Análise de viabilidades técnica e econômica de sistema híbrido aplicado a setor sucroalcooleiro: uso de biogás de vinhaça e energia fotovoltaica

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Wendling Júnior, José Marcelo de Assis [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Biogás; Energia Fotovoltaica; Motor de Combustão Interna; Sistema Híbrido; Vinhaça; Energia – Fontes alternativas; Motores de combustão interna; Photovoltaic power; Internal combustion engine; Hybrid system; Vinasse
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/192005

Neste trabalho, propõe-se efetuar análises técnica, energética e econômica da implantação de dois sistemas de geração de energia, aplicados a uma indústria do setor sucroalcooleiro. Os sistemas são avaliados operando separadamente e em operação conjunta (Sistema Híbrido). Propõe-se um sistema de geração de bioeletricidade, que utiliza motor de combustão interna/gerador elétrico, operando com biogás de vinhaça, e um sistema de geração fotovoltaica de mesma capacidade, para suprir parte da demanda de eletricidade da indústria considerada. Inicialmente, é realizada uma revisão bibliográfica sobre o tema, seguida da caracterização da indústria. Posteriormente, são efetuadas análises energéticas e econômicas, considerando três cenários de produção de energia: geração exclusiva de bioeletricidade, geração exclusiva fotovoltaica e geração simultânea das duas plantas (Sistema Híbrido de Produção de Eletricidade). Da análise energética, foi possível determinar o potencial de geração de eletricidade, baseando-se na disponibilidade de biogás do biorreator e, a partir dos dados gerados por essa análise, construir os Diagramas de Sankey da planta de geração de bioeletricidade e da planta fotovoltaica. Da análise econômica, foram avaliados o custo da produção de eletricidade e a receita anual esperada, em cada um dos cenários propostos, utilizando-se o método de payback, considerando taxas anuais de juros e subsídios governamentais (caso fotovoltaico), além do período equivalente de operação dos sistemas. Conclui-se que a geração de bioeletricidade a partir de biogás de vinhaça é energeticamente correta, eficiente e atrativa sob o ponto de vista econômico (2 anos de payback considerando 7300 h/ano de operação). No caso de uso de sistema solar, a viabilidade é corroborada quando há incentivo governamental (3 anos com 50 % de incentivo e 8 anos sem o subsídio). No caso de operação em forma de sistema híbrido de geração, a viabilidade econômica se situa em posição intermediária, apresentando valores de payback entre 2,2 e 3,5 anos (com e sem subsídio governamental, respectivamente).