Apresentação da Empresa MWM Latin America Soluções Energéticas Ltda. ABEGÁS Rio de Janeiro

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1 Apresentação da Empresa MWM Latin America Soluções Energéticas Ltda ABEGÁS Rio de Janeiro

2 Agenda Resumo da históra da MWM Elementos de uma central de cogeração Aplicações Produtos Estrutura de manutenção Investimento Inicial x Custos operacionais Estudo de Caso Referências Filme MWM 6,5 min. Pag 2

3 Histórico A MWM é uma empresa de tradição que nos últimos 140 anos vem acompanhada de inovações 1871: O inventor de carros Carl Benz fundou a empresa chamada de "Mechanical Workshop, na cidade de Mannheim, na Alemanha. 1922: Feita uma divisão na empresa. A Motoren-Werke Mannheim AG, ex Benz e a "Stationare Engine Construction. 1985: O grupo Klöckner-Humboldt-Deutz AG assume a MWM. 2005: DEUTZ AG cria uma divisão chamada de DEUTZ Power Sestems. 2007: DEUTZ vende essa divisão ao grupo de investimento 3i no outono de : Voltam a utilizar a marca MWM. Pag 3

4 MWM grupo mundial MWM construiu uma rede 11 filiais nos principais mercados MWM Canada Inc. MWM Benelux B.V. MWM Energe Hungaria Kft. MWM of America, Inc. MWM Latin America Soluções Energéticas Ltda. MWM GmbH MWM France SAS MWM Energe España S.A. MWM Austria GmbH MWM Asia- Pacific Pte. Ltd. MWM Energe Australia Pte. Ltd. MWM Korea Rep.-Office MWM Beijing Co. Ltd. Pag 4

5 Números - chave Números, Dados, Fatos aprox. 1,200 funcionários no mundo Faturamento 2009/10: aprox. 344 milhões de Euros Geradores funcionando em mais de 60 países Total instalado no ano fiscal 2009/10: aprox. 650 Mw el Pag 5

6 MWM Latin América Soluções Energéticas Ltda Informações gerais 3 anos de pesquisa de mercado 2010 fundação de sede física em Campinas escritório de vendas, desenvolvimento de negócios e suporte para America Latina através dos nossos parceiros e distribuidores na região Previsão de contratação no curto prazo de mais 1 engenheiro de projeto, 1 engenheiro de manutenção Vendas de sistemas de geração e cogeração na região nos últimos dois anos superiores a: 4MW no Brasil, 2 MW no Chile, 3 MW no Mexico, 1 MW na Colombia. Além de vendas de peças principalmente para: Brasil, Argentina, Chile, Equador, etc. Principais projetos em andamento: mais de 300 MW no Brasil em geração (leilões)e cogeração com gás natural, biogás outros como gás de aterros, etc, mais de 50 MW no Peru em geração, mais de 40 MW na Bolívia em geração, mais de 20 MW no Equador em cogeração, mais de 200 MW no México em geração, etc. Planejamento Estratégico Atuar com parceiros locais especializados e com profundo reconhecimento no mercado. Ex: Lufetec Forte apoio técnico de nossa sede na Alemanha e da filial da Espanha (80 funcionários) Responsável pela gestão de projetos e suporte técnico aos clientes e parceiros Treinamento para as equipes de manutenção locais e gestão de estoque físico de peças.

7 Portifólio de produtos e aplicações Geradores Potência Elétrica: Capacidade de 300 4,300 kw el Gás e diesel Cogeração Energia Elétrica + Energia térmica (calor ou frio) Projeto e especificação de layout dos componentes Conceito modular (container) para facilitar a instalação Soluções Turn-Key Consultoria, Engenharia, Projeto Entrega completa e montagem de plantas de energia Diferentes tipos de Gases poder ser usados para diversas aplicações. Gás natural BioGás Gases especiais (Dejetos de animais, aterros e tratamento de esgoto) Ex: Gás de coque Page 7

