Eficiência energética-ecológica considerando análise de ciclo de vida em sistemas de geração de energia renováveis e não-renováveis

Abstract

O consumo mundial de energia elétrica vem aumentando exponencialmente ao longo dos anos, consequentemente há um aumento nas emissões atmosféricas. Além disso, a diversidade de fontes de geração de eletricidade está aumentando e as fontes renováveis estão se tornando mais populares por serem consideradas fontes de energia renovável com baixas emissões atmosféricas. Este trabalho apresenta uma contribuição original a partir de uma revisão técnica abrangente do atual estado da arte do método de eficiência ecológica e da aplicação da análise do ciclo de vida em sistemas de geração de energia, tanto renováveis como não renováveis. Como contribuição original, este trabalho visa resolver a dificuldade ecológica em encontrar valores para sistemas de geração de energia renovável e, assim, poder comparar com sistemas convencionais ao investigar a influência dos resultados da análise do ciclo de vida. As contribuições desta tese podem tornar a tomada de decisão de políticas públicas nas escolhas dos sistemas de geração de energia simplificando o entendimento de leigos e especialistas durante o processo, ou seja, fazendo-os entender que as consequências das emissões indiretas de gases de efeito estufa são tão prejudiciais ou mais do que emissões diretas, uma vez que normalmente não são contabilizadas em plantas de geração de energia elétrica. Segundo a antiga metodologia, por exemplo, as eficiências ecológicas de plantas renováveis como fotovoltaicas e eólicas apresentavam valor de 100% ou próximos a 100%, porém através deste trabalho resultou-se em valores entre 26% e 85% para fotovoltaica e 68% e 96% para eólica. Já para tecnologias não-renováveis encontrou-se valores entre 18% e 26% para queima de carvão, 30% a 57% para óleo combustível e 30% a 50% para gás natural. Essa variação se deve ao fato de se ter considerado fator de carga das plantas.

The world consumption of electric energy has been increasing exponentially over the years, consequently there is an increase in atmospheric emissions. In addition, the diversity of sources of electricity generation is increasing and renewable sources are becoming more popular as they are considered renewable energy sources with low atmospheric emissions. This work presents an original contribution from a comprehensive technical review of the current state of the art of the ecological efficiency method and the application of life cycle analysis in energy generation systems, both renewable and non-renewable. As an original contribution, this work aims to solve the ecological efficiency difficulty in finding values for renewable energy generation systems and, thus, be able to compare with conventional systems when investigating the influence of life cycle analysis results. The contributions of this thesis can make public policy decision-making in the choices of energy generation systems simplifying the understanding of laypeople and experts during the process, that is, making them understand that the consequences of indirect greenhouse gas emissions are as harmful or more harmful than direct emissions, as they are normally not accounted for in electric power generation plants. According to the old methodology, for example, the ecological efficiencies of renewable plants such as photovoltaic and wind power had a value of 100% or close to 100%, but this work resulted in values between 26% and 85% for photovoltaic and 68% and 96% for wind. For non-renewable technologies, values between 18% and 26% were found for burning coal, 30% to 57% for fuel oil and 30% to 50% for natural gas. This variation is due to the fact that the load factor of the plants was considered.