O estudante Allan Ricardo Starke, orientado pelo Prof. Sérgio Colle, D.Sc e coorientado por Prof. José Miguel Cardemil Iglesias, Dr.Eng. (Universidad de Chile), defenderá sua tese na próxima sexta-feira (22/11) às 09h 30min no Auditório do EMC. A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. O auditório tem capacidade para cerca de 64 pessoas.
Banca:
Prof. Sérgio Colle, D.Sc. (Presidente)
Profª. Silvia Azucena Nebra de Pérez, Dr.Eng. (UFABC/Relatora)
Drª. Rafaela Frota Reinaldo (Petrobrás)
Prof. Samuel Luna de Abreu, Dr.Eng. (IFSC/São José)
Título: “Análise exergoeconômica de uma central de concentração solar de coletores cilíndrico-parabólicos hibridizada com combustível fóssil e painéis fotovoltaicos”
Resumo:
Uma alternativa que tem sido analisada por vários pesquisadores para diminuir os custos das centrais CSP e acelerar a penetração da tecnologia é a hibridização dessas centrais com outras fontes de energia. Assim é possível melhorar a despachabilidade de energia, fornecendo uma produção firme e constante durante 24 h e 7dias por semana. Nesse contexto, a proposta deste trabalho é desenvolver uma metodologia de simulação que permita avaliar o desempenho de centrais de concentração híbridas, bem como a racionalidade na utilização dos diferentes recursos dessas centrais. Adotou-se como referência uma central de concentração com coletores cilíndricos parabólicos (PTC), na qual avalia-se o potencial em hibridizá-la com um sistema fotovoltaico (PV) e combustíveis fósseis. Para tanto, foram realizadas simulações em regime transiente da central de concentração utilizando modelos de simulação quasi-dinâmicos. Esses modelos foram modificados a fim de avaliar o desempenho da central em termos de indicadores econômico, exergético, termoeconômico (exergeticcost), exergoeconômicos (exergycosting) e ambiental. Dois cenários distintos são considerados no tocante a localidade e seus níveis de irradiação solar: Crucero/Chile, a qual é caracterizada por excelentes níveis de irradiação; e Bom Jesus da Lapa, a qual é uma das melhores localidades do Brasil em termos de irradiação solar, contudo, apresentando significativas variações devido a passagem de nuvens. Nesse contexto, foram apresentados os efeitos dos principais parâmetros de projeto no desempenho da central, onde buscou-se ilustrar os efeitos da hibridização, tanto em relação ao desempenho, quanto no dimensionamento da central. Por fim, a central híbrida foi dimensionada através de algoritmos de otimização multiobjetivo, na qual foram apresentadas as diferenças obtidas ao dimensionar a central considerando objetivos econômicos-energéticos e exergoeconômicos. Na primeira análise foram considerados o custo nivelado de energia e o fator de capacidade para a geração de energia em carga de base como objetivos. Em seguida, adotou-se como objetivos o custo exergoeconômico unitário dos produtos da central e o fator de capacidade. Para cada cenário analisado, foram geradas fronteiras de Pareto com vários dimensionamentos ótimos. Esse resultado fornece informações úteis sobre a relação de compromisso entre os objetivos considerados, identificando uma zona mais ampla de negociação. As análises mostram que o menor custo exergoeconômicocp ocorre a um dimensionamento distinto do observado ao minimizar o LCOEbaseload, normalmente com um tamanho de campo solar maior (SM), e com os valores de LCOEbaseload levemente superiores. Assim, independe do método empregado ao dimensionar a central, resultados de desempenho similares são obtidos.
Palavras-chave: Simulação quasi-dinâmica, exergoeconomia, energia solar concentrada, hibridização, combustível fóssil, fotovoltaico