8 Serviços Manutenção Nossos conceitos (e.x. contratos de serviços), conhecimento e responsabilidade, certamente atendem a necessidade em todos os momentos. Serviços Suporte 24-h Suporte Especializado Consultoria Supervição Garantia de eficiência Documentação Através de um moderno software conseguimos identificar as peças necessárias para todos equipamentos MWM, no mundo, de forma precisa e rápida Centro de Treinamento Instrutores continuamente aprimorando conhecimentos para treinar equipes de manutenção em todo o mundo Centro de Logística Processos otimizados permitem extrema rapidez no identificação das peças. Alta eficiência e flexibilidade proporciona uma rápida entrega just-in-time de peças no mundo todo. Centro de Troca Custo & Tempo reduzidos, Usamos motores basicos e peças remanufaturadas Pag 8

9 O que é cogeração? Definição Com cogeração Aproveitamento da produção de energia elétrica e térmica a partir de um único combustível em uma máquina. Exemplo: Moto-gerador Gás Natural Biogás Sem cogeração Eletricidade Calor (Arrefecimento e escapamento) Gás natural Usina elétrica Calor Eletricidade

10 Uso racional da energia Na Cogeração pode-se alcançar um aproveitamento de até 85% de energia contida no combustível. Esta energia pode ser transformada em vapor, eletricidade, força motriz e frio (água gelada para sistemas de ar condicionado central), sendo ainda possível a produção de gás carbônico (CO2) a partir da descarga dos Gases de combustão.

11 Benefícios da cogeração Eficiência Energética Segurança e confiabilidade na energia, através da auto-suficiência na produção de energia elétrica e paralelismo com a rede da concessionária Energia Elétrica de alta qualidade Melhor perfil de carga na energia adquirida da concessionária Custo de operação para o cliente final, na maioria dos casos menor Certificação LEED (Green Building) Possibilidade de obter Créditos de Carbono Redução das perdas de energia em linhas de transmissão distantes dos consumidores Utilização de recursos atualmente não aproveitados (Biogás)

12 Elementos de uma central de cogeração 1. SISTEMAS PRINCIPAIS. i Grupo motogerador. ii Máquina de absorção. 2. SISTEMAS AUXILIARES. i Sistema de refrigeração e recuperação de calor. ii Sistema de lubricação. iii Sistema de ventilação da sala. iv Sistema de escape e aproveitamento térmico. v Sistema de alimentação de combustível. vi Sistema elétrico e de controle. 3. ACOPLAMENTO PLANTA DE COGENERAÇÃO - PROCESSO. i Diagrama P&ID Geral. ii Planos implantação. Exemplos. Page 12

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15 Elementos de uma central de cogeração i Grupos MOTOGERADORES. Gás Natural Máquina térmica geradora de eletricidade e calor. PARTE MAIS IMPORTANTE DA CENTRAL DE COGERAÇÃO. Condiciona o resto dos equipamentos auxiliares da central. Page 15

16 Elementos de uma central de cogeração Válvula de três vias do circuito de HT Elementos principais: Circuito de Água de refrigeração HT e LT Circuito de ar e combustível Circuito de escape Circuito de óleo lubrificante Alternador Turbo Válvulas de três vias. Válvula de três vias do circuito de LT GRUPO MOTOGERADOR Page 16

17 Elementos principais de uma central de cogeração ii Máquina de absorção (Duplo efeito). Gases escape Água de camisas Água fria ºC Possibilidade de refrigeração a partir do calor residual dos motores. Alta eficiência energética Page 17

18 Elementos principais de uma central de cogeração ii Máquina de absorção (Duplo efeito). Água torre Condensador Gerador de Baixa Temp. Vapor de refrigerante Fonte de calor Água fria Evaporador Absorvedor Generador Alta Temperatura Trocador de calor água camisas Page 18

19 Elementos principais de uma central de cogeração ii Sistema de refrigeração e recuperação de calor. Circuito Água de processo SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DE HT: Função: Refrigera camisas Refrigera óleo lubrificante Refrigera 1ª etapa intercooler Aproveitamento térmico de Água quente (90ºC) Page 19

