{"id":52714,"date":"2019-11-15T00:00:00","date_gmt":"2019-11-14T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/trigeneratsiya-alternativa-tsentralizovannomu-energosnabzheniyu"},"modified":"2020-02-18T14:00:30","modified_gmt":"2020-02-18T11:00:30","slug":"trigeneratsiya-alternativa-tsentralizovannomu-energosnabzheniyu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/news\/trigeneratsiya-alternativa-tsentralizovannomu-energosnabzheniyu","title":{"rendered":"Trigera\u00e7\u00e3o: uma alternativa ao fornecimento de energia centralizado","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Comparado aos pa\u00edses da Europa, onde as instala\u00e7\u00f5es de gera\u00e7\u00e3o distribu\u00edda representam hoje quase 30% de toda a produ\u00e7\u00e3o, na R\u00fassia, por v\u00e1rias estimativas, a participa\u00e7\u00e3o da energia distribu\u00edda \u00e9 atualmente de no m\u00e1ximo 5-10%. Vamos discutir se h\u00e1 algum potencial para a energia distribu\u00edda na R\u00fassia <\/a><\/noindex>alcan\u00e7ar as tend\u00eancias globais, e se os consumidores t\u00eam motiva\u00e7\u00e3o para se direcionar em dire\u00e7\u00e3o ao fornecimento de energia independente.\u00a0\u00a0<\/p>\n

\"Trigera\u00e7\u00e3o:Fonte<\/a><\/noindex>
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Al\u00e9m dos n\u00fameros. Encontre as diferen\u00e7as<\/h2>\n

\nAs diferen\u00e7as entre o sistema de gera\u00e7\u00e3o distribu\u00edda de eletricidade na R\u00fassia e na Europa hoje v\u00e3o al\u00e9m dos n\u00fameros \u2014 na verdade, s\u00e3o modelos completamente diferentes tanto em estrutura quanto do ponto de vista econ\u00f4mico. O desenvolvimento da gera\u00e7\u00e3o distribu\u00edda em nosso pa\u00eds teve motiva\u00e7\u00f5es um pouco diferentes das que se tornaram a principal for\u00e7a motriz desse processo na Europa, que buscou compensar a escassez de fontes de combust\u00edvel tradicionais envolvendo na matriz energ\u00e9tica fontes de energia alternativas (incluindo recursos energ\u00e9ticos secund\u00e1rios). Na R\u00fassia, no entanto, a quest\u00e3o da redu\u00e7\u00e3o dos custos de aquisi\u00e7\u00e3o de recursos energ\u00e9ticos para os consumidores em um cen\u00e1rio de economia planejada e forma\u00e7\u00e3o de tarifas centralizada teve, por um longo per\u00edodo, relev\u00e2ncia significativamente menor, ent\u00e3o a gera\u00e7\u00e3o el\u00e9trica pr\u00f3pria era considerada principalmente nos casos em que a empresa era um consumidor de energia especialmente grande e tinha dificuldades para se conectar \u00e0s redes devido \u00e0 sua localiza\u00e7\u00e3o remota.<\/p>\n

Nos padr\u00f5es de energia distribu\u00edda, as instala\u00e7\u00f5es de gera\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria tinham uma pot\u00eancia bastante alta \u2014 de 10 a 500 MW (ou at\u00e9 mais) \u2014 dependendo das necessidades de produ\u00e7\u00e3o e com o objetivo de fornecer eletricidade e aquecimento para as comunidades pr\u00f3ximas. Como a transmiss\u00e3o de calor em dist\u00e2ncias sempre est\u00e1 associada a perdas significativas, houve uma constru\u00e7\u00e3o ativa de caldeiras aquecedoras para as necessidades pr\u00f3prias de empresas e cidades. Al\u00e9m disso, as fontes de energia pr\u00f3prias \u2014 sejam usinas t\u00e9rmicas ou caldeiras \u2014 eram constru\u00eddas com g\u00e1s, \u00f3leo ou carv\u00e3o, enquanto as tecnologias de fontes de energia renov\u00e1veis, exceto as hidrel\u00e9tricas, e recursos energ\u00e9ticos secund\u00e1rios eram aplicadas em casos isolados. Agora, a situa\u00e7\u00e3o est\u00e1 mudando: gradualmente est\u00e3o surgindo instala\u00e7\u00f5es de pequena gera\u00e7\u00e3o el\u00e9trica, e fontes de energia alternativas s\u00e3o integradas ao equil\u00edbrio energ\u00e9tico, ainda que em menor grau.<\/p>\n

