dc.creator |
PINTO, Gabriel Marques |
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dc.date.issued |
2020-04-16 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2340 |
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dc.description.abstract |
Combined cycle power plants are increasing their role in the electricity generation
worldwide. These plants stand out for their higher efficiency, lower electricity production costs
and relatively low greenhouse gas emissions. In Brazil, a country with mostly renewable energy
generation, these plants have been increasing their participation in electricity production. It is
noteworthy that combined cycle power plants can show off as an alternative to diversify the
Brazilian energy matrix and increase the reliability of the system, preventing supply crisis just
like happened in the past. In this context, this works performs an energetic, exergetic and
exergoeconomic analysis of a combined cycle power plant, using a full-scope simulator, which
digitally and faithfully reproduces the operation of the EDF Norte Fluminense Power Plant,
located in Macaé-RJ. Briefly, the simulator presents an exact duplicate of the real power plant
and its operation is identical to the operation of the EDF Norte Fluminense Power Plant.
The results show that the energy efficiency of the studied plant is equal to 51.47% and
the exergetic efficiency is equal to 49.25%. In addition, it was found that the equipment parts
that are responsible for the main irreversibilities are: combustion chamber, gas turbines and
heat recovery steam generators. From the exergoeconomic analysis, it was found that the cost
of electricity production, for the base case, was calculated to be 0.3891 R$/MWh, which is 10%
lower than the CVU calculated by ANEEL for the studied power plant. Finally, it was found
that a longer plant’s annual operation time imply in the reduction of the cost of electricity
production, which may motivate the use of combined cycle power plants as base load power
plants, reducing the hydroelectric power plants dependence and providing to the final consumer
lower tariffs than those observed in conventional thermal power plant operation. |
pt_BR |
dc.description.sponsorship |
Agência 1 |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Usina de ciclo combinado |
pt_BR |
dc.subject |
Exergia |
pt_BR |
dc.subject |
Eficiência energética |
pt_BR |
dc.subject |
Exergoeconomia |
pt_BR |
dc.title |
Análise termoeconômica de uma central de ciclo combinado de 826 mw - estudo de caso utilizando um simulador full-scope |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2021-03-16 |
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dc.date.available |
2021-03-16T14:47:58Z |
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dc.date.accessioned |
2021-03-16T14:47:58Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7502599155626965 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
RODRIGUEZ, Christian Jeremi Coronado |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5213237888376188 |
pt_BR |
dc.description.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. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
pt_BR |
dc.relation.references |
PINTO, Gabriel Marques. Análise termoeconômica de uma central de ciclo combinado de 826 mw - estudo de caso utilizando um simulador full-scope. 2020. 140 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2020. |
pt_BR |