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Bim ribeiro excedente_acucar (2)
O documento discute a geração de energia elétrica excedente em usinas de açúcar e álcool no Brasil. Ele apresenta um caso típico de uma usina que aumentou sua geração de energia de 1 MW para 30 MW ao modernizar sua caldeira e turbinas. Estima-se um potencial nacional de 10.000 MW de energia excedente se todas as usinas fossem modernizadas da mesma forma.
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- 1. BIOELETRICIDADE A Segunda RevoluçãoEnergética da Cana de Açúcar INEE BNDES Geração de Energia Elétrica Excedente em Usinas de Açúcar e Álcool Projeto Típico e Potencial Nacional Considerações Econômicas e Financeiras Rio de Janeiro, 24 e 25 de Novembro de 2005. José Eduardo Ribeiro
- 2. A Usina Cresciumalfoi fundada em 1964 pela família Souza Queiroz na cidade de Leme no Estado de São Paulo. A usina de açúcar foi adquirida no ano de 2000 pela Comércio e Indústrias Brasileiras Coinbra S.A., uma companhia do Grupo Louis Dreyfus. Com sede em São Paulo e apresentando vendas anuais de 1,4 bilhão de dólares em 2002, o Grupo Coinbra possui seis plantas de processamento de soja, uma planta de processamento de algodão, três usinas de açúcar, duas plantas de produção de suco laranja, quarenta armazéns de grãos, dois terminais portuários, plantações de laranja e plantações de cana de açúcar. Fundada em 1851 por Leopold Dreyfus, o Grupo Louis Dreyfus é um conglomerado controlado pela S.A Louis Dreyfus & CIE holding, com sede em Paris, na França. Trabalhando com mais de 10.000 funcionários o grupo Louis Dreyfus tem apresentado faturamento anual na casa dos 20 bilhões de dólares.
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- 4. Principais Características daUsina (Safra 2002 / 2003) • Moagem: 1.3 milhões /ano (7.500 t/dia) (320 t/h) • Período de Safra: Maio a Novembro ( 200 dias ) • Fator de Disponibilidade: 85 % • Produção de Açúcar: 83.000 t (57% TRS) • Produção de Álcool: 42.000 m3 (43% TRS) • Produção de Levedura: 500 t • Número de funcionários: 1500 (safra) / 800 (entressafra)
- 5. Características Principais daCana de Açúcar e do Bagaço de Cana • Pol da Cana de Açúcar: 14 % • Conteúdo de Fibra da Cana de Açúcar: 12 % • Umidade do Bagaço de Cana: 50 % • Densidade do Bagaço de Cana: 150 kg/m3 • Poder Calorífico Inferior do Bagaço de Cana: 1780 kcal/kg
- 6. 14 t/h 36t/h 50 t/h36 t/h 11 t/h Caldeira 80 t/h 00 t/h 14 t/h 36 t/h 36 t/h 50 t/h 11 t/h Cond. 05 t/h M B 00 t/h PGG Moagem: 320 t/h Energia Elétrica Produzida: 4,5 MW Energia Elétrica Consumida: 3,5 MW Energia Elétrica Excedente: 1,0 MW Bagaço Produzido: 76 t/h Vapor 161 t/h Vapor 02 t/h T T T Bagaço 35 t/h Vapor de Processo: 166 t/h Vapor de Processo: 02 t/hCaldeira 40 t/h Cresciumal Antiga Planta de Cogeração Caldeira 66 t/h 14 t/h Turbo 1.2 MW 14 t/h G 1,5 kgf/cm² Turbo 1.4 MW Turbo 3.0 MW Vapor 60 t/h Vapor 75 t/h Vapor 28 t/h UsinaPlanta de Cogeração 21kgf/cm² Bagaço 28 t/h Bagaço 13 t/h 1,0 MW1,0 MW 2,5 MW
- 7. 28 t/h 38t/h 00 t/h 00 t/h 28 t/h 38 t/h 00 t/h Cond. 04 t/h M B 00 t/h P Cond. 00 t/h Caldeira 200 t/h G Moagem: 380 t/h Energia Elétrica Produzida: 36 MW Energia Elétrica Consumida: 06 MW Energia Elétrica Excedente: 30 MW Bagaço Produzido : 92 t/h 30 t/h 00 t/h 00 t/h 100 t/h Vapor 136 t/h Vapor 04 t/h 21 MW T T T Vapor de Processo: 140 t/h Vapor de Processo: 04 t/h Turbina 21 MW Cresciumal UsinaPlanta de Cogeração 00 t/h 00 t/h Turbina 15 MW G 15 MW 70 t/h Condensador de Vapor 30 t/h 100 t/h Vapor 200 t/h Bagaço 92 t/h 66 kgf/cm² 70 t/h 1,5 kg/cm² Nova Planta de Cogeração Projeto (Safra 2010/2011) 21 kgf/cm²
- 8. Principais Características doProcesso da Usina de Açúcar e Álcool Impactando na Cogeração: Planta Antiga Planta Nova (Safra 2002/2003) (Safra 2010/2011) •Moagem: 320 t/h 380 t/h •Vapor para Processo: 518 kg/t 368 kg/t •Vapor para Acionamentos: 97 t/h 66 t/h •Vapor para Condensação: 0 t/h 60 t/h •Consumo de Potência: 3,5 MW 6,0 MW
- 9. Principais Características dasPlantas de Cogeração Antiga e Nova Planta Antiga Planta Nova • Eficiência da Caldeiras: 75% 88% • Pressão do Vapor Principal: 22 kg/cm2 66 kg/cm2 • Temperatura do Vapor Principal: 300 ºC 520 ºC • Produção de Vapor: 163 t/h 200 t/h • Produção de Energia Elétrica: 4.5 MW 36.0 MW • Consumo de Energia Elétrica: 3.5 MW 6.0 MW • Energia Elétrica Excedente: 1.0 MW 30.0 MW