No Ocidente, muito est\u00e1 sendo feito para desenvolver a pequena gera\u00e7\u00e3o, e recentemente a concep\u00e7\u00e3o de usina el\u00e9trica virtual (UEV) ganhou ampla aceita\u00e7\u00e3o. Este \u00e9 um sistema que une a maior parte dos participantes do mercado de gera\u00e7\u00e3o de eletricidade \u2014 produtores (desde pequenos geradores em resid\u00eancias at\u00e9 usinas de cogera\u00e7\u00e3o) e consumidores (de resid\u00eancias a grandes ind\u00fastrias). A UEV regula o consumo de energia, suavizando os picos e redistribuindo cargas em tempo real, utilizando todas as capacidades dispon\u00edveis do sistema. No entanto, tal evolu\u00e7\u00e3o \u00e9 imposs\u00edvel sem o est\u00edmulo ao mercado de gera\u00e7\u00e3o distribu\u00edda por parte do governo e sem as devidas mudan\u00e7as na legisla\u00e7\u00e3o.\u00a0<\/p>\n

Na R\u00fassia, em condi\u00e7\u00f5es de concorr\u00eancia acirrada e monop\u00f3lio no abastecimento centralizado de eletricidade, a realiza\u00e7\u00e3o de excedentes de eletricidade produzida na rede externa continua a ser uma tarefa que, embora pass\u00edvel de solu\u00e7\u00e3o, \u00e9 longe de ser simples em termos de organiza\u00e7\u00e3o e custo. Portanto, atualmente, as chances de se tornar um participante completo do mercado entre os grandes fornecedores para as instala\u00e7\u00f5es de energia distribu\u00edda s\u00e3o extremamente pequenas.<\/p>\n

No entanto, o desenvolvimento de gera\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria hoje est\u00e1, sem d\u00favida, na moda. O principal fator de seu crescimento \u00e9 a confiabilidade do fornecimento de energia. A depend\u00eancia das empresas geradoras e da rede aumenta os riscos para os produtores. A maioria das grandes instala\u00e7\u00f5es de gera\u00e7\u00e3o na R\u00fassia foi constru\u00edda ainda na \u00e9poca da Uni\u00e3o Sovi\u00e9tica, e a sua idade avan\u00e7ada se faz notar. Para o consumidor industrial, a interrup\u00e7\u00e3o do fornecimento de energia devido a uma falha \u00e9 um risco de parada da produ\u00e7\u00e3o e perdas \u00f3bvias. Se o desejo de reduzir riscos \u00e9 acompanhado por motivos econ\u00f4micos (definidos principalmente pela pol\u00edtica tarif\u00e1ria do fornecedor regional) e oportunidades de investimento, ent\u00e3o a gera\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria se justifica 100%, e cada vez mais empresas industriais hoje est\u00e3o dispostas (ou consideram essa possibilidade) a seguir por esse caminho.<\/p>\n

Portanto, as perspectivas de desenvolvimento da gera\u00e7\u00e3o el\u00e9trica distribu\u00edda \"para necessidades pr\u00f3prias\" na R\u00fassia s\u00e3o bastante elevadas.<\/p>\n

Gera\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria. Para quem \u00e9 vantajosa<\/h2>\n

