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Publicação
Estudo técnico-económico de um sistema solar termoelétrico com back-up a biomassa
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Este trabalho consistiu no estudo técnico-económico (dimensionamento) de uma central térmica solar de torre norte, com back-up a biomassa (pellets) para produção de energia elétrica.
A partir da plataforma PVGIS obteve-se a irradiação normal direta, DNI, da região do
Alentejo, Portugal, segundo critérios descritos na secção 3.1. O valor anual obtido foi
de 2319 !"ℎ/%&, valor este que foi convertido em energia elétrica, obtendo-se, assim,
um montante de 105.761.800 kWh por ano, em 25 anos. Estas importâncias foram obtidas através dos equipamentos que constituem a central, entre eles o campo solar (composto por 2067 helióstatos com área total de 188097 %&), a torre (convertendo a concentração da DNI para energia térmica ao fluído de transferência de calor, HTF), o bloco de potência (composta por permutador de calor, turbina, gerador elétrico e outros) e com ajuda de uma caldeira a biomassa (pellets) que consome cerca de 24.001,23 toneladas de pellets por ano.
O estudo económico foi realizado num modelo executável no Excel, calculando, assim,
o custo total do sistema, 138.515.886,87 €. A partir deste valor calcularam-se os indicadores económicos (Valor Atualizado Líquido, VAL=-12.282540,28 €) com uma tarifa bonificada de 0,22114 €/kWh, que indica que o sistema termo solar com back-up a biomassa (pellets) não é viável economicamente (e o mesmo acontece com o sistema termo solar sem a biomassa).
O dimensionamento técnico do sistema CSP de torre é feito a partir de um modelo matemático executado em Excel e MatLab e pelo software System Advisor Model, SAM e o da caldeira a pellets é concretizado também no Excel.
Os resultados do modelo matemático foram comparados com os valores obtidos no
SAM para o mês típico de julho comprovando, assim, as fórmulas e conceitos contidos
no estado da arte. Realizou-se, também, uma comparação dos valores anuais do sistema obtidos no SAM com os valores reais da Gemasolar (em Espanha), demonstrando então a veracidade dos valores obtidos no dimensionamento feito para Portugal.
Descrição
Palavras-chave
Irradiação normal direta (DNI) Fluído de transferência de calor (HTF) Helióstato e System Advisor Model (SAM)