Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - UFMS

Apresentação em tema: "Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - UFMS"— Transcrição da apresentação:

1 Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - UFMS
Analise econômico-financeira do uso do GN em sistemas de co-geração aplicados a instalações prediais comerciais e residenciais Marcia Ferreira Cristaldo Prof. Dr. Jéferson Meneguin Ortega Setembro, 2007

2 Roteiro Introdução Objetivo Microturbina Cogeração Metodologia
Dinâmica de Sistemas Conclusão

3 Introdução Nas últimas décadas os setores energéticos passaram a conviver com “crises sistêmicas”, relacionadas com as dificuldades dos governos em criar condições políticas e econômicas adequadas para atrair fluxos regulares de recursos. Tais recursos são essenciais para investimentos no setor de forma a assegurar o abastecimento de energia elétrica, em quantidade e qualidade compatível com o ritmo de crescimento econômico.

4 Introdução Ademais, com:
O aumento sustentado da demanda de EE, As exigências crescentes do mercado por melhoria da qualidade do fornecimento. Os grandes sistemas centralizados de geração passaram a ser exigidos em novas condições de operação e começaram a dar “sinais de vulnerabilidade”. Essa problematização vem fortalecendo o avanço dos sistemas de Geração Distribuída - GD.

5 Introdução Através da GD os clientes finais produzem, consomem e administram as suas necessidades de EE e térmica, com fatores de eficiência energética e de custos posicionados conforme a visão estratégica dos seus empreendedores. Logo, os processos de co-geração podem ser aplicados nas suas diferentes formas em inúmeros setores de atividade, fortalecendo a ótica da GD. clientes finais (indústria, comércio e serviços), utilizando fontes de energia primária disponíveis (biomassa e/ou gás natural), produzem, consomem e administram as suas necessidades de EE e térmica. A cogeração é a produção de forma seqüenciada e simultânea de duas ou mais formas de energia a partir de um único combustível. O processo mais comum é a produção de eletricidade e energia térmica a partir do uso de gás natural e/ou da biomassa.

6 Por que investir em GD ? A reestruturação institucional do SE
Os altos preços da EE e a conseqüente necessidade de reduzir os custos. Disponibilidade crescente do GN para geração Conscientização dos problemas ambientais soluções que tendem a reduzir os impactos ambientais da geração. Aperfeiçoamento de tecnologias tornam competitivas novas fontes e novos processos de geração de energia. Os sistemas de cogeração foram aos poucos perdendo participação, pois com o crescimento das grandes centrais elétricas e das linhas de transmissão e distribuição, que conseguiam fornecer energia abundante, confiável e barata. A cogeração é utilizada para o suprimento simultâneo das demandas de eletricidade e calor. No entanto, com a situação critica do petróleo que iniciou em 1973, foi necessário mudar rapidamente o quadro energético, diversos países criaram programas de conservação de energia, com incentivos que visavam reduzir o consumo e a dependência do petróleo importado.

7 Objetivo Neste contexto, este trabalho objetiva desenvolver uma metodologia de apoio aos empreendedores do setor predial comercial e residencial, que permita analisar a viabilidade econômico-financeira da utilização do GN em alternativa à EE através do uso de sistemas de co-geração. A opção por sistemas de cogeração, de modo geral, é definida por condicionantes estritamente econômicas, adotada somente quando se observam reduções substanciais nos custos de energia.

8 Benefícios do GN relacionado as áreas comercial e residencial
Fornecimento continuo; Diminuição dos riscos de acidentes; Redução de custos em relação a combustíveis de mesmo padrão de qualidade; Facilidade na operação por tratar-se de um combustível com fornecimento contínuo; Melhora a relação ambiental do empreendimento com comunidade onde está inserida. Principalmente no setor residencial e comercial. Area Resindencial Na falta de energia os equipamentos continuam funcionando, Disponibilidade de água quente na quantidade e temperatura desejada; No setor comercial, onde se incluem serviços (hotéis, lavanderias, etc) e comércio tais como padarias, restaurantes, e outros o gás natural traz ao empreendimento os seguintes benefícios

9 Evolução das tarifas de EE no Brasil
Fonte: ANEEL

10 Evolução das tarifas de EE no MS
O Estado de Mato Grosso do Sul tem a maior tarifa do País e a sexta mais cara do mundo, superando a cobrada em países como Estados Unidos e México. Fonte: ANEEL

11 Crescimento anual do GN na matriz energética brasileira
Uma barreira a utilização do gás natural está associado com a incerteza da evolução dos preços devido à instabilidade política de países vizinhos como a Bolívia, o qual tem uma participação significativa no fornecimento de gás natural ao mercado brasileiro. . Fonte: ABEGÁS

12 Linha do Gasoduto Capacidade de Transporte /dia Capacidade Atual
Total de Estados Brasileiros 5 Total de Municípios 135 Total de Propriedades Aprox Comprimento Total 3.150 Km 2.593 Km lado Brasileiro 557 Km lado Boliviano 30MMm 24,6 MMm Fonte: TBG

13 Evolução do Consumo de GN em MS
Em 2006 teve um crescimento de 6,9% em relação a 2005. Fonte: MSGAS Shopping Centro Comercial O Estado de Mato Grosso do Sul, o setor que mais cresceu entre os segmentos de consumo deste energético foi o comercial. aumento de 140,84%). Centro Empresarial Barra Shopping (Avenida das Américas, 4666 ) Centro Comercial E pelas práticas absurdas de preço da energia elétrica no MS, foi instaurada uma CPI para investigação e o Procon/MS regristrou em primeiro colocado de reclamações a empresa que fornece energia elétrica no MS . Indústrias

14 Evolução do Consumo do GN
gráfico do consumo de gás natural residencial e comercial no Estado de Mato Grosso do Sul em metros cúbicos no ano de 2006. Fonte: MSGAS

15 GN em MS Os Investimentos na rede de distribuição têm tornado o GN acessível a pelo menos 50% da área central. Logo, o fornecimento de GN em instalações prediais, é um dos mercados em grande desenvolvimento, principalmente, no Estado de Mato Grosso do Sul. Contribuindo de modo efetivo ao uso deste energético.

