ANÁLISE DO DESEMPENHO DE UMA USINA SOLAR DE TORRE CENTRAL COM CICLO ORC PARA COGERAÇÃO NA AGROINDÚSTRIA

Autores

  • Renan de Souza Carvalho USP
  • Celso Lins Oliveira GREEN-USP
  • José Roberto Simões-Moreira USP

Palavras-chave:

Energia Solar Concentrada, Ciclo Rankine Orgânico, Agroindústria.

Resumo

A crescente preocupação mundial com as mudanças climáticas traz atenção para novas formas de conversão de energia. Fontes como eólica e solar fotovoltaica ganham cada vez mais notoriedade. Todavia, tais fontes somente são incapazes de suprir a crescente demanda nacional. Nesse escopo, aparece a energia solar concentrada (“Concentrated Solar Power” – CSP), com possibilidade de armazenamento de calor e caldeira auxiliar, com maior flexibilidade de despache. Projetos CSP ainda inexistem no Brasil. Entretanto, projetos de P&D já se encontram em desenvolvimento, como o Projeto SMILE, que visa a construção de duas usinas de torre central, para cogeração, uma em Pirassununga/SP, e outra em Caiçara do Rio do Vento/RN. O presente trabalho se ambienta na usina de torre central com ciclo Rankine Orgânico em Pirassununga, com geração de eletricidade e calor para um matadouro escola. Foram realizadas duas análises de desempenho, uma diária com três dias (20/03, 20/06, e 21/12/17) com armazenamento térmico de 0,5 hr e caldeira auxiliar movida a biodiesel; e outra anual com três configurações de armazenamento térmico (0 hr, 0,5 hr, e 1 hr) sem backup térmico. Os resultados diários demonstraram uma fração de geração solar de 80% e 84,6% para os dias 21/12 e 20/03, significativamente superior à fração de 50% para o dia 20/06, que resultou em um consumo de 32,31 litros de biodiesel para suplementação e geração no período noturno. Já os resultados da análise anual demonstraram eficiências médias de conversão solar-elétrica e cogeração de 11,4% e 58% para o sistema sem armazenamento, e 14,4% e 83,2% com armazenamento de 0,5 hr e 1 hr, respectivamente, demonstrando que 1 hr de armazenamento seria superdimensionado para o sistema.

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Conversão Térmica com Concentradores - Equipamentos e sistemas de conversão heliotérmica para eletricidade