\nA economia de cada projeto \u00e9 estritamente individual e determinada por uma s\u00e9rie de fatores. Se tentarmos generalizar ao m\u00e1ximo, nas regi\u00f5es com maior concentra\u00e7\u00e3o de potenciais geradores e empresas industriais, tarifas mais altas para energia el\u00e9trica e calor, a gera\u00e7\u00e3o el\u00e9trica pr\u00f3pria \u00e9 uma oportunidade objetiva de reduzir significativamente os custos de aquisi\u00e7\u00e3o de recursos energ\u00e9ticos.<\/p>\n

Isso tamb\u00e9m se aplica a regi\u00f5es de dif\u00edcil acesso e pouco povoadas com infraestrutura de redes el\u00e9tricas fraca ou inexistente, onde, sem d\u00favida, as tarifas de eletricidade s\u00e3o as mais altas.<\/p>\n

Nas regi\u00f5es onde h\u00e1 menos consumidores e fornecedores de eletricidade, e onde uma maior parte da eletricidade gerada \u00e9 produzida por hidrel\u00e9tricas, as tarifas s\u00e3o significativamente mais baixas, e a economia desses projetos na ind\u00fastria nem sempre \u00e9 vantajosa. No entanto, para empresas de setores espec\u00edficos que t\u00eam a capacidade de usar combust\u00edvel alternativo, como res\u00edduos de produ\u00e7\u00e3o, a gera\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria pode ser uma excelente solu\u00e7\u00e3o. Assim, na figura abaixo - uma usina termel\u00e9trica utilizando res\u00edduos de uma empresa de processamento de madeira.<\/p>\n

\"Trigera\u00e7\u00e3o:
\nSe falarmos sobre a gera\u00e7\u00e3o para necessidades p\u00fablicas, edif\u00edcios p\u00fablicos e instala\u00e7\u00f5es de infraestrutura comercial e social, at\u00e9 recentemente a economia desses projetos era em grande parte determinada pelo n\u00edvel de desenvolvimento da infraestrutura energ\u00e9tica da regi\u00e3o e, n\u00e3o menos importante, pelo custo de conex\u00e3o tecnol\u00f3gica dos consumidores de eletricidade. Com o desenvolvimento das tecnologias de trigera\u00e7\u00e3o, essas limita\u00e7\u00f5es basicamente deixaram de ser determinantes, e o calor residual ou gerado durante o per\u00edodo de ver\u00e3o passou a ser utilizado para necessidades de climatiza\u00e7\u00e3o, o que aumentou significativamente a efici\u00eancia das usinas de energia.<\/p>\n

Trigera\u00e7\u00e3o: eletricidade, calor e frio para a instala\u00e7\u00e3o<\/h2>\n

\nA trigera\u00e7\u00e3o \u00e9 um campo bastante aut\u00f4nomo de desenvolvimento da pequena energia. Ela se caracteriza por seu individualismo, pois se concentra em atender \u00e0s necessidades espec\u00edficas de um objeto em recursos energ\u00e9ticos.<\/p>\n

O primeiro projeto com a concep\u00e7\u00e3o de trigera\u00e7\u00e3o foi desenvolvido em 1998 atrav\u00e9s de um esfor\u00e7o conjunto do Minist\u00e9rio da Energia dos EUA, do laborat\u00f3rio nacional ORNL e do fabricante de CHMs (m\u00e1quinas de refrigera\u00e7\u00e3o por brometo de l\u00edtio por absor\u00e7\u00e3o) BROAD, sendo implementado nos EUA em 2001. A trigera\u00e7\u00e3o \u00e9 baseada na aplica\u00e7\u00e3o de m\u00e1quinas de refrigera\u00e7\u00e3o por absor\u00e7\u00e3o, que utilizam o calor como fonte de energia principal e permitem a produ\u00e7\u00e3o de frio e calor conforme as necessidades do objeto. Neste esquema, o uso de caldeiras comuns, como na cogera\u00e7\u00e3o, n\u00e3o \u00e9 uma condi\u00e7\u00e3o obrigat\u00f3ria.<\/p>\n

