL GERAL BRASIL 358 6.183,66 Fonte: Cogen-SP / DataCogen (www.datacogen.com.br)
Cogeração no Brasil– por tipo de combustível Cogeração no Brasil– por tipo de combustível (08/2007)(08/2007)
Combustível Nº de Unidades de Cogeração Potência Total em MW Biomassa de cana 578 3.056,32 Gás natural 100 1.211,22 Óleo combustível 23 294,86 Outros 22 152,27 Licor negro 20 612,16 Gás de alto forno 20 412,44 Gás de processo 14 408,42 Óleo diesel 8 3,58 Enxofre 4 32,40 TOTAL BRASIL 789 6.183,66 Fonte: Cogen-SP / DataCogen (www.datacogen.com.br)
Cogeração
• O ciclo é definido de acordo com as necessidades do cliente, com objetivo de fornecer: Energia Elétrica, Vapor, Gases Quentes, Água Gelada,, etc.
• O Cliente tem que consumir outra energia além de energia elétrica para qualificá-lo como Cogeração: Vapor Gases quentes Água Gelada Água Quente CO2, etc
Benefícios Cogeração e Geração DistribuídaBenefícios Cogeração e Geração Distribuída
•Eficiência energética•Uso local da energia•Segurança operacional e redução de vulnerabilidades•Custos evitados (perdas e custos de transmissão de energia a longas distâncias)
Vantagens da cogeração / geração distribuída de energia
Vantagens econômicas e sociais
• Geração de emprego e renda no Estado• Desenvolvimento de novos negócios• Introdução de novas tecnologias• Desenvolvimento da indústria da cogeração de
energia (toda a cadeia)
Cogeração >> alternativa de oferta de energia assegurada para o período 2009/2012 > visando redução dos riscos de oferta
Biomassa da cana >> disponível com tendência de expansão
Gás natural >> perspectivas de equacionamento do suprimento de gás em médio prazo 2009/2010 (gás de Santos, Bahia, Campos, GNL, etc)
Oportunidades & Potencial de CogeraçãoOportunidades & Potencial de Cogeração
Oportunidade para a cogeração de energia
Potencial de cogeração Brasil
Bioeletricidade >> Potencial de exportação de 4.000 MWmédios de energia cogerada a partir da biomassa da cana no período 2008/2014 (só bagaço, sem considerar a palha).
CogenGás >> Potencial de cogeração de energia a gás natural em São Paulo > 3.500 MW instalados no período 2008/2020.
Cana de Açúcar > Áreas de Produção Atual e ExpansãoCana de Açúcar > Áreas de Produção Atual e Expansão
expansão
retrofit
Crescimento médio Brasil:8,28% aa 2007/13 e 6,5% aa 2014/22
Expansão acentuada:Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso do Sul,Tocantins, Maranhão, Mato Groso e Bahia
Safra 106 t
2006/2007 4252010/2011 6632015/2016 8272020/2021 1.200
Produção de Produção de CanaCana
Usina Existente
100%100%CombustívelCombustível
65%65%DesperdícioDesperdício 5%5%
PerdaPerda
30%30%Energia ElétricaEnergia Elétrica
Geração Convencional-Geração Convencional-TermoelétricaTermoelétrica
25%25%PerdaPerda
100%100%CombustívelCombustível
75%75%Calor (Energia Térmica)Calor (Energia Térmica)
Aquecimento ConvencionalAquecimento Convencional
CogeraçãoCogeração
55%Calor (Energia Térmica)
15%15%PerdaPerda
85%85%Rendimento Rendimento
TotalTotal100%100%
CombustívelCombustível
30%30%Energia ElétricaEnergia Elétrica
BENEFÍCIOS DA BENEFÍCIOS DA COGERAÇÃOCOGERAÇÃO
Ambientais Fonte única de emissão para gerar Eletricidade e Energia Térmica
Atendimento à Legislação Ambiental Emissões de menor impacto e
distribuídasEnergia de
melhor qualidade Tensão e Freqüência na medida certa
Confiabilidade Operacional Reduz riscos de “Apagão”
Atendimento simultâneo às necessidades
de energia elétrica e térmica
EletricidadeVapor
CalorFrio
Água Quente
Aproveitamentodo Combustível
Ciclos com rendimento de até 85%
VANTAGENS VANTAGENS ECONÔMICASECONÔMICAS
Para a Indústria/Comércio
Redução direta dos custos da matriz energética Maior continuidade operacional e melhor qualidade
da energia
Outras Vantagens
Curto Prazo para Implantação dos Projetos Energia elétrica e Térmica “sob medida” de acordo
com as necessidades do usuário
Motor a Gás: Energia Elétrica + Água Gelada + Água Quente
Gerador deEletricidade
Container
Gases Quentesde Exaustão
Água QuenteTrocadores de Calor
Gás Natural
Chaminé
Água deresfriamento
do motorChiller porAbsorçãoTorre de
Resfriamento Água Gelada
Eletricidade
Água Quente
Cogeração: Tipos de Cogeração: Tipos de CiclosCiclos
Motor a gás: Energia Elétrica +Vapor
Gerador deeletricidade
Trocador de calor
Gás Natural
Eletricidade
Água quente
Gás Natural
VaporGerador de Vapor
Cogeração: Tipos de CiclosCogeração: Tipos de Ciclos
Gerador deEletricidade
Gases Quentesde Exaustão
Água QuenteTrocador de Calor
Gás Natural
Água de Resfriamento
do Motor
Chiller porAbsorção
Água Gelada
Eletricidade
Gás NaturalSuplementar
Vapor
Torre deResfriamento
Gerador de Vapor - HRSG
Motor a Gás: Energia Elétrica + Vapor + Água Gelada
Cogeração: Tipos de CiclosCogeração: Tipos de Ciclos
Motor a Gás: Energia Elétrica + Gases de Exaustão
Gerador deEletricidade
Gás Natural
Eletricidade
Gases de Exaustão Processo
• SECADOR• SPRAY DRYER• ATOMIZADOR
Cogeração: Tipos de CiclosCogeração: Tipos de Ciclos
Gás Natural
Câmara deCombustão
Turbina a GásCompressor
Gerador de EletricidadeEletricidade
AR
Gases Quentes
de Exaustão Gás NaturalSuplementarÁgua
Vapor
Gerador de Vapor - HRSG
Turbina a Gás: Energia Elétrica + Vapor
Cogeração: Tipos de CiclosCogeração: Tipos de Ciclos
Turbina a Gás: Energia Elétrica + Gases de Exaustão
Gás Natural
Câmara deCombustãoTurbina a GásCompressor
Gerador de EletricidadeEletricidade
AR Processo• SECADOR• PRAY DRYER• ATOMIZADORGases de Exaustão
Cogeração: Tipos de CiclosCogeração: Tipos de Ciclos
Fluxograma Esquemático do Ciclo de Co-geração Topping a Vapor em Contrapressão Utilizado para de Atendimento Energético nas Usinas Sucroalcooleiras