dc.creator |
TAETS, Leandro Alexandre Ribeiro |
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dc.date.issued |
2021-12-16 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3189 |
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dc.description.abstract |
The use of renewables in electricity generation, especially wind and solar, has grown
worldwide, taking advantage of reductions in equipment costs and policies to encourage
substitution of fossil fuels. However, one of the main characteristics of wind and solar
generation is intermittency, which requires increasingly flexible electricity generation
systems. In Brazil, renewables have also shown significant growth with an increase in
wind and solar generation. Some of the new hydroelectric projects, which have come into
operation in recent years, feature run-of-river operation. With smaller reservoirs, the
production of electricity in these plants, in periods of drought, drops substantially, making
it necessary to complement this production. This work analyzes the use of natural gas, in
order to present it as a viable fuel within the scenario of changing the electricity
generation matrix, either with the use of renewable energies, around the world, or with
the expansion of run-of-river hydroelectric plants in Brazil. The analysis presents several
strengths and opportunities for natural gas, such as, for example, technologies that allow
electricity generation with efficiencies greater than 60%, in combined cycle plants, and
reduction of CO2 emissions in the order of 60%, compared to USC plants operating with
two types of coal widely used in Brazil. Furthermore, the combustion of natural gas is
practically free from SO2 emissions. The analysis also points out that the investment cost
of a natural gas thermoelectric plant is about 50% lower, while the O&M cost is 40%
lower compared to a USC plant. However, some factors are negative, there are
weaknesses and threats that can make it difficult to use natural gas to generate electricity.
Even natural gas has better environmental characteristics, compared to other fossil fuels,
policies to encourage the use of renewable energy and replacement of fossil fuels can
limit the use of natural gas. Furthermore, the development of energy storage technologies
can mitigate the impacts of renewable energies intermittence. From all the factors
presented by the analysis, it is possible to affirm that natural gas, despite being a fossil
fuel, has, and will continue to play for the next years, a fundamental role in guaranteeing
the stability of the electricity supply in the scenario expansion of wind and solar energy.
Specifically in the Brazilian case, the complementary operation, during the dry season,
with run-of-river hydroelectric plants is essential to guarantee the electricity supply to the
country. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Gás natural |
pt_BR |
dc.subject |
Matriz energética mundial |
pt_BR |
dc.subject |
Turbinas a gás |
pt_BR |
dc.subject |
Carvão mineral |
pt_BR |
dc.subject |
Geração termelétrica |
pt_BR |
dc.title |
Análise da utilização conjunta do gás natural e das energias renováveis para a geração de eletricidade |
pt_BR |
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.date.available |
2022-03-16 |
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dc.date.available |
2022-03-16T16:09:06Z |
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dc.date.accessioned |
2022-03-16T16:09:06Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6191996167807510 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
SILVA, Rogério José da |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5763745161487235 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
O uso das energias renováveis na geração de eletricidade, especialmente eólica e solar,
tem crescido em todo o mundo, aproveitando-se de reduções nos custos dos equipamentos
e de políticas de incentivo de substituição de combustíveis fósseis. Contudo, uma das
principais características da geração eólica e solar é a intermitência, o que exige sistemas
de geração de eletricidade cada vez mais flexíveis. No Brasil, as energias renováveis
também têm apresentado crescimento significativo com aumento na geração eólica e
solar. Uma parte dos novos empreendimentos hidrelétricos, que entraram em operação
nos últimos anos, têm como característica a operação fio d´água. Com reservatórios
menores a produção de eletricidade nestas usinas, nos períodos de seca, cai
substancialmente, sendo necessário complementar esta produção. Este trabalho analisa o
uso do gás natural, com o intuito de apresentá-lo como um combustível viável dentro do
cenário de alteração da matriz de geração de eletricidade, seja com o uso das energias
renováveis, ao redor do mundo, ou ainda com a expansão das hidrelétricas fio d´água no
Brasil. A análise apresenta diversas forças e oportunidades para o gás natural, como por
exemplo, tecnologias que permitem geração de eletricidade com eficiências superiores a
60 %, em plantas de ciclo combinado, e redução de emissões de CO2 da ordem de 60 %,
na comparação com plantas USC operando com dois tipos de carvões bastante utilizados
no Brasil. Além disso, a combustão de gás natural é praticamente isenta de emissões de
SO2. A análise também aponta que o custo de investimento de uma central termelétrica a
gás natural é cerca de 50 % menor, enquanto que o custo de O&M é 40 % menor na
comparação com uma central USC. Mas nem todos os fatores são positivos, existem
fraquezas e ameaças que podem dificultar o uso do gás natural na geração de eletricidade.
Mesmo o gás natural possuindo melhores características ambientais, frente aos demais
combustíveis fósseis, políticas de incentivo ao uso de energias renováveis e substituição
dos combustíveis fósseis podem limitar o uso do gás natural. Além disso, o
desenvolvimento de tecnologias de armazenamento de energia pode mitigar os impactos
da intermitência das energias renováveis. A partir de todos os fatores apresentados pela
análise, é possível afirmar que o gás natural, apesar de ser um combustível de origem
fóssil, tem, e continuará tendo pelos próximos anos, um papel fundamental para garantir
a estabilidade do fornecimento de energia elétrica no cenário de expansão das energias
eólica e solar. Especificamente no caso brasileiro, a operação complementar, durante o
período de seca, com as hidrelétricas fio d´água é fundamental para garantir o suprimento
de eletricidade para o país. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
pt_BR |
dc.relation.references |
TAETS, Leandro Alexandre. Análise da utilização conjunta do gás natural e das energias renováveis para a geração de eletricidade. 2021. 158 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021. |
pt_BR |