Avaliação Energética de uma Unidade de Cogeração

• Autor(a) principal: Amado, Paulo Jorge Lopes
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/11115
• topic: Cogeração; Eficiência; Emissões evitadas de CO2; Rendimento Elétrico Equivalente; Cogeneration; Efficiency; Emissions avoided CO2; Equivalent electrical yield

O presente trabalho, tem por finalidade efetuar a avaliação energética de uma unidade de cogeração, que tem como propósito a produção combinada de energia elétrica e térmica. A energia elétrica é exportada para a Rede Elétrica de Serviço Público, sendo a energia térmica fornecida na forma de água quente, água fria e vapor a uma unidade hospitalar do grande Porto. A análise à unidade de cogeração, implica o seu estudo e compreensão, o entendimento da composição e modo de interligação dos equipamentos. Para avaliar a unidade de cogeração, foi necessário proceder à recolha de informação, obtendo valores da produção elétrica, da produção de energia térmica útil e do consumo de energia primária, associada ao combustível gás natural. O estudo concentrou a sua avaliação em dois períodos do ano de 2016, estação de aquecimento e estação de arrefecimento, tendo sido avaliado o comportamento da unidade de cogeração, nos meses de janeiro e julho, respetivamente. O objetivo principal foi validar as exigências legais, permitindo operar a unidade de cogeração como instalação de cogeração de elevada eficiência. Esta validação requer que seja calculado o valor da eficiência térmica e elétrica da instalação, bem como a eficiência total e obtido o valor da Poupança de Energia Primária (PEP), obter um resultado superior a dez por cento e em função da potência instalada, seja efetuada a sua classificação. É igualmente exigido, o cumprimento legal da determinação do Rendimento Elétrico Equivalente (REE) da instalação. Para o mês de janeiro, foi obtido para o rendimento térmico o valor de 32,4%, para o rendimento elétrico o valor de 41,1% e para o rendimento global o valor de 73,4%. Os resultados obtidos para o mês de julho, foram de 33,3%, 40,9% e 74,2%, respetivamente. Face à constatação de que o rendimento global é inferior ao valor de eficiência global mínimo exigido, 75%, e de acordo com metodologia definida pela Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG), foi recalculada a eficiência térmica, mantendo o valor da eficiência global mínimo e o valor da eficiência elétrica. O desenvolvimento das operações associadas à metodologia definida pela DGEG, permitiu obter resultados de produção energia elétrica da cogeração inferiores aos verificados através da contagem dos contadores. Os valores obtidos, pela aplicação do método, referente à energia elétrica produzida pela cogeração foi de 2.521.194 kWh e de 3.341.389 kWh, respetivamente para janeiro e julho. Os valores verificados para validar a eficiência mínima de 75%, referente à produção de energia térmica útil, são de 2.170.913 kWh e de 2.852.056 kWh, respetivamente para janeiro e julho. O consumo de energia primária, associada ao gás natural, foi considerado com o mesmo valor, de 6.403.876 kWh para janeiro e de 8.363.802 kWh para julho. O valor contabilizado para o cálculo da Poupança de Energia Primária foi de 15.98% para o mês de janeiro e de 16,40% para o mês de julho. Para ambos os meses, a instalação foi classificada como Cogeração de Elevada Eficiência. Foram determinadas as emissões estimadas de CO2 associada à produção exclusiva de energia elétrica, com o valor de 306,47 g CO /kWh e de 307,04 g CO /kWh, respetivamente para janeiro e julho. As emissões de CO2 evitadas por kWh Produzido de Energia Elétrica no processo de cogeração, quando comparadas com produção separada de calor e eletricidade, foram de 97,56 g CO /kWh e 99,42 g CO /kWh, respetivamente para janeiro e julho. Por fim, foi calculado o Rendimento Elétrico Equivalente, tendo sido obtido um valor de 0,61 para janeiro e 0,63 para julho, superior ao mínimo exigido de 0,55. Pelos resultados obtidos, verifica-se que é vantajoso para a unidade hospitalar a existência da instalação de cogeração, que cumpre as exigências legais, com valores de REE acima do mínimo exigido e com classificação de Cogeração de Elevada Eficiência.