20 Elementos principais de uma central de cogeração ii Sistema de refrigeração e recuperação de calor. Sensor pressão diferencial Saída de Água do motor.aprox. 90ºC Tanque de expansão Bomba de HT Trocador de recuperação térmica Saída de Água de processo (A intercambio de escape) Entrada de Água de processo Entrada de Água no motor Aprox. 84ºC Válvulas de três vias Bomba de HT Radiador de HT Page 20

21 Elementos principais de uma central de cogeração ii Sistema de refrigeração de alta temperatura LT. Refrigeração de LT: Função: Refrigerar a mistura ar e Gás natural Bomba de LT Válvulas de três vías Entrada de Água no motor. 40ºC Saída de Água do motor. Aprox 44ºC Tanque de expansão Sensor pressão diferencial Page 21 Radiador de LT ar ambiente Temperatura máxima dissipação 35ºC

22 Elementos principais de uma central de cogeração iii Sistema de lubricação. SISTEMA DE LUBRICAÇÃO: Função: Fornece óleo lubrificante al motor Reserva de óleo lubrificante limpo Armazena óleo lubrificante usado Um sistema para toda a planta Page 22

23 Elementos principais de uma central de cogeração iii Sistema de lubricação. Entrada de óleo lubrificante limpo no motor Bomba de fluxo entre cárter até depósito óleo lubrificante limpo. Válvula de controle de cárter Saída de óleo lubrificante usado do motor até depósito de óleo lubrificante usado. Válvula de descarga de cárter Depósito de óleo lubrificante usado. Flange de descarga de óleo lubrificante usado Caminhão de residuos de óleo lubrificante Depósito de óleo lubrificante limpo. Bomba de transferência de óleo lubrificante do caminhão para o tanque Page 23 Flange para conexão de óleo lubrificante limpo.

24 Elementos principais de uma central de cogeração iv Sistema de combustível. Rampa de Gás: Regulação de pressão Dispositivo apagallamas Regulagem de vazão Entrada de Gás desde CRM. Importante: Pressão de Fornecimento (motores MWM) mbar Page 24

25 Elementos principais de uma central de cogeração v Sistema de escape aproveitamento térmico. Duto a alta T Contrapressão Gases escape! Silenciador de Gases de escape. Aço AISI 304 Descarga na atmósfera. Temperatura mínima 120ºC Temperatura aprox ºC Duto escape com grande dilatação térmica. Alternar apoios fixos e móveis Distribuidor de Gases de escape. AISI 304 Gás até chaminé Gás para intercambio de calor Elétrica ou pneumática Com Regulação de posição Page 25

26 Elementos principais de uma central de cogeração v Sistema de escape e aproveitamento térmico. Sistema de escape: Descarga os gases para atmósfera Atenúa som de descarga Fonte de calor residual a alta temperatura. Intercambiador térmico de Gases de escape Aproveitamento térmico de Gases de escape. Produção de Água quente (hasta 105ºC) Aproveitamento direto Gases escape e absorção Produção de vapor a baja pressão ( até 7 ou 8 Bar). Intercambio térmico de Água de camisas (Água até 92ºC) Entrada de Água de processo (Retorno do circuito de clima) Page 26

27 Elementos principais de uma central de cogeração vi Sistema de ventilação de sala. Sistema de ventilação da sala: Proporciona ar de combustão aos motores Ar para ventilação de sala (dissipação do calor de radiação dos motores e dos equipamentos quentes ) Filtra esse ar para que cumpra com o requisito de qualidade de F6 ou F7. Persiana antichuva ou malha metálica Silenciador de ar de entrada Persiana antichuva ou malha metálica Silencioso de ar de entrada Filtro de ar de entrada Sensor pressão filtros de ar Falhas: Curtocircuito de ar Depressão por falta de ar (Tª ext baixa). Ventilador (Impulsão de ar) Sensor temperatura interior (controle de ventilação) Page 27 Fluxo do ar: Do alternador ao motor e saída.

