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Implantação da energia heliotérmica no Brasil: quais projetos estão alinhados com essa tecnologia? G ru p o d e P es q u is a e m R e ci cl ag e m E fi ci ê n ci a En e rg ét ic a e Si m u la çã o d e P ro ce ss o s D ep ar ta m en to d e E n ge n h ar ia d e B io ss is te m as Fa cu ld ad e d e Zo o te cn ia e E n ge n h ar ia a d e A lim en to s U n iv er si d ad e d e Sã o P au lo 2005 2006 2008 2007 2009 20152011 2012 2013 2014 2010 2016 . Histórico de Eventos e Projetos Disciplina de Tópicos Especiais em Engenharia de Biossistemas iNOPA SUMMER SCHOOL - Heliostat Project and Simulation in Pirassununga SP Brasil Red Iberoamericana de Energia (REDIENE).T ercera Reunión de Coordinación. 2º progress meeting of the SOLHYCO. (Reunião Técnica). VI GERA: Workshop de gestão de energia e resíduos na agroindústria: Tecnologias para eficiência. 3º Fórum Intern. pelo Desenv. Sustentável. Projetos Solhyco e Smile (plantas de cogeração solar híbrida). I GERA: Workshop de Gestão de Energia e Resíduos da Agroindústria Fundação do Grupo de Pesquisa em Reciclagem, Eficiência Energética e Simulação Numérica (GREEN). II GERA: Workshop de Gestão de Energia e Resíduos na Agricultura Socroalcooleira. Lançamento Projeto SOLHYCO: Geração Híbrida de Energia Elétrica (Solar e Biocombustíveis). V GERA: Workshop de Gestão e Eficiência Energética na Agroindústria. II Reunión de la Red Iberoamericana de Energia (REDIENE). Reunión de Coordinacion Final de la REDIENE y Taller de ideas de proyectos. Curso de formação em energia heliotérmica (CSP). Dr. Celso E. L. Oliveira Dr. Fernando G. Tonin Dr.Odivaldo jose Seraphim Dr.Jorge L. D. Calle André Dr Gilles Maag Me.Pedro H. S. Bezerra Gilberto Guilherme B. Ribeiro Vitoria R. da Silva Lucas H. Infante Thiago Fioravante Luan J. de Sousa Taisa Santos da Silva Kimberly T. de Oliveira Pedro H. F. Guarnieri Maicon D. Bastos Renan de S. Carvalho Cristina Tiyaki Koike USP/FZEA USP/FZEA UNESP Doutorando USP/POLI USP/FZEA USP/FZEA UNIFEIUSP/FZEAUSP/FZEAUSP/FZEAUSP/FZEA Bolsista USP/FZEA Bolsista MestrandoMestrando Pós-doutorado ORGANOGRAMA DO GRUPO Bolsista Achiles Pedro MestrandoMestrando Slide 4 12 Partners of 9 countries Duração projeto : 01.01.2006 - 30.06.2010 Solar-Hybrid Power and Cogeneration Plants Acronym: SOLHYCO http://www.fzea.usp.br/greenProject Webpage: PROJECTS and PARTNERSHIP Scientific and Technological Alliance for Guaranteeing the European Excellence in Concentrating Solar Thermal Energy (STAGE-STE) FP7 Grant Agreement Nr. 609837 1st February 2014 – 31st January 2018 PROJECTS and PARTNERSHIP STAGE-STE Consortium (today) Participant no. Organisation name Country 1 (Coord.) CIEMAT SPAIN 2 DLR GERMANY 3 PSI SWITZERLAND 4 CNRS FRANCE 5 FISE GERMANY 6 ENEA ITALY 7 ETHZ SWITZERLAND 8 CEA FRANCE 9 CYI CYPRUS 10 LNEG PORTUGAL 11 CTAER SPAIN 12 CNR ITALY 13 CENER SPAIN 14 TECN SPAIN 15 UEVORA PORTUGAL 16 IMDEA SPAIN 17 CRAN UK 18 TKN SPAIN 19 UNIPA ITALY 20 CRS4 ITALY Participant no. Organisation name Country 21 INESC-ID PORTUGAL 22 IST-ID PORTUGAL 23 SENER SPAIN 24 AREVA FRANCE 25 HITIT TURKEY 26 ACCIONA SPAIN 27 SCHOTT GERMANY 28 ASE ITALY 29 ESTELA BELGIUM 30 ASNT SPAIN 31 KSU SAUDI ARABIA 32 UNAM MEXICO 33 SUN SOUTH AFRICA 34 CSERS LYBIA 35 CSIRO