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Construção do maior parque termelétrico a gás natural da América Latina

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Construção do maior parque termelétrico a gás natural da América Latina

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O empreendimento será composto por duas termelétricas em ciclo combinado (UTE GNA I e UTE GNA II), que em conjunto, alcançarão 3 GW de capacidade instalada.
Juntas, as duas usinas termelétricas irão gerar energia suficiente para atender 14 milhões de residências, o equivalente ao consumo residencial dos estados do Rio de Janeiro, Minas Gerais e Espírito Santo.

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A GNA quer ocupar papel relevante na expansão dos mercados de gás e energia no Brasil. Para isso, estamos implantando o maior parque termelétrico a gás natural da América Latina, totalizando investimentos de cerca de R$ 10 bilhões até 2023.

O empreendimento será composto por duas termelétricas em ciclo combinado ( UTE GNA I e UTE GNA II), que em conjunto, alcançarão 3 GW de capacidade instalada. Além de um Terminal GNL com capacidade de regaseificação de até 21 milhões de metros cúbicos por dia.

O parque termelétrico da GNA está sendo construído no Porto do Açu. Operado pela Prumo, é um dos principais complexos portuários do Brasil e oferece uma série de soluções logísticas para o mercado de óleo e gás brasileiro. A Siemens é a responsável pela construção das térmicas, pelo fornecimento dos equipamentos das usinas termelétricas da GNA, como turbinas a gás e a vapor e torres de resfriamento. A companhia também fornecerá serviços de longo prazo e operação e manutenção para as usinas. Já o gás natural, que abastecerá as usinas, será importado e fornecido pela BP.

Juntas, as duas usinas termelétricas irão gerar energia suficiente para atender 14 milhões de residências, o equivalente ao consumo residencial dos estados do Rio de Janeiro, Minas Gerais e Espírito Santo.

A GNA pretende contribuir para a segurança energética brasileira, aumentar a oferta de gás natural, e viabilizar a instalação de novas empresas ou a migração das existentes para o Porto do Açu, com reduzidos impactos ambientais.

Todas essas iniciativas fomentarão o reaquecimento econômico da região Norte Fluminense, do Estado do Rio de Janeiro e de todo o País.

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A GNA quer ocupar papel relevante na expansão dos mercados de gás e energia no Brasil. Para isso, estamos implantando o maior parque termelétrico a gás natural da América Latina, totalizando investimentos de cerca de R$ 10 bilhões até 2023.

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O documento apresenta informações interessantes a respeito das maiores jazidas de carvão no Brasil, incluindo a jazida de Candiota(RS), cuja Usina Termelétrica Pampa Sul está instalada.

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A Usina Termelétrica Pampa Sul, localizada no pampa gaúcho, no município de Candiota (RS), iniciou sua operação comercial em 28 de junho de 2019. Com investimento de mais de R$ 2 bilhões, possui uma capacidade instalada de 345 MW e pode ser considerada o maior projeto do setor desenvolvido na região Sul do Brasil nos últimos anos.
A UTE Pampa Sul tem autorização de operação por 25 anos, a partir de janeiro de 2019.

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Usina Termelétrica Pampa Sul - ENGIE Brasil

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Nós vamos além da energia. Somos as melhores soluções para você, sua empresa e sua cidade.

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Usina termelétrica a gás natural no Espirito Santo (Linhares)

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Usina termelétrica a gás natural no Espirito Santo (Linhares)

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A Linhares Geração S.A. tem como propósito específico gerar energia elétrica controlada pelo Fundo de Investimento em Participações Brasil Energia (FIP Brasil Energia), gerido pelo banco BTG Pactual.

A UTE LORM consome gás natural liquefeito (GNL) fornecido pela BR Distribuidora/Petrobras e está conectada ao gasoduto Cacimbas-Vitória. Possui uma potência instalada de 204 megawatts (MW).

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A Empresa

A Linhares Geração S.A. é uma sociedade anônima de capital fechado que entrou no mercado em 2008, tendo se sagrado vencedora no 6º leilão da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o leilão A-3, em setembro do mesmo ano.

Apesar de coincidir com um período de forte crise econômica global, a implantação da Usina Termelétrica Luiz Oscar Rodrigues de Melo (UTE LORM), em Linhares, Espírito Santo, foi concluída no prazo e no orçamento estabelecidos previamente. Entre os dez empreendimentos que saíram vitoriosos do leilão, este foi o único concluído no prazo.

A Linhares Geração S.A. tem como propósito específico gerar energia elétrica controlada pelo Fundo de Investimento em Participações Brasil Energia (FIP Brasil Energia), gerido pelo banco BTG Pactual. A companhia também possui autorização do Ministério das Minas e Energia (MME) para atuar como produtor independente de energia elétrica (PIE) até 2044, além de possuir contratos de comercialização de energia elétrica no ambiente regulado (CCEARs) da Câmera de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) com 35 concessionárias de distribuição de energia elétrica em vigor até 2025.

