Energy Management: 2017/18

Transcrição

1 : 2017/18 The Energetic Balance of a Country (cont.) Prof. Tânia Sousa taniasousa@tecnico.ulisboa.pt

2 Energy Accounting Framework: Transformation 2 Summarizing the energy flow considered for each individual fuel or energy type

3 Energy Accounting Framework: Transformation Main flows considered in the energy transformation sector: Gás Natural 2016 provisório 22 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA 8. DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL How do you obtain energy for final consumption? 3

4 4 Energy Accounting Framework: Transformation Energy Sector own consumption? Example: Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO Consumo Próprio da Refinação Perdas da Refinação Coquerie e outras não especificadas Centrais Elétricas Bombagem Hidroeléctrica Extração de Carvão, Petróleo e GN Perdas de Transporte e Distribuição

5 5 Energy Accounting Framework: Transformation Energy Sector own consumption? Example: Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO Consumo Próprio da Refinação Perdas da Refinação Coquerie e outras não especificadas Centrais Elétricas Bombagem Hidroeléctrica Extração de Carvão, Petróleo e GN Perdas de Transporte e Distribuição What is the meaning of this term?

6 6 Energy Accounting Framework: Transformation What is the total amount of coal and oil and heat available for final consumption? Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL

7 7 Energy Accounting Framework: Transformation What is the total amount of coal and oil and heat available for final consumption? Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL

8 The Portuguese Energetic Balance An energetic Balance is a matrix: Each type of fuel/energy vector is considered along the columns Each row captures the flow of energy Carvão Petróleo Gás Natural Eletricidade Calor Renováveis Sem Eletricidade 2016 provisório 3 = = = 34 a 40 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais Aviação Internacional CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL AGRICULTURA E PESCAS INDÚSTRIAS EXTRATIVAS INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS CONSTRUÇÃO E OBRAS PÚBLICAS TRANSPORTES SETOR DOMÉSTICO SERVIÇOS

9 Energy Accounting Framework: Consumption 9 Summarizing the energy flow considered for each individual fuel or energy type

10 Energy Accounting Framework: Consumption Main flows considered in final consumption: Agriculture & Fisheries (2 sectors) Extractive Industries (1 sector) Transformation Industries Alimentação, bebidas e tabaco Têxteis Papel e Artigos de Papel Químicas e Plásticos Cerâmicas Vidro e Artigos de Vidro Cimento Construction & Public Works Transports Aviação Nacionais Transportes Marítimos Nacionais Caminho de Ferro Rodoviários Metalúrgicas Siderurgia Domestic Sector (1 sector) Services (1 sector) Vestuário, Calçado e Curtumes Madeira e Artigos de Madeira Borracha Metálo-eletro-mecânicas Outras Industrias Transformadoras Biomass consumption by the household sector is estimated based on surveys Example: Lenhas e Resíduos Vegetais CONSUMO FINAL 10. AGRICULTURA E PESCAS 10.1 INDÚSTRIAS EXTRACTIVAS INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS CONSTRUÇÃO E OBRAS PÚBLICAS 10.4 TRANSPORTES 10.5 SECTOR DOMÉSTICO SERVIÇOS

11 Exercise: Prepare the Energy Balance 1 TWh = Mtoe

12 Exercise: Prepare the Energy Balance

13 What happens to heat? Calor 2016 provisório 32 PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA Eletricidade 6.6 Cogeração Produção de Eletricidade Refinação de Petróleo Gás de Cidade Agricultura Alimentação, bebidas e tabaco Têxteis Papel e Artigos de Papel Químicas e Plásticos Cerâmicas Vidro e Artigos de Vidro Cimento e Cal Metalúrgicas Siderurgia Vestuário, Calçado e Curtumes Madeira e Artigos de Madeira Borracha

14 What happens to heat? Calor 2016 provisório 32 Cogeneration with natural gas in Sines refinery PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA Eletricidade 6.6 Cogeração Produção de Eletricidade Refinação de Petróleo Gás de Cidade Agricultura Alimentação, bebidas e tabaco Têxteis Papel e Artigos de Papel Químicas e Plásticos Cerâmicas Vidro e Artigos de Vidro Cimento e Cal Metalúrgicas Siderurgia Vestuário, Calçado e Curtumes Madeira e Artigos de Madeira Borracha

