Novas Técnicas de Aproveitamento da Energia do Bagaço + Palhiço
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- Dalila Aquino Leal
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1 Novas Técnicas de Aproveitamento da Energia do Bagaço + Palhiço Case Seresta Autor: Écliton Ramos
2 02 Fonte: ONS
3 Evolução da capacidade instalada (por fonte de geração MW) Plano Decenal de Expansão de Energia PDE 2020 Fonte: EPE 03
4 Evolução da capacidade de armazenamento do SIN* Crescimento da potência instalada em 10 anos 56% Crescimento dos reservatórios em 10 anos 6,7% Fonte: EPE * Sistema Interligado Nacional 04
5 05 Suprimento de Energia Elétrica com Biomassa de Cana-de-açúcar
6 Vantagens da Geração Distribuída com Cana-de-açúcar 1 - Curto tempo de implantação (ferramenta de planejamento) 2 - Custo evitado em transmissão e distribuição 3 - Diminuição das perdas do sistema 4 - Aumento da confiabilidade do sistema 5 - Aumento do número de empregos na construção e operação 6 - Melhor distribuição do investimento do ponto de vista econômico e social 7 - Melhor ambiente para o empreendedor nacional 8 - Maior índice de nacionalização dos equipamentos e serviços ( 99% ) 9 - Mitigação dos impactos ambientais 10 - Agrega valor às produções existentes de açúcar e etanol 11 - A maior parte da energia é produzida no período seco 12 - Energia limpa, gera crédito de carbono 06
7 Cana-de-açúcar no Brasil Fonte: União Nacional da Cana-de-Açúcar - Unica 07
8 Balanço de energia Fonte: União Nacional da Cana-de-Açúcar - Unica 08
9 Procedimentos para o Aumento da Geração no Setor Sucroenergético 1 - Aumento da eficiência, pressão e temperatura das caldeiras 2 - Implantação de turbinas de contrapressão e condensação com aumento da eficiência, pressão e temperatura 3 - Motorização de todos os acionamentos da fábrica 4 - Diminuição e regularização do consumo específico de vapor na produção de açúcar e etanol 5 - Incorporação do terceiro terço (pontas e palhas ou palhiço) 09
10 11 Balanço Térmico da Geração de Energia Elétrica
11 Moagem: 100 TCh Combustível: apenas BAGAÇO TC/ano 57,2 T/h 67 kgf/cm 2 490º C CALDEIRA 2,2 kgv/ kgb 40 T/h 5,9 kgv/ kwh kw 17,2 T/h 4,0 kgv/kwh KW Bagaço para a caldeira 26 T/h horas 1,5kgf/cm o C horas 80º C 50º C 110º C Geração bruta : (61%) + (39%) = (100%) KW = KW 110,8 KWh / TC 12
12 Moagem: 100 TCh (Bagaço) Balanço Energético COGERAÇÃO CONSUMO DA FABRICA EXCEDENTE COGERAÇÃO GERAÇÃO PARASITAS 8 % EXECEDENTE GERAÇÃO EXCEDENTE TOTAL KW KW KW KW 344 KW KW KW (49%) (51%) (100%) Excedente Específico 77,4 KWh/TC 13
13 Moagem: 100 TCh TC/ano Combustível: BAGAÇO 51,1 T/h 67 kgf/cm 2 490º C CALDEIRA 2,2 kgv/ kgb 40 T/h 5,9 kgv/ kwh kw 11,1 T/h 4,0 kgv/kwh 2,764 KW Bag. Caldeira 23,2 T/h Bagaço para estoque 2,8 T/h horas 1,5kgf/cm o C horas 80º C 50º C 110º C Geração bruta : (71%) + (29%) = (100%) KW = KW 110,8 KWh / TC - Capex 14% menor 14