A UTE LORM consome gás natural liquefeito (GNL) fornecido pela BR Distribuidora/Petrobras e está conectada ao gasoduto Cacimbas-Vitória. Possui uma potência instalada de 204 megawatts (MW).

Implantação e Operação

A construção da usina durou 17 meses. As obras de terraplanagem, ou groundbreaking, começaram em junho de 2009 e o comissionamento (first smoke) - etapa de verificação dos sistemas do empreendimento para garantir a qualidade, teve início em outubro de 2010. Em dezembro, uma semana antes do prazo contratual, a UTE LORM entrou em operação comercial e, em janeiro, a energia passou a ser distribuída.

Foram investidos R$ 160 milhões de capital próprio e R$ 190 mi de financiamento estruturado. À época do leilão, o estudo da Empresa de Pesquisa Energética indicava que o nível médio de operação da usina era de 2 semanas por ano. Estimava-se que o despacho efetivo fosse mais elevado, alcançando uma média de 2 meses por ano e, em casos extremos, 4 meses por ano.

No entanto, em seu primeiro ano operacional, a UTE LORM operou por 2 semanas, mas desde maio de 2012, o despacho tem sido praticamente contínuo e a previsão é que assim se mantenha.

O aumento do nível de despacho é reconhecido como estrutural, significando que o modelo operacional da usina sofreu uma alteração material, deixando de ser um empreendimento 100% flexível complementar à geração hidráulica e transformando-se em uma termelétrica que opera na base ( base load).

Essa mudança é consequência, em parte, da redução do preço do gás natural nos Estados Unidos em decorrência do aumento da produção de gás não convencional. A diminuição no valor do combustível afetou diretamente o indexador do preço do gás pago pela UTE LORM e, consequentemente, o custo variável unitário (CVU) de sua energia gerada. Como reflexo, a expectativa de despacho da UTE LORM aumentou.

Por outro lado, a elevação do patamar de operação da usina é também consequência do aumento do preço da energia no Brasil, devido à mudança de metodologia de cálculo do custo de operação do sistema.

Soma-se a isso, a redução do volume de água nos reservatórios das hidrelétricas que faz com que as termelétricas flexíveis sejam despachadas com maior frequência a fim de suprir déficits de energia nos períodos de pouca chuva ou causados pela variação sazonal do consumo.

Desde sua instalação, a Linhares Geração vem promovendo iniciativas voltadas ao aprimoramento da estrutura regulatória existente e sua adequação ao novo cenário de geração termelétrica. Em paralelo, com o objetivo de aumentar a disponibilidade e a confiabilidade operacional da UTE LORM, a companhia também investe na capacidade de geração e infraestrutura da usina, bem como na capacitação de seus funcionários e no aprimoramento de seus processos administrativos e gerenciais.

Código de Ética e de Conduta

O documento a seguir estabelece os padrões de conduta da Linhares Geração ("Companhia"), que são baseados na legalidade, boa-fé, moralidade, eficiência, probidade, transparência, publicidade, honestidade e imparcialidade.

Para conferir o código na íntegra, acesse: Código de Conduta.

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A Linhares Geração S.A. é uma sociedade anônima de capital fechado que entrou no mercado em 2008, tendo se sagrado vencedora no 6º leilão da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o leilão A-3, em setembro do mesmo ano.

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Funcionamento de uma usina termelétrica à carvão

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Funcionamento de uma usina termelétrica à carvão

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Funcionamento de uma unidade geradora a diesel.

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Funcionamento de uma unidade geradora a diesel.

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Geradores são máquinas que queimam combustível da mesma forma que o motor de um carro faz, a única diferença é que usam diesel ao invés de gasolina.

O combustível diesel tem a característica marcante de queimar a uma temperatura bem mais elevada que os outros, por isso é mais eficiente e garante maior potencial ao gerador. Seus únicos pontos fracos são o barulho que faz e alguma poluição, se não tiver manutenção regular.

Como funciona um gerador de energia a diesel?

O ar dentro do gerador é puxado até ser comprimido, para em seguida ser injetado o diesel. Essa combinação gera um calor intenso que faz com que o combustível inflame, entre em combustão e o gerador funcione.

A partir desse processo, é transformada a energia necessária para ser distribuída de acordo com as necessidades de abastecimento do local ou dos aparelhos conectados ao gerador.

Quando os geradores de energia a diesel são usados?

Como os geradores a diesel são muito mais potentes que os a gasolina, por exemplo, são usados em lugares que precisam de mais força, como indústrias, hospitais, shoppings e grandes infraestruturas em geral.

Os geradores de energia a diesel podem ser usados durantes horas, semanas ou até que o fornecimento de energia volte, basta que ele seja abastecido periodicamente e tenha manutenção periódica feita por um técnico