AUSTRALIA 36 FUSP BRAZIL 37 IEECAS CHINA 38 UDC CHILE 39 UCAM MOROCCO 40 FBK SPAIN CEISA “Heliothermic Energy Studies (CSP): Educational Consortium for the Integration and Sustainability in the Agro-industry PROJECTS and PARTNERSHIP Energía Solar Térmica de Concentración en Iberoamérica PROJECTS and PARTNERSHIP http://www.redcytedestci.org/ SMILE-Microturbine systems-Solar Hybrid for cogeneration of electricity and heat for the Agroindustrial Integration of a Solar Receiver and Microturbine PROJECTS and PARTNERSHIP ©GREEN – Av. Duque de Caxias Norte, 225 - USP – Pirassununga -SP, Brasil - CEP 13635-900 – Telefone +55(19) 3565-4364 Parceiros: CLIMATEMPO www.usp.br/green Introdução 12 Tecnologia STE Sistemas de foco linear Colectores CCP Refletores Fresnel Sistemas de foco pontual Rango de Temperatura: <500°C • Em que consiste uma Planta Solar Térmica de Concentração (STE Plant, heliotérmica)? – Uma planta STE é um sistema onde se concentra a radiação solar direta e a converte em energia térmica de média/alta temperatura (200°C - 1000°C). – Esta energía térmica é empregada num ciclo termodinâmico para produzir eletricidade (ou como calor de processo para a industria). Receptor Central 100 m Campo Solar (Heliostatos) Receptor Sistema de Conversão de Potência Torre Tubo Receptor Concentrador Cilindroparabólico Estructura Vista de um captador cilindroparabólico Campo solar Bloco de Potencia (geração de eletricidade Concentrador Fresnel Receptor Refletores longitudinais Capacidade unica em termos de integrabilidade com centrais convencionais Com armazenamento térmico ou com apoio a combustíveis as centrais solares dão garantia de capacidade de despacho sem perturbações estocáticas da rede Pode fornecer a potência de pico no Verão (NE) quando a água é escassa. Proporciona aplicaões a escala do MW. Centrais SolaresTérmicas Uma ambição a medida das suas capacidades 19 Campo Solar Sistema de conversión de potencia Sistemas Calha Cilindro Parabólica FONTE: FLABEG /GIZ Introdução 21 Tecnologias STE Sistemas de foco Pontual Torres Discos Parabólicos Sistemas de Foco Linear Rango de Temperaturas: 200-1000°C • Em que consiste uma Planta Solar Térmica de Concentração (STE Plant, heliotérmica)? – Uma planta STE é um sistema onde se concentra a radiação solar direta e a converte em energia térmica de média/alta temperatura (200°C - 1000°C). – Esta energía térmica é empregada num ciclo termodinâmico para produzir eletricidade (ou como calor de processo para a industria). Sistemas de Torre Central 22 Campo de Heliostatos Receptor BoP Torre Almacenamiento Ciclo Rankine Simple (ciclo de vapor) 23 • Eficiencia Térmica • Ejemplo: 𝑃2 = 100 bar 𝑃3 = 0.05 bar steam fraction3 = 0.85 𝜂 ≈ 21% Boiler Steam turbine CondenserFeed pump Wout 2 3 1 Win Qin 4 T em pr at ur e, T Entropy, S 1 2 34 1` Wout Qout Win Qin 𝜂= 𝑊𝑜𝑢𝑡 − 𝑊𝑖𝑛 𝑄𝑖𝑛 = ℎ2 − ℎ3 − ℎ1 − ℎ4 ℎ2 − ℎ1 Heliostatos Dimensão Grande [100 a 150m²] Pequenas Dimensões: [4 a 10 m²] Formatos Inovadores SBP FONTE: GIZ • Eficiência Térmica: • Ejemplo: 𝑃2 = 100 bar, 𝑇2′ = 450℃ 𝑃3 = 0.05 bar steam fraction3 = 0.85 𝜂 ≈ 34% Ciclo Rankine com Sobre aquecimento 25 Te m pe ra tu ra , T Entropía, S 1 2' 34 1' 2 x = 0 x = const. x = 1 P2 = c on st. P3 = co ns t. 𝜂= 𝑊𝑜𝑢𝑡 − 𝑊𝑖𝑛 𝑄𝑖𝑛 = ℎ2′ − ℎ3 − ℎ1 − ℎ4 ℎ2′ − ℎ1 Boiler Turbina
