Análise termoeconômica de uma central de ciclo combinado de 826 mw - estudo de caso utilizando um simulador full-scope

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: PINTO, Gabriel Marques lattes
Orientador(a): RODRIGUEZ, Christian Jeremi Coronado lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
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/123456789/2340
Resumo: Usinas de ciclo combinado estão, cada vez mais, apresentando um papel de destaque na geração de eletricidade mundial. Estas usinas se destacam pelas suas maiores eficiências, menores custos de produção de eletricidade e menores emissões de gases de efeito estufa. No Brasil, um país com geração majoritariamente renovável, estas usinas têm aumentado, cada vez mais, sua participação na produção de eletricidade. Destaca-se que as usinas de ciclo combinado podem servir como alternativas para diversificar a matriz energética brasileira e aumentar a confiabilidade do sistema, evitando que crises de fornecimento se repitam. Neste contexto, este trabalho realiza uma análise energética, exergética e exergoeconômica de uma usina de ciclo combinado real, a partir da utilização de um simulador full-scope, que reproduz digitalmente, e de forma fiel, a operação da usina EDF Norte Fluminense, localizada em Macaé-RJ. Em resumo, este simulador apresenta uma duplicata exata da usina real e sua operação é idêntica a operação da usina real. Os resultados apresentaram, para a usina estudada, uma eficiência energética de 51,47% e uma eficiência exergética de 49,25%. Além disso, verificou-se que os equipamentos responsáveis pelas principais irreversibilidades foram: câmara de combustão, turbinas a gás e caldeiras de recuperação. Da análise exergoeconômica verificou-se que o custo de produção de eletricidade, para o caso base, foi calculado em como sendo 0,3891 R$/MWh, o que é 10% inferior ao CVU calculado pela ANEEL para a usina em questão. Por fim, verificou-se que, quanto maior o tempo de operação anual da usina, menor o custo de produção de eletricidade, o que pode motivar a construção de novas usinas de ciclo combinado para operar na base do sistema elétrico brasileiro, reduzindo a dependência de hidrelétricas e proporcionando ao consumidor tarifas inferiores àquelas observadas nas operações de térmicas convencionais.