- 10. Efeitos da Otimizaçãodo Processo e da Planta de Cogeração na Produção de Energia Elétrica Otimizações Potência Adicional Gerada • Aumento da Eficiência da Caldeira: 6,4 MW 20 % • Aumento da Pressão e da Temperatura do Vapor Principal: 14,2 MW 45 % • Redução do Consumo de Vapor de Processo: 4,6 MW 15 % • Redução do Consumo do Vapor para Acionamentos: 2,7 MW 9 % • Aumento da Moagem: 3,6 MW 11 % • Total: 31,5 MW 100 % • Consumo Adicional de Potência: (2,5 MW) • Total Líquido: 29,0 MW
- 11. Condições de Projetoda Nova Planta de Cogeração da Usina Cresciumal (Projeto - Safra 2010/2011) • Cana de Açúcar Processada: 1.600.000 t (2010/2011) • Moagem horária: 380 t/h • Produção de Energia Elétrica Excedente: 30 MW • Produção de Energia Elétrica Excedente: 80 kW por t/h de cana moída ou 80 kWh por t de cana moída
- 12. Principais Equipamentos daNova Planta de Cogeração • Caldeira: 200 t/h 66 kgf/cm2 520 0 C • Turbogerador 1: 21 MW 13.8 kV 60 Hz • Turbogerador 2: 15 MW 13.8 kV 60 Hz • Subestação: 31 MVA 13.8 kV 138 kV • Linha de Transmissão: 31 MVA 138 kV 18 km
- 13. Principais Equipamentos Auxiliaresda Nova Planta de Cogeração • Sistema de Tratamento de Água: Desmineralização 2 x 25 m3 /h • Sistema de Água de Resfriamento: Torre de Resfriamento 3.200 m3 /h • Sistema de Manuseio de Bagaço: Correias Transportadoras 100 t/h • Sistema de Separação de Cinzas: Filtros Tela 500 m3 /h • Sistema de Ar Comprimido: Compressores de ar 2 x 200 m3 /h • Sistema de Controle: Digital 3.000 I/O
- 14. Potencial Nacional deProdução de Energia Elétrica Excedente baseado na Nova Planta de Cogeração da Usina Cresciumal • Total de Cana de Açúcar Previsto para a Safra 2010/2011: 560.000.000 t • Moagem Horária Correspondente: 130.000 t/h • Energia Elétrica Excedente - Usina Cresciumal: 80 kW por t/h de cana moída • Potencial de Produção da Energia Elétrica Excedente: 10.000 MW
- 15. Potenciais a SeremAinda Explorados para Aumentar a Produção de Energia Elétrica Excedente em Usinas de Açúcar e Álcool: • Ciclos Térmicos com Mais Altas Pressões • Queima da Palha da Cana de Açúcar • Queima de Biogás • Economias Adicionais de Vapor de Processo • Acionamentos Elétricos para as Moendas • Acionamentos Elétricos para os Picadores e Desfibradores • Economias Adicionais no Consumo de Utilidades • Utilização de Bagaço Gaseificado em Ciclos Combinados (futuro)
- 16. Comentários: • Existe umpotencial efetivo e expressivo de geração de energia elétrica excedente nas usinas de Açúcar e Álcool. • A sua exploração só depende dos preços do KWh e dos financiamentos oferecidos aos potenciais produtores de Energia Elétrica Excedente. • Além de suas vantagens econômicas, quando comparada a qualquer outra alternativa de geração térmica de energia elétrica, a geração de energia elétrica excedente a partir do bagaço de cana nas Usinas de Açúcar e Álcool apresenta os seguintes benefícios adicionais inquestionáveis:
- 17. Benefícios Adicionais • Produçãode Energia Elétrica Distribuída, melhorando a estabilidade e a confiabilidade do sistema e reduzindo os investimentos e as perdas nas linhas de transmissão. • Combustível local, reduzindo a vulnerabilidade externa e melhorando a balança de pagamentos, quando comparado aos combustíveis importados. • Menor prazo de entrega comparado a qualquer alternativa térmica ou hidráulica de geração de energia elétrica. • Ambientalmente limpa, com as vantagens adicionais do mercado internacional de créditos de carbono. • Tecnologia, equipamento, engenharia e pessoal de operação local com significativas vantagens sócio-econômicas.
- 18. • Caldeira AT-200A Dedini S/A Indústrias de Base forneceu para este projeto a caldeira de alta pressão. Especificações Básicas da Caldeira: Produção de Vapor: 200 t/h Pressão do Vapor: 66 kgf/cm2 Temperatura do Vapor: 520 ºC Eficiência Térmica : 88 % José Eduardo Ribeiro Superintendente Comercial de Energia Dedini S/A Indústrias de Base Rod. Rio-Claro Piracicaba, Km 26,3 Piracicaba - SP CEP: 13405-970 Tel: (19) 3403-5499 / Fax: (19) 3403-5426 Cel: (16) 9961-3971 jose.ribeiro@dedini.com.br jer@netsite.com.br
- 19. Considerações Econômicas eFinanceiras Usina de Referência •Moagem: 1.800.000 t/safra, 10.000 t/dia, 420 t/h •Consumo de Vapor: 200 t/h •Produção de Energia Elétrica: 34 MW (contrapressão) •Consumo de Energia Elétrica: 14 MW (acionamentos elétricos) •Produção de Energia Elétrica Excedente: 20 MW
- 20. Considerações Econômicas eFinanceiras . Proinfa Leilão Retorno 9 anos 9 anos TIR 18% 18% R$/MWh 150,00 130,00 Juros 3,5% 3,5% Participação 80% 95%