Al\u00e9m do calor e eletricidade tradicionais, a trigera\u00e7\u00e3o proporciona a produ\u00e7\u00e3o de frio em CHMs (na forma de \u00e1gua resfriada) para necessidades tecnol\u00f3gicas ou para climatiza\u00e7\u00e3o de ambientes. O processo de gera\u00e7\u00e3o de eletricidade, de uma forma ou de outra, ocorre com grandes perdas de energia t\u00e9rmica (por exemplo, com os gases de escape das m\u00e1quinas geradoras).<\/p>\n

A inclus\u00e3o desse calor no processo de produ\u00e7\u00e3o de frio, por um lado, minimiza as perdas, aumentando a efici\u00eancia global do ciclo, e, por outro, permite reduzir o consumo de eletricidade da instala\u00e7\u00e3o em compara\u00e7\u00e3o com as tecnologias tradicionais de gera\u00e7\u00e3o de frio utilizando m\u00e1quinas de refrigera\u00e7\u00e3o por compa\u00e7\u00e3o de vapor.<\/p>\n

A possibilidade de trabalhar com diversas fontes de calor (\u00e1gua quente, vapor, gases de escape de instala\u00e7\u00f5es geradoras, caldeiras e fornos, assim como combust\u00edveis como g\u00e1s natural, diesel, entre outros) permite a utiliza\u00e7\u00e3o de ABHM em diferentes tipos de objetos, utilizando precisamente o recurso dispon\u00edvel na empresa.<\/p>\n

Assim, na ind\u00fastria, \u00e9 poss\u00edvel usar o calor residual:<\/p>\n

\"Trigera\u00e7\u00e3o:
\nE em instala\u00e7\u00f5es de infraestrutura urbana, em pr\u00e9dios comerciais e p\u00fablicos, v\u00e1rias combina\u00e7\u00f5es de fontes de calor s\u00e3o vi\u00e1veis:<\/p>\n

\"Trigera\u00e7\u00e3o:
\n\"Trigera\u00e7\u00e3o:
\n\"Trigera\u00e7\u00e3o:
\nUm centro de trigera\u00e7\u00e3o pode ser projetado e construido com base nas necessidades de eletricidade, ou pode ser orientado pelo consumo de frio do objeto. Dependendo do que \u00e9 considerado um crit\u00e9rio determinante para o consumidor. No primeiro caso, a utiliza\u00e7\u00e3o de calor residual em ABHM pode n\u00e3o ser completa, enquanto no segundo caso pode haver limita\u00e7\u00f5es na eletricidade gerada internamente (a reposi\u00e7\u00e3o \u00e9 feita atrav\u00e9s da compra de eletricidade da rede externa).<\/p>\n

Onde a trigera\u00e7\u00e3o \u00e9 vantajosa<\/h2>\n

\nO alcance de aplica\u00e7\u00e3o da tecnologia \u00e9 bastante amplo: a trigera\u00e7\u00e3o pode se integrar de forma eficiente tanto em conceitos de espa\u00e7os p\u00fablicos (como grandes centros comerciais ou edif\u00edcios de aeroportos) quanto na infraestrutura energ\u00e9tica de empresas industriais. A viabilidade da implementa\u00e7\u00e3o desses projetos e sua produtividade dependem fortemente das condi\u00e7\u00f5es locais, tanto econ\u00f4micas quanto clim\u00e1ticas, e para empresas industriais, ainda do custo dos produtos fabricados.<\/p>\n

