Trabalho de conclusão de graduação
Desenvolvimento de modelos reduzidos para auxiliar na tomada de decisão estratégica de investimento em termoelétricas de ciclo combinado a partir de gás natural
Autor
Silva, Gustavo Brêtas Fernandes
Institución
Resumen
O objetivo geral desse trabalho é realizar uma avaliação técnico-econômica de uma
unidade de cogeração de energia via ciclo combinado, utilizando-se turbina a gás e
turbinas à vapor, gerando-se energia elétrica e vapor de processo para o parque industrial.
Além disso, a análise foi realizada em diferentes capacidades de potência líquida e
quantidade de vapor de média e de baixa enviados ao processo, com auxílio do simulador
Aspen Plus® Versão 11. Para cada caso base avaliado, estimou-se os custos de
investimento (CAPEX), custos operacionais (OPEX) e preço mínimo de venda (MSP)
para a eletricidade. As capacidades base foram definidas de acordo com os valores
mapeados na literatura de termelétricas brasileiras em operação. Os resultados gerais
mostram que mesmo para a planta de menor potência simulada de 100 MW, do ponto de
vista econômico, a produção de energia elétrica via ciclo combinado apresenta grande
competitividade frente ao preço da energia médio do setor industrial em 2021 (135
USD/MWh). O CAPEX específico obtido no caso de 100 MW foi de 1.369 USD/kW,
para o caso de 300 MW foi de 1.198 USD/kW e para o caso de 500 MW foi de 1.049
USD/kW. Os resultados foram comparados com dados do trabalho de GWT handbook
(2018) e se enquadram dentro de sua faixa de acurácia de 15%. Além disso, os resultados
foram comparados com os valores de CAPEX específico para plantas em operação no
Brasil, apresentando erros relativos próximos a 5%. Os modelos de equações de potência
e CAPEX apresentaram fator de escala de 0,81, sendo esse valor próximo ao 0,82
apresentado na literatura. Além disso, o modelo apresenta um diferencial quando
comparado com o modelo da literatura (GTW handbook, 2018), pois é capaz de associar
informações não apenas da potência da planta, mas também, de vazão de gás natural e
vapor para o processo, configurando-se assim maior versatilidade ao estudo.