Desenvolvimento de um modelo de gestão de uma central de cogeração
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.22/15722 |
Resumo: | A energia é considerada um vetor estratégico na RAR Açúcar, sendo a cogeração um instrumento fundamental para a redução dos consumos associados ao processo de refinação de Açúcar. O presente trabalho tem como objetivo a construção de um modelo de gestão de uma central de cogeração com uma turbina a gás em regime de autoconsumo com participação no mercado energético. A exposição de uma cogeração integrada neste contexto comercial está indexada a fatores externos, tais como os preços unitários dos combustíveis (gás natural - GN, fuelóleo ou Brent), o valor da conversão cambial €/USD ou o preço de venda da eletricidade produzida (€/kWh). Esta exposição de risco faz com que a exploração tenha de ser programada com muito detalhe, antecipando as movimentações dos mercados financeiros. O modelo de gestão da central de cogeração resulta de um balanço ponderado entre todos os custos e proveitos inerentes à operação da instalação, a saber: custo de GN, valorização de energia elétrica em autoconsumo e de venda, valorização de fuelóleo equivalente, licenças de emissão e custos de manutenção da máquina. A operação da central de cogeração neste regime está fortemente dependente do custo dos combustíveis de base, podendo apresentar um lucro anual variável de 9447 € a 1156438 €. Para as cotações atuais de GN e fuelóleo (0,34 €/(N)m3 e 361 €/t), a melhor estimativa de lucro anual varia entre 266615 € e 419762 €. Além do rendimento económico variável, também as condições de operação o são, podendo a central laborar apenas em períodos de horas de ponta a 4 MW, ou durante todos os períodos horários a 5 MW. A apresentação destes resultados na Refinaria implicou que fosse tomada a decisão, em conjunto com a equipa de gestão de energia da RAR Açúcar, de manter o regime de laboração da turbina a 4 MW em períodos de ponta e cheias. Para as cotações atuais de fuelóleo e de GN o nível de alerta para o breakeven do projeto ocorre para a cotação de 36 €/MWh de preço de energia elétrica. Em suma, este trabalho proporcionou a criação de uma ferramenta de análise do desempenho da unidade de cogeração em estudo, baseado na experimentação real e com base na análise dos mercados, que a empresa adotou e é utilizada diariamente com sucesso. |
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Desenvolvimento de um modelo de gestão de uma central de cogeraçãoCogeraçãoTurbina a gásAutoconsumoGestãoEficiênciaLucroCogenerationGas TurbineSelf-consumptionEnergy managementEnergy efficiencyEnergy savingA energia é considerada um vetor estratégico na RAR Açúcar, sendo a cogeração um instrumento fundamental para a redução dos consumos associados ao processo de refinação de Açúcar. O presente trabalho tem como objetivo a construção de um modelo de gestão de uma central de cogeração com uma turbina a gás em regime de autoconsumo com participação no mercado energético. A exposição de uma cogeração integrada neste contexto comercial está indexada a fatores externos, tais como os preços unitários dos combustíveis (gás natural - GN, fuelóleo ou Brent), o valor da conversão cambial €/USD ou o preço de venda da eletricidade produzida (€/kWh). Esta exposição de risco faz com que a exploração tenha de ser programada com muito detalhe, antecipando as movimentações dos mercados financeiros. O modelo de gestão da central de cogeração resulta de um balanço ponderado entre todos os custos e proveitos inerentes à operação da instalação, a saber: custo de GN, valorização de energia elétrica em autoconsumo e de venda, valorização de fuelóleo equivalente, licenças de emissão e custos de manutenção da máquina. A operação da central de cogeração neste regime está fortemente dependente do custo dos combustíveis de base, podendo apresentar um lucro anual variável de 9447 € a 1156438 €. Para as cotações atuais de GN e fuelóleo (0,34 €/(N)m3 e 361 €/t), a melhor estimativa de lucro anual varia entre 266615 € e 419762 €. Além do rendimento económico variável, também as condições de operação o são, podendo a central laborar apenas em períodos de horas de ponta a 4 MW, ou durante todos os períodos horários a 5 MW. A apresentação destes resultados na Refinaria implicou que fosse tomada a decisão, em conjunto com a equipa de gestão de energia da RAR Açúcar, de manter o regime de laboração da turbina a 4 MW em períodos de ponta e cheias. Para as cotações atuais de fuelóleo e de GN o nível de alerta para o breakeven do projeto ocorre para a cotação de 36 €/MWh de preço de energia elétrica. Em suma, este trabalho proporcionou a criação de uma ferramenta de análise do desempenho da unidade de cogeração em estudo, baseado na experimentação real e com base na análise dos mercados, que a empresa adotou e é utilizada diariamente com sucesso.Energy is considered a strategic department in RAR Açúcar and cogeneration is a fundamental instrument for reducing the consumption associated with the sugar refining process. The present work main target is to create a management model for a selfconsumption gas turbine with participation in the energy market. The exposure of integrated cogeneration in this commercial context is indexed to external factors such as unit fuel prices (natural gas, fuel oil or Brent), value of exchange rate €/USD or selling price of electricity produced (€/kWh). This risk exposure means that exploration must be programmed in detail, anticipating financial market movements. The cogeneration plant management model results from a balance between all costs and the income of the facility operation, namely: natural gas price, electric energy self-consumption valuation and sale valuation, equivalent fuel oil valuation, emission allowances and machine maintenance costs. The operation of the plant under this scheme is strongly dependent on base fuels prices and may have an annual variable profit of € 9447 to € 1156438 for the same electricity price. For current conditions, the best annual profit estimation is from € 266615 to € 419762. Beyond the variable economic performance and the operating conditions, the plant can only work at 4 MW during peak hours, or at 5 MW during all periods. RAR Açúcar's energy management team decided that the turbine's working regime should be at 4 MW during peak hours. So, for the current fuel oil and natural gas prices, between 350 and 400 €/t and 0.350 €/(N) m3 , the breakeven alert level occurs at 36 €/MWh of electric power price. In conclusion, this work provided the creation of a performance analysis tool for the cogeneration unit under study, based on real tests and on market analysis. The company adopted this analysis tool with success and use it daily.Sá, Christopher Silva Alves deRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoBrandão, Adelina Filipa dos Reis2022-10-29T00:31:05Z20192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/15722TID:202468550porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-13T12:59:52Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/15722Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:35:25.926996Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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