Avaliação de viabilidade técnico-econômica de sistema CCS em uma termelétrica brasileira a carvão
Rachel Tamburini Gomes
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP G585a
[Techno-economic viability evaluation of a CCS system in a brazilian coal-fired power plant]
Campinas, SP : [s.n.], 2023.
1 recurso online (156 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientadores: Arnaldo Cesar da Silva Walter, Carla Kazue Nakao Cavaliero
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Resumo: A mitigação das mudanças climáticas impõe alterações significativas nos padrões atuais de geração e consumo de eletricidade, aumentando a necessidade de soluções de baixo carbono para o setor elétrico. Neste sentido, os sistemas de captura e armazenamento de carbono (CCS) são vistos como...
Ver mais
Resumo: A mitigação das mudanças climáticas impõe alterações significativas nos padrões atuais de geração e consumo de eletricidade, aumentando a necessidade de soluções de baixo carbono para o setor elétrico. Neste sentido, os sistemas de captura e armazenamento de carbono (CCS) são vistos como elementos essenciais para reduzir as emissões de dióxido de carbono em usinas térmicas a combustíveis fósseis. No contexto brasileiro, a captura de carbono em termelétricas ainda necessita de estudos mais específicos que associem características técnicas, regionais e nacionais, com o objetivo de compreender sua viabilidade. Este trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade técnica e econômica da integração de um sistema de captura e armazenamento de carbono em uma termelétrica brasileira a carvão. Foi conduzido um estudo acerca das características técnicas e regionais das termelétricas brasileiras, e a usina Jorge Lacerda C (UTLC), no estado de Santa Catarina, apresentou, preliminarmente, o maior potencial de retrofit de CCS. Com base na modelagem do ciclo termodinâmico da UTLC, utilizando dados reais e considerando um ano típico de operação, foi analisada a performance da usina com e sem sistema de captura em uma faixa de cargas para despacho termelétrico. Ainda, os resultados do ano-base foram empregados na análise dos impactos da operação da usina com captura de carbono no setor elétrico em termos de emissão de CO2 e de despacho termelétrico. Foi constatado que, apesar de causar uma penalidade energética significativa, redução de 7,3 pontos percentuais da eficiência líquida da usina, a integração do sistema de CCS à Jorge Lacerda C é viável tecnicamente. Entretanto, a viabilidade econômica do empreendimento depende de um redesenho de regras do setor elétrico, de incentivos governamentais e/ou do fortalecimento do mercado de carbono no Brasil, visto o custo nivelado de eletricidade é dobrado, caso os custos associados ao sistema CCS sejam todos alocados à geração de eletricidade, e o custo do CO2 evitado é ligeiramente superior ao preço de curto prazo do carbono no cenário de net-zero em 2050
Ver menos
Abstract: Climate change mitigation activities imposes significant changes to the current patterns of electricity generation and consumption, increasing the need for low-carbon solutions in the electricity sector. In this sense, carbon capture and storage systems (CCS) are key elements to reduce...
Ver mais
Abstract: Climate change mitigation activities imposes significant changes to the current patterns of electricity generation and consumption, increasing the need for low-carbon solutions in the electricity sector. In this sense, carbon capture and storage systems (CCS) are key elements to reduce carbon dioxide emissions of fossil fueled power plants. In the Brazilian context, more specific research coupling technical, regional and national characteristics is still required for accessing the viability of carbon capture and storage integration in thermal power plants. This work aims to analyze the techno-economic viability of a carbon capture and storage system integrated into a Brazilian coal-fired power plant. It was conducted a study on technical and regional characteristics of national coal power plants and Jorge Lacerda C unit (UTLC), in the state of Santa Catarina, preliminarily presented the greater CCS retrofit potential. Based on the UTLC’s thermodynamic cycle modeling, using real data and considering a typical operation year, the power plant’s performance with and without a capture system was assessed at a range of loads for thermoelectric dispatch. Furthermore, the results for the base year were used for an impact evaluation on the electricity sector, in terms of CO2 emissions and thermoelectric dispatch. The results indicated that, albeit causing significant energy penalties, the CCS system integration at Jorge Lacerda C power plant is technically feasible. However, the economic viability of the project depends on a redesign of the electricity sector rules, the government incentives and/or a Brazilian carbon market strengthening, since the LCOE is doubled if the CCS associated costs are fully allocated to electricity generation, and the cost of the CO2 avoided is slightly above than the short-term price of carbon in the context of net-zero in 2050
Ver menos
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
Aberto
Walter, Arnaldo César da Silva, 1957-
Orientador
Cavaliero, Carla Kazue Nakao, 1971-
Coorientador
Gallo, Waldyr Luiz Ribeiro, 1954-
Avaliador
Rochedo, Pedro Rua Rodriguez
Avaliador
Avaliação de viabilidade técnico-econômica de sistema CCS em uma termelétrica brasileira a carvão
Rachel Tamburini Gomes
Avaliação de viabilidade técnico-econômica de sistema CCS em uma termelétrica brasileira a carvão
Rachel Tamburini Gomes