Avaliação Técnica-Econômica das Tecnologias de Geração Heliotérmica para o caso brasileiro, considerando Sistemas de Armazenamento Térmico e Hibridização.

Abstract

uso de combustíveis fósseis para a geração de eletricidade leva a emissão de gases contaminantes para o meio ambiente. Na medida em que a população cresce, aumenta o uso inadequado dos recursos naturais do planeta. Assim, é necessário introduzir outras fontes alternativas, na medida em que a geração aumenta. Uma delas, que tem se desenvolvido nos últimos anos e pode se posicionar num futuro como grande geradora de energia elétrica, são as tecnologias que aproveitam a energia Heliotérmica. A tecnologia de concentração solar térmica (CSP) faz uso da radiação direita do sol. Assim, é importante avaliar o seu potencial, nos diferentes locais que são caracterizados por seus valores de radiação direita. A capacidade de trocar calor com sistemas e possibilitar o armazenamento de energia, é um dos grandes potenciais técnicos da tecnologia. Não obstante os custos ainda não são competitivos na medida em que os países não adotem políticas de incentivos. Assim, o objetivo desta pesquisa, é propor usinas com tecnologias de disco parabólico e cilíndrico parabólico nas condições climatológicas do Brasil, avaliando o potencial em regiões características (Sudeste, Centro e Nordeste) com diferentes medidas de radiação solar. Foram propostas inicialmente usinas com concentradores cilíndricos parabólicos operando com ciclo Rankine convencional, sendo configuradas assim: usina simples (CP), usina com armazenamento térmico (CP+AT), usina híbrida com caldeira auxiliar e armazenamento térmico (CP+AT+H). Em seguida foi analisada uma usina com concentradores cilíndricos parabólicos operando com um ciclo Rankine orgânico (CP-ORC). Finalmente foi proposta uma usina com concentradores de discos parabólicos e motor Stirling. Foram desenvolvidas análises tanto técnicas como econômicas para calcular o LCOE e o fator de capacidade de cada uma das usinas propostas. Para a cidade de Icapuí no estado de Ceará foram obtidos os melhores resultados, a usina com armazenamento térmico e hibridização apresentou um fator de capacidade de 72,2 e o LCOE de 12,82 USD¢/kWh, para concentradores cilíndrico parabólico. E fator de capacidade 23,1% e LCOE 16,15 USD¢/kWh para a tecnologia Dish-Stirling.