Avaliação comparativa de sistemas térmicos de potência no contexto da transição energética

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: HILÁRIO, Maicon Queiroz lattes
Orientador(a): SILVA, Rogério José da lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica
Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3336
Resumo: Em várias regiões do mundo e diferentes países existe uma transição da matriz elétrica em andamento, movida principalmente pelas questões ambientais. Entretanto, há aspectos geopolíticos envolvidos, como os interesses dos países com forte presença do carvão em sua matriz energética. Nesse contexto, o gás natural surge como um combustível para essa transição energética. Essa perspectiva está alinhada com o aumento de investimentos em infraestrutura do mercado de gás natural e o fato de, entre os combustíveis fósseis, o gás natural ser o combustível com menores emissões de gases de efeito estufa. Além disso, centrais térmicas a gás natural são interessantes para a complementariedade e confiabilidade do sistema e segurança energética. Diante disso o presente trabalho teve como objetivo realizar uma análise comparativa de quatro sistemas térmicos de geração de potência, sendo três centrais a carvão (subcrítica, supercrítica e ultrassupercrítica) e uma central de ciclo combinado a gás natural, do ponto de vista exergético, emissões de CO2 e custo de eletricidade anualizado. A partir dessa comparação realizou-se uma discussão a respeito de que em quais condições o uso do gás natural pode ter o seu uso ampliado no contexto da transição energética. Demonstrou-se que uma central termoelétrica de ciclo combinado movida a gás natural com 57,95 % de eficiência exergética chega a ter um fator de emissão 60 % menor que de uma central a carvão subcrítica, e evita cerca de 3,5 Mt de emissões de CO2 anuais. Uma análise econômica também foi realizada e determinou-se que a volatilidade dos preços dos combustíveis tem forte influência no custo da eletricidade. De acordo com as condições do mercado, oferta e demanda, as centrais de ciclo combinado apresentaram custos competitivos.