14 COMPOSIÇÃO DO PALHIÇO Fonte: Ripoli PCI calculado em função da umidade média Obs.: 1- Quantidade de palhiço existente na cana moída = 62 Kg/TC (impurezas vegetais); 50Kg/TC - folhas e palhas; 12Kg/TC - pontas 2- Quantidade de palhiço disponível = 218 kg/tc 3- Quantidade de pontas = 79,4 Kg/TC (28,36% de 280 Kg do palhiço) 67,4 Kg/TC - desprezadas no campo 4- Quantidade de palhas e folhas aproveitadas = 280 kg/tc 50 kg/tc 79,4 Kg/TC = 150,6 kg/tc 5- Bagaço equivalente = 150,6 kg/tc x 1,42 (PCI palhas / PCI bagaço) = 214 kg/tc 15
15 Moagem: 100 TCh TC/ano Combustível: BAGAÇO + 72% de PALHIÇO) 104,3 T/h CALDEIRA 2,2 kgv/ kgb 40 T/h 5,9 kgv/ kwh 64.3 T/h 4,0 kgv/kwh 67 kgf/cm 2 490º C kw KW 26 T/h Bag horas 1,5kgf/cm o C horas 21.4 T/h Bag Equiv T/h Bag. Caldeira 80º C 50º C 110º C Geração bruta : (29,65%) + (70,35%) = (100%) KW = KW 228,6 KWh / TC 16
16 Balanço Energético Moagem: 100 TCh (BAGAÇO + 72% de PALHIÇO) COGERAÇÃO CONSUMO DA FABRICA KW KW EXCEDENTE COGERAÇÃO KW (21%) GERAÇÃO PARASITAS 8 % KW KW EXECEDENTE GERAÇÃO KW (79%) EXCEDENTE TOTAL KW (100%) Excedente Específico 185,7 KWh/TC 17
17 Moagem: 100 TCh (BAGAÇO + 72% de PALHIÇO) 81,3 T/h CALDEIRA 2,2 kgv/ kgb 40 T/h 5,9 kgv/ kwh 41.3 T/h 4,0 kgv/kwh 67 kgf/cm 2 490º C kw KW 26 T/h Bag 21,4 T/h Bag Equiv ,4 T/h Bag. Total 37 T/h Bag. Caldeira horas 1,5kgf/cm o C horas 80º C 50º C 10.4 T/h - Bagaço para estoque 110º C Geração bruta : (39,6%) + (60,4%) = (100%) KW = KW 228,6 KWh / TC - Capex 25% menor 18
18 Fator de Capacidade (Energia Exportada / Potência Total Instalada*) * Potência instalada = potência requerida x 1,1 19
19 20 CASE SERESTA
20 Estrutura da Parceria HIdrotérmica 100% Completion Bond BNDES / BNB Recursos Próprios Financiamento Bagaço, Condensado e O&M Supply SPE Performance Bond Energia EPC Contrato AKB Us. SERESTA Energia e Vapor PPA ACR / ACL
21 SITUAÇÃO DE REFERÊNCIA Moagem anual ton Moagem horária 290 ton Consumo específico 550 kg vapor / ton cana moída Fibra 14,6 % Bagaço 30,4% Eficiência industrial 90% Tempo efetivo de moagem horas
22 20
23 SITUAÇÃO 01 Moagem anual ton Moagem horária 330 ton Consumo específico 450 kg vapor / ton cana moída Fibra 14,6 % Bagaço 30,4% Eficiência industrial 92% Tempo efetivo de moagem horas Aproveitamento de Palhiço 55% Excedente Específico 144,8 KWh/TC
24 AÇÕES PARA PRODUÇÃO DE EXCEDENTES DE ENERGIA Investimentos de Responsabilidade da Hidrotérmica: Instalação de uma caldeira de 250 Ton/h - 67 bar 490 C Instalação de um turbo-gerador de condensação com extração controlada de 33 MW e uma turbina de contra-pressão de 20 MW. Subestação Elevadora 37,5MVA Motorização do Preparo de Cana e Moenda. Redução do consumo de vapor de processo de 550 kg vapor/ton cana para 450 kg vapor/ton cana. Sistema de limpeza a seco. Investimentos de Responsabilidade da Us. SERESTA Renovação / Irrigação por gotejamento de 5.000ha Aquisição de 10 máquinas para mecanização do campo
25 20
26 20
27 LOCALIZAÇÃO DA OBRA
28 LOCALIZAÇÃO DA OBRA
29 LOCALIZAÇÃO DA OBRA Limpeza a seco UTE
30 LAY OUT ETA Subestação Torres de Resfriamento Caldeira ETALG Casa de Força Transporte de biomassa
31 Central Termelétrica BEN BIOENERGIA 53MW, Teotonio Vilela, AL
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38 MUITO OBRIGADO
39
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