O primeiro e mais importante crit\u00e9rio \u00e9 a demanda por frio. A aplica\u00e7\u00e3o mais comum atualmente \u00e9 a climatiza\u00e7\u00e3o de edif\u00edcios p\u00fablicos. Isso pode incluir centros de neg\u00f3cios, edif\u00edcios administrativos, complexos hospitalares e hoteleiros, instala\u00e7\u00f5es esportivas, centros de compras e entretenimento, parques aqu\u00e1ticos, museus e pavilh\u00f5es de exposi\u00e7\u00f5es, edif\u00edcios de aeroportos \u2013 em resumo, todos os locais onde muitas pessoas est\u00e3o simultaneamente e onde um sistema de climatiza\u00e7\u00e3o central \u00e9 necess\u00e1rio para criar um microclima confort\u00e1vel.<\/p>\n

A aplica\u00e7\u00e3o de trigera\u00e7\u00e3o \u00e9 mais justific\u00e1vel para objetos com \u00e1reas de 20-30 mil m\u00b2 (centros empresariais de porte m\u00e9dio) e se estende a gigantescas estruturas de v\u00e1rias centenas de milhares de metros quadrados ou mais (centros comerciais e de entretenimento e aeroportos).<\/p>\n

Mas nesses locais deve haver demanda n\u00e3o apenas por frio e energia el\u00e9trica, mas tamb\u00e9m por aquecimento. E aquecimento n\u00e3o se trata apenas de aquecer ambientes no inverno, mas tamb\u00e9m de fornecer \u00e1gua quente ao longo do ano para as necessidades de aquecimento de \u00e1gua sanit\u00e1ria (GWS). Quanto mais completas as capacidades do centro energ\u00e9tico de trigera\u00e7\u00e3o s\u00e3o utilizadas, maior \u00e9 sua efici\u00eancia.<\/p>\n

Em todo o mundo, existem muitos exemplos de aplica\u00e7\u00e3o de trigera\u00e7\u00e3o no setor hoteleiro, na constru\u00e7\u00e3o e moderniza\u00e7\u00e3o de aeroportos, em institui\u00e7\u00f5es educacionais, complexos empresariais e administrativos, centros de dados, e muitos exemplos tamb\u00e9m na ind\u00fastria \u2014 t\u00eaxtil, metal\u00fargica, aliment\u00edcia, qu\u00edmica, de celulose e papel, e de maquinaria, etc.<\/p>\n

Como exemplo, vou citar um dos objetos para o qual a empresa «Primeiro Engenheiro<\/a><\/noindex>» desenvolveu o conceito de um centro de trigera\u00e7\u00e3o de energia.<\/p>\n

Com uma demanda de energia el\u00e9trica de cerca de 4 MW (gerados por duas unidades de gasop\u00e3o (GPU)), \u00e9 necess\u00e1rio um fornecimento de frio de 2,1 MW.<\/p>\n

O frio \u00e9 gerado por uma m\u00e1quina de refrigera\u00e7\u00e3o de brometo de l\u00edtio por absor\u00e7\u00e3o, que opera com os gases de escape da GPU. Nesse caso, uma GPU cobre totalmente 100% das necessidades de calor da unidade de absor\u00e7\u00e3o (ABXM). Assim, mesmo com uma GPU em opera\u00e7\u00e3o, a f\u00e1brica sempre tem a quantidade necess\u00e1ria de frio. Al\u00e9m disso, com ambas as unidades de gasop\u00e3o fora de opera\u00e7\u00e3o, a ABXM mant\u00e9m a capacidade de gerar calor e frio, pois possui uma fonte de calor de reserva \u2014 g\u00e1s natural.<\/p>\n

Centro energ\u00e9tico de trigera\u00e7\u00e3o<\/h2>\n

\nDependendo das necessidades do consumidor, de sua categoria e dos requisitos de reserva, o esquema de trigera\u00e7\u00e3o (apresentado na figura abaixo) pode ser muito complexo e pode incluir caldeiras energ\u00e9ticas e de aquecimento de \u00e1gua, caldeiras de recupera\u00e7\u00e3o, turbinas a vapor ou a g\u00e1s, um sistema completo de tratamento de \u00e1gua, etc.<\/p>\n