16 Investimentos Governamentais
Governo Brasileiro Infra-estrutura de transporte e distribuição capaz de disponibilizar o gás aos setores de consumo; PAC (Programa de Aceleração do Crescimento). Investimentos Infra-estrutura no valor de R$ 503,9 bilhões (DIEESE, 2007); Setor energético receberá 45%. Objetivo Diminuir dependências externas. Tendo grandes perspectiva o governo tem uma estratégia de aumentar a participação do GN na matriz energética brasileira, implicando em investimentos tanto na ampliação da produção nacional de gás natural, como em infra-estrutura de transporte e distribuição capaz de disponibilizar o gás aos setores de consumo.

17 Microturbina Motores de Combustão Interna:
Diesel, Stirling e gás. Também desempenham papeis importantes no contexto da descentralização da eletricidade em relação as energias renováveis: Energia solar, eólica, geotérmica, biomassa, etc. 1º O gás natural para geração de energia elétrica vem sendo usado em sistemas de turbina a gás, desde Desenvolvimento na área técnica e industrial na última década possibilitou a introdução de microturbinas, com capacidade de geração de energia. Motores 2º

18 Vantagens da aplicação de MT na Co-geração:
Emissões atmosféricas baixas; Baixos níveis de ruído e de vibração; Flexibilidade de combustível; Dimensões reduzidas e simplicidade na instalação,; Modularidade; Baixo custo e pequena necessidade de manutenção; Alta eficiência. (apesar da microturbina ter uma eficiência elétrica de aproximadamente 30%, sua eficiência total, quando utilizada em instalações de cogeração, pode chegar a mais de 80%).

19 Cogeração Um projeto de central de cogeração, conceitualmente adequado, é aquele que atende a demanda elétrica e térmica com um desejado desempenho, disponibilidade e facilidade de manutenção, além de ser economicamente viável. Assim, para estes casos necessita ser estudada a intensidade do uso e o nível de temperatura que definirão a tecnologia a ser utilizada.

20 Metodologia Estudo de Caso: Edifício D. Neta - Campo Grande/MS
Levantamento da carga: Qtde de aparelhos, tipos, potência, tempo de uso, etc. Contas de energia do ano de 2006. Com essas informações pode-se encontrar Consumo Mensal; Carga instalada ; Demanda. com objetivo de dimensionar a potência da microturbina.

21 Metodologia Para dimensionar a carga instalada e demanda tem-se:
Área residencial: Consumo mensal de cerca de kWh; Área comercial: Consumo mensal de kWh; Consumo total mensal da área comum de kWh. Considerando: Período de 240 horas mensais; FC = 1 (Demanda Média); FC = 0,65 (Demanda Máxima).

22 Portanto, adotou-se neste trabalho uma MT de 100 kW.
Metodologia Partindo dos valores da demanda média e máxima estimada, pode-se estimar a carga instalada. A microturbina com o chiller de absorção na saída dos gases a ser implantado nestas instalações será de 100 kW. Portanto, adotou-se neste trabalho uma MT de 100 kW.

23 Metodologia Através da Identificação das variáveis de interesse, foi construído um DLC baseado na técnica de DS. Por que? Compreender a operação do sistema real; Determinar os fatores que exercem maior influência sobre o comportamento do sistema; Avaliar a implementação de estratégias. Palavra Chave: Aprendizado

24 Metodologia A análise de viabilidade econômico-financeira se baseia na comparação dos custos de investimentos da utilização do GN, comparado ao uso da EE em prédios residências e comerciais, analisando os efeitos da competição desses energéticos junto aos usuários finais.

25 Metodologia Foram levantados os fatores determinantes para a elaboração da ferramenta de apoio aos novos consumidores residenciais e comerciais, permitindo assim, a elaboração do DLC. Para selecionar os modelos de cogeração mais adequados nos setores considerados, optou-se por realizar estudos de viabilidade técnica e econômica em um edificio, escolhida de forma que suas características fossem representativas do setor em questão. Um critério importante para a seleção do edificio foi a existência de demanda por vapor e que trabalhasse o mais próximo possível de um regime de operação contínuo, pois isto melhora o desempenho econômico da planta de cogeração.

26 Diagrama de Laço Causal
Tais relações de causa e efeito, servem de base para a criação de um ambiente de simulação que permita ao usuário a tomada de decisão, considerando a influência de múltiplos critérios qualitativos e quantitativos. O diagrama apresenta as relações de causa e efeito para as variáveis consideradas inicialmente, como determinantes no uso do gás natural em instalações prediais residenciais e comerciais.

27 Utilização do GN

28 Utilização da EE

29 Conclusão Este trabalho apresenta uma metodologia para análise da viabilidade economica-financeira da utilização do GN em alternativa à EE através do uso de sistemas de co-geração. A importância de DS na modelagem de sistemas de cogeração consiste em permitir a avaliação da influência de fatores como: o crescente aumento nas tarifas de energia elétrica, associada à perspectiva de retomada do crescimento econômico. à incerteza quanto à expansão da oferta de eletricidade, na viabilidade destes sistemas nos setores comercial e residencial. O DLC foi construído em função do conhecimento relativo ao sistema, onde, por muitas vezes, resulta da subjetividade e intuição do modelador.

30 Obrigada