15 What happens to heat? What is the industry that produces the highest amount of heat? Calor 2016 provisório 32 PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA Eletricidade 6.6 Cogeração Produção de Eletricidade Refinação de Petróleo Gás de Cidade Agricultura Alimentação, bebidas e tabaco Têxteis Papel e Artigos de Papel Químicas e Plásticos Cerâmicas Vidro e Artigos de Vidro Cimento e Cal Metalúrgicas Siderurgia Vestuário, Calçado e Curtumes Madeira e Artigos de Madeira Borracha

16 What happens to heat? Where should the heat consumption of refineries appear?

17 What happens to heat? Where should the heat consumption of refineries appear? Calor 2016 provisório 32 CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO Consumo Próprio da Refinação Perdas da Refinação 7.2 Coquerie e outras não especificadas 7.3 Centrais Elétricas 7.4 Bombagem Hidroeléctrica 7.5 Extração de Carvão, Petróleo e GN 7.6 Perdas de Transporte e Distribuição 7.7

18 What happens to heat? What about the heat consumption of the paper industry?

19 What happens to heat? What about the heat consumption of the paper industry? INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS Alimentação, bebidas e tabaco Têxteis Papel e Artigos de Papel Químicas e Plásticos Cerâmicas Vidro e Artigos de Vidro Cimento e Cal Metalúrgicas Siderurgia Vestuário, Calçado e Curtumes Madeira e Artigos de Madeira Borracha Metálo-eletro-mecânicas Outras Indústrias Transformadoras

20 Energy Accounting Framework What happens to biodiesel? Biocombustíveis 2016 provisório 40 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais 4.2 Aviação Internacional 4.3 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA Briquetes 6.1 Coque 6.2 Produtos de Petróleo DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS Alimentação, bebidas e tabaco Têxteis Papel e Artigos de Papel Químicas e Plásticos TRANSPORTES Aviação Nacional Transportes Marítimos Nacionais Caminho de Ferro Rodoviários

21 Energy Accounting Framework What happens to biodiesel? Biocombustíveis 2016 provisório 40 IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA VARIAÇÃO DE "STOCKS" SAÍDAS Exportações Transportes Marítimos Internacionais 4.2 Aviação Internacional 4.3 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA Briquetes 6.1 Coque 6.2 Produtos de Petróleo DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS Alimentação, bebidas e tabaco Têxteis Papel e Artigos de Papel Químicas e Plásticos TRANSPORTES Aviação Nacional Transportes Marítimos Nacionais Caminho de Ferro Rodoviários Biodiesel production with: Colza and Sunflower The majority is mixed with diesel The rest is mostly used directly in transportation

22 Energy Accounting Framework What happens to industrial waste? Resíduos não Renováveis Resíduos Sólidos Urbanos 2016 provisório IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA Eletricidade Cogeração Químicas e Plásticos Borracha DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS Químicas e Plásticos Cerâmicas Vidro e Artigos de Vidro Cimento e Cal

23 Energy Accounting Framework What happens to industrial waste? Resíduos não Renováveis Resíduos Sólidos Urbanos 2016 provisório IMPORTAÇÕES PRODUÇÃO DOMÉSTICA CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA Eletricidade Cogeração Químicas e Plásticos Borracha DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL ACERTOS CONSUMO FINAL INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS Químicas e Plásticos Cerâmicas Vidro e Artigos de Vidro Cimento e Cal Coincineration in the cement industry Cimpor (Souselas), Secil (Outão) e Leiria Cimenteira (Secil), Arrábida

24 Heating Values of Hydrocarbon Fuels The heating value of a fuel is the difference between the enthalpy of the reactants and the enthalpy of the products when the fuel burns completely with air, reactants and products being at T and P. n ihi R R n i P n e h e o o hf h i ne hf h P e

25 Heating Values of Hydrocarbon Fuels The higher heating value (HHV) is obtained when all the water formed by combustion is a liquid. The lower heating value (LHV) is obtained when all the water formed by combustion is a vapor.

26 Exergetic efficiency of an internal combustion engine Liquid octane enters an internal combustion engine operating at steady state with a mass flow rate of kg/s and is mixed with the theoretical amount of air. Determine the exergetic efficiency. Substance Model for HHV LHV e ch Liquid octane Gasoline 47,900 44,430 47,390 Liquid ethanol Biofuel gasoline substitute a 29,670 26,800 29,470 b