28 Elementos principais de uma central de cogeração vii Sistema de controle. Esquema unifilar. Page 28

29 Elementos principais de uma central de cogeração vii Sistema de controle. Quadro controle, proteção e sincronismo Sincronização em : Tensão Frequência (50 Hz ou 60Hz) Fase (Angulo de desfase) Relé de vigilancia 25. Quadro de controle do grupo: Proteção do alternador Responsável de sincronizar grupo com a rede ou o com otros grupos Controle dos grupos (Potência demandada, alarmes etc) Relés de proteção: 27 Proteção mínima tensão 64 Tensão homopolar 40 Perdida excitación alternador 81 Máx/mín frecuencia 46 Desequilibrios entre fases 32 Potência inversa 50/51 Sobreintensidade 59 Relé máx / mín tensión. Page 29

30 Elementos principais de uma central de cogeração vii Sistema de controle. Quadro auxiliares Quadro de auxiliares (bombas, radiadores, etc.): Alimentação a estes auxiliares (380V) Manobra de auxiliares (arranque, parada) Controle e Regulagem Proteção Page 30

31 Elementos principais de uma central de cogeração vii Sistema de control. Sistema SCADA SISTEMA SCADA Control mediante PC da operação de toda a planta. Interface com o sistema TEM Page 31

32 ACOPLAMENTO COGERAÇÃO - PROCESSO UNIÃO DA COGERAÇÃO - ABSORÇÃO COM SISTEMAS CONVENCIONAIS ACOPLAMENTO DEVE PERMITIR O TRABALHO EM PARALELO COM SISTEMAS CONVENCIONAIS Page 32

33 KWh GAS ACOPLAMIENTO COGERAÇÃO - PROCESSO FUNCIONAMENTO IDEAL COGERAÇÃO A 100% DE SUA CARGA NOMINAL SEMPRE PICOS DE DEMANDA SISTEMAS CONVENCIONAIS (CALDEIRA OU COMPRESOR - AC) DEMANDAS ENERGÉTICAS DEMANDA TERMICA DEMANDA ELECTRICA COGENERACIÓN MES aproveitamento térmico cogeração Frío absorção Page 33

34 KWh GAS DESENHO DE CENTRAIS COGERAÇÃO CRITÉRIOS FUNDAMENTAIS: DEMANDAS ENERGÉTICAS 1. Rendimento Elétrico Equivalente (REE) MES Demanda RANGE DE POTÊNCIAS Solução ótima (REE) Horas/ano operação DEMANDA TERMICA DEMANDA ELECTRICA COGENERACIÓN REE Qual central permite cumprir com o REE? 2. Horas de operação no ano Qual potência permite operar mais horas? 3.ECONÔMICO Equipamentos Motor MWM absorção simple/duplo efeito Tarifa mais vantajosas (EE e GAS NATURAL) Contabilizar investimentos e Custos Page 34 RANGE DE POTÊNCIAS Maximizar Venda de eletricidade para a rede Economia de energia e Amortização da central Viável?

35 Produtos

36 Principais diferenciais do produto Grupos geradores de alto rendimento elétrico (entre 41% e 44%) o que significa menor consumo de combustível por kw produzido devido: Processo de combustão otimizado Sistema anti-knockning Sistema Eletrônico de Controle (TEM) Motor altamente testado em campo e continuamente aperfeiçoado Total Electronic Management (TEM) Sistema que integra sensores do motor e da planta (temperaturas entrada e saída de ar e da água, gases de exaustão, nível de óleo, pressões diferenciais etc) Facilidade de regular o gerador para condições ambientes locais Diagnóstico e solução de problemas via internet Sistema modular para controlar funções auxiliares Sistema operacional simples e seguro Sistema com várias opções de idiomas inclusive português Histórico de ocorrências, alarme e desligamento automático visando proteger o motor Pag 36

