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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: EXERGOECONOMIC PERFORMANCE EVALUATION APPLIED TO THERMAL POWER PLANTS IMMERSED IN HOURLY-BASED ELECTRICITY MARKETS

Orientador
  • EDSON BAZZO
Aluno
  • FERNANDO HENRIQUE BORGES NUNES

Conteúdo

O brasil está passando por uma importante transição energética, não apenas em questão de substituição de tecnologias convencionais por soluções limpas, como também em relação à modernização regulatória, política e metodológica. a comissão permanente para análise de metodologias e programas computacionais do setor elétrico (cpamp) aprovou em julho de 2019 a implementação do programa computacional dessem para o cálculo do preço de liquidação das diferenças (pld) em base horária, o qual trará empoderamento por parte da demanda e de certos geradores em períodos de excesso de oferta ou escassez de energia elétrica ao longo do dia. este trabalho objetiva o desenvolvimento de um método exergoeconômico, com base no método speco (specific exergy costing), para usinas de geração e cogeração térmicas existentes, quantificando o desempenho de seus custos de geração em comparação com os preços de curto prazo da rede. a abordagem do desenvolvimento deste estudo foi divida em três pontos principais: análise da matriz elétrica brasileira, avaliação do mercado de energia, gerando cenários de preços de curto prazo, e desenvolvimento de um indicador de performance exergoeconômica (epi) ¿, aplicando-o a um estudo de caso. primeiro, os dados de geração, bem como os tipos de fonte, e consumo foram analisados de acordo com os dados oficiais publicados mensalmente pela câmara de comercialização de energia elétrica (ccee). em seguida, duas variáveis chave foram selecionadas para analisar deltas de preço: o consumo no submercado sudeste/centro-oeste e a geração eólica no nordeste. segundo, um algoritmo escrito em linguagem python foi construído para obter os resultados da simulação oficial do dessem, o qual fornece os valores horários do pld. além disso, um modelo de previsão de séries temporais, seasonal autoregressive integrated moving average (sarima), também desenvolvido em python, foi utilizado para prever a demanda futura da região sudeste/centro-oeste. observou-se que esta previsão apresentou resultados mais significativos e menores erros em comparação com as previsões oficiais do governo quando o produto interno bruto foi inserido como variável exógena explicativa da série analisada. terceiro, a metodologia exergoeconômica foi desenvolvida e exemplificada com o ciclo de cogeração cgam. assim, dois novos conceitos foram propostos: a parte da exergia destruída inevitável, a qual engloba o cálculo da destruição de exergia sobre condições de projeto, e o epi para usinas térmicas já existentes. neste caso, os custos de investimento foram considerados como custos irrecuperáveis, bem como os custos de operação e manutenção foram desconsiderados por simplificação. desta forma, apenas os custos de combustível foram levados em consideração. o método foi aplicado a uma usina de cogeração a biomassa, com potência nominal de 28 mw, pertencente a um dos maiores geradores do país, o qual forneceu os parâmetros termodinâmicos de operação e as propriedades médias diárias da biomassa. concluindo, observou-se que as simulações de preços horários apresentaram inconsistências durante todo o período de análise e, portanto, o programa computacional ainda necessita de ajustes fundamentais. o delta médio entre os preços semanais atuais e os preços horários simulados é de -14.12 r$/mwh. além disso, a simulação da usina apresentou resultados coerentes, onde a condição de projeto (operação inicial da usina em 2004) resultou no menor custo de geração de energia elétrica (73.44 r$/mwh), seguido pela operação atual em carga plena (88.32 r$/mwh) e o caso considerado mais ineficiente (97.89 r$/mwh), no qual a planta opera em carga parcial.

Índice de Shannon: 0.530332

Índice de Gini: 0.109579

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
0,27% 0,54% 0,28% 0,30% 0,26% 0,47% 94,35% 0,36% 0,63% 0,31% 0,33% 0,57% 0,41% 0,24% 0,30% 0,40%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

0,27%

ODS 2

0,54%

ODS 3

0,28%

ODS 4

0,30%

ODS 5

0,26%

ODS 6

0,47%

ODS 7

94,35%

ODS 8

0,36%

ODS 9

0,63%

ODS 10

0,31%

ODS 11

0,33%

ODS 12

0,57%

ODS 13

0,41%

ODS 14

0,24%

ODS 15

0,30%

ODS 16

0,40%