\"Trigera\u00e7\u00e3o:<\/a><\/noindex>
\nMas para objetos relativamente pequenos, a principal instala\u00e7\u00e3o geradora costuma ser uma turbina a g\u00e1s ou uma unidade de pist\u00e3o (a g\u00e1s ou a diesel) de pot\u00eancia el\u00e9trica relativamente baixa (1-6 MW). Elas produzem eletricidade e calor residual do escape e \u00e1gua quente, que s\u00e3o utilizados na ABHM. Este \u00e9 o conjunto m\u00ednimo e suficiente de equipamentos principais.<\/p>\n

\"Trigera\u00e7\u00e3o:
\nSim, n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel ignorar os sistemas auxiliares: torre de resfriamento, bombas, esta\u00e7\u00e3o de tratamento de \u00e1gua de retorno para sua estabiliza\u00e7\u00e3o, sistema de automa\u00e7\u00e3o e gest\u00e3o el\u00e9trica que permite utilizar a eletricidade gerada para suas pr\u00f3prias necessidades.<\/p>\n

Na maioria dos casos, o centro de trigera\u00e7\u00e3o \u00e9 um edif\u00edcio separado, blocos em cont\u00eainer ou uma combina\u00e7\u00e3o dessas solu\u00e7\u00f5es, uma vez que os requisitos para a instala\u00e7\u00e3o de equipamentos de gera\u00e7\u00e3o el\u00e9trica e t\u00e9rmica diferem um pouco.<\/p>\n

O equipamento de gera\u00e7\u00e3o el\u00e9trica \u00e9 bastante padronizado, ao contr\u00e1rio da ABHM, embora tecnicamente mais complexo. O prazo de fabrica\u00e7\u00e3o pode variar de 6 a 12 meses ou at\u00e9 mais.<\/p>\n

O prazo m\u00e9dio de fabrica\u00e7\u00e3o da ABHM \u00e9 de 3-6 meses (dependendo da capacidade de refrigera\u00e7\u00e3o e da quantidade e tipos de fontes de calor).<\/p>\n

Como regra, a fabrica\u00e7\u00e3o do equipamento auxiliar n\u00e3o deve ultrapassar os mesmos prazos, portanto, a dura\u00e7\u00e3o total do projeto de constru\u00e7\u00e3o de uma central de energia de trigera\u00e7\u00e3o \u00e9, em m\u00e9dia, de 1,5 anos.<\/p>\n

Resultado<\/h2>\n

\nPrimeiramente, o centro de trigera\u00e7\u00e3o permitir\u00e1 reduzir o n\u00famero de fornecedores de energia para um \u2013 o fornecedor de g\u00e1s. Excluindo a compra de eletricidade e calor, podemos, acima de tudo, eliminar quaisquer riscos associados a interrup\u00e7\u00f5es no fornecimento de energia.<\/p>\n

Operar utilizando calor com \"energia excedente\" relativamente barata reduz o custo da eletricidade e calor produzidos em compara\u00e7\u00e3o \u00e0 sua compra. Al\u00e9m disso, a carga cont\u00ednua das capacidades geradoras para calor (no inverno para aquecimento e no ver\u00e3o para ar condicionado e necessidades tecnol\u00f3gicas) garante efici\u00eancia m\u00e1xima. Naturalmente, como em outros projetos, a condi\u00e7\u00e3o principal \u00e9 desenvolver o conceito correto e seu estudo de viabilidade t\u00e9cnica e econ\u00f4mica.<\/p>\n

Entre os benef\u00edcios adicionais \u2014 a sustentabilidade. Ao utilizar os gases de escape para gerar energia \u00fatil, reduzimos as emiss\u00f5es na atmosfera. Al\u00e9m disso, ao contr\u00e1rio das tecnologias tradicionais de gera\u00e7\u00e3o de frio, onde os refrigerantes s\u00e3o am\u00f4nia e freons, o ABHC utiliza \u00e1gua como refrigerante, o que tamb\u00e9m minimiza o impacto ambiental.
\n
Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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