37 Principais diferenciais do produto Alta Confiabilidade - Produto robusto, fabricado para funcionar 24h/dia Menor consumo de oléo lubrificante (até 50% menos que os concorrentes) Tanque de óleo acoplado na base do equipamento (2016 e 2020) = menos paradas para troca de óleo Menores dimensões e peso (até 50% menos que os concorrentes) resultando em menores investimentos em fundações e salas de máquinas Longos intervalos de manutenção Produto de fabricação alemã Menores emissões de poluentes Diferencial Empresa MWM: ampla experiência em plantas de geração e cogeração Lay out of Power Plants Pag 37

38 TCG 2016 e TCG 2020 Opção container Dimensões médias de 13m x 3m x *3m projetadas de acordo necessidades de manutenção. *Exceto chaminé. Cliente terá uma instalação made in Germany Isolamento acústico padrão 70 db(a) ± 3 db(a) a 10 m de distância Porta dianteira para fácil manutenção do gerador Fabricado para ficar em ambientes externos Rapidez na instalação e comissionamento Opção de container para cogeração

39 Principais elementos fornecidos no container Filtro entrada de ar Circuito intercooler Controle de Gás Entrada do silenciador Ventilador entrada de ar Tanque de oléo Painéis elétricos Arrefecimento do mortor Sala de controle Ar condicionado Apresentação de produtotcg 2016C Page 39

40 Investimento Inicial x Custos operacionais Ex. 1) 600kW 5 anos MOTOR MWM MOTOR 1 MOTOR 2 Potência Gerada (kw el) Rendimento (%) 41,74% ,60% 37,40% Consumo de gas natural (m³/h) 143,75 151,52 160,43 Diferença consumo (m³/h) - 7,77 16,68 Consumo adicional anual (m³/ano) Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) Custo de gas natural. (R$ /m³) 1,05 1) Custo de gás MWM (R$/ano) Geração na ponta (h/ano) 792 R$ ,010 R$ ,00 R$ ,76 Cogeração comercial (h/ano) 4000 R$ ,422 R$ ,64 R$ ,79 Cogeração comercial (h/ano) 8000 R$ ,844 R$ ,27 R$ ,58 Investimento médio (R$/kW) R$ 1.200,00 R$ 1.080,00 R$ 960,00 Custo de manutenção (R$/oph) R$ 25,00 R$ 28,75 R$ 30,00 Pag 40

41 Investimento Inicial x Custos operacionais Ex. 1) 600kW 5 anos MOTOR MWM MOTOR 1 MOTOR 2 2) Investimento total inicial R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 3) Custo anual manutenção Geração na ponta 792 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 Cogeração comercial (12h - dia) 4000 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 Cogeração comercial (24h - dia) 8000 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 Custo total (1+2+3) (anos) 5 Geração na ponta 792 R$ ,05 R$ ,00 R$ ,82 Cogeração comercial (12h - dia) 4000 R$ ,11 R$ ,18 R$ ,96 Cogeração comercial (24h - dia) 8000 R$ ,22 R$ ,36 R$ ,91 Comparativo de custo x Investimento Geração na ponta R$ ,05 R$ ,22 Cogeração comercial (12h - dia) -R$ ,07 -R$ ,85 Cogeração comercial (24h - dia) -R$ ,14 -R$ ,69 Pag 41

42 Investimento Inicial x Custos operacionais Ex. 2) 2000kW 10 anos MOTOR MWM MOTOR 1 MOTOR 2 Potência Gerada (kw el) Rendimento (%) 41,74% ,60% 37,40% Consumo de gas natural (m³/h) 479,16 505,05 534,76 Diferença consumo (m³/h) - 25,89 55,60 Consumo adicional anual (m³/ano) Geração na ponta Cogeração comercial (12h - dia) Cogeração comercial (24h - dia) Custo de gas natural. (R$ /m³) 1,05 1) Custo de gás MWM (R$/ano) Geração na ponta (h/ano) 792 R$ ,699 R$ ,00 R$ ,88 Cogeração comercial (h/ano) 4000 R$ ,074 R$ ,12 R$ ,30 Cogeração comercial (h/ano) 8000 R$ ,148 R$ ,24 R$ ,61 Investimento médio (R$/kW) R$ 1.200,00 R$ 1.080,00 R$ 960,00 Custo de manutenção (R$/oph) R$ 35,00 R$ 40,25 R$ 42,00 Pag 42

43 Eficiência e qualidade x Custo Inicial Ex. 2) 2000kW 10 anos MOTOR MWM MOTOR 1 MOTOR 2 2) Investimento total inicial R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 3) Custo anual manutenção Geração na ponta 792 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 Cogeração comercial (12h - dia) 4000 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 Cogeração comercial (24h - dia) 8000 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 Custo total (1+2+3) (anos) 10 Geração na ponta 792 R$ ,99 R$ ,00 R$ ,82 Cogeração comercial (12h - dia) 4000 R$ ,74 R$ ,21 R$ ,05 Cogeração comercial (24h - dia) 8000 R$ ,48 R$ ,42 R$ ,10 Comparativo de custo x Investimento Geração na ponta -R$ ,01 -R$ ,84 Cogeração comercial (12h - dia) -R$ ,47 -R$ ,31 Cogeração comercial (24h - dia) -R$ ,95 -R$ ,62 Pag 43

44 Principais potenciais aplicações no mercado latino americano Cogeração a gás natural e geração de energia elétrica no horário de ponta: Indústrias Shopping Centers Hospitais Edifícios comerciais Cogeração ou Produção de energia elétrica utilizando Biogás: Aterros Sanitários Estações de tratamento de Esgoto Decomposição de vinhaça Decomposição de dejetos de animais Decomposição de resíduos alimentares Usinas Termoelétricas a gás natural Pag 44

45 ESTUDO DE CASO Pag 45

46 ESTUDO DE CASO Pag 46

47 ESTUDO DE CASO Condições ambientais locais: -Temperatura média - Umidade relativa (%) - Altitude (m) Pag 47

48 ESTUDO DE CASO Pag 48

49 ESTUDO DE CASO Pag 49

50 ESTUDO DE CASO Pag 50

51 ESTUDO DE CASO Pag 51

52 ESTUDO DE CASO Pag 52

53 ESTUDO DE CASO Pag 53

54 ESTUDO DE CASO Pay Back Simples: R$ /R$ = 4,06 anos Diversas possibilidades de financiamento Pag 54

55 Parceiro de manutenção A Lufetec tem mais de 15 anos em instalação e manutenção Clientes como Petrobrás e Owens Ilinois do Brasil Estrutura de atendimento 24h Cerca de 50 funcionários 3 galpões Estoque de peças Guindastes para remoção e içamentos Apresentação da Lufetec Estrutura de manutenção e operação prevista Previsão de estoque local de peças de reposição e de emergência para o cliente, baseadas na experiência da MWM Operação e funcionários MWM ou Lufetec on site de acordo com necessidade do cliente Pag 55

56 Referências TCG 2016C Capacidade instalada de 996 MW el com 1832 moto-geradores Western Europe Germane 631 MW el 212 MW el Eastern Europe America 65 MW el 5 MW el Asia Pacific Africa/Middle East 53 MW el Status MW el Page 56

57 Referências Referencias TCG e 2020K. Capacidade instalada de 3255 MW el com 2442 moto-geradores Germane 628 MW el Western Europe 1394 MW el America 200 MW el Eastern Europe 273 MW el Status 2010 Africa/Middle East 347 MW el Asia Pacific 413 MW el Page 57

58 Referências TCG 2032 Capacidade instalada de 1336 MW el com 369 moto-geradores Germane 82 MW el Western Europe 552 MW el Americas 84 MW el Eastern Europe 174 MW el Status 2010 Africa/Middle East 205 MW el Asia Pacific 239 MW el Page 58

59 Filme 60 MW around de world: 6,5 minutos start Pag 59

60 Muito obrigado! Eng. Marcelo Cupolo Sales & Business Development T M marcelo.cupolo@mwm.net MWM Latin America Av. Dr. José Bonifácio C. Nogueira, 214 sala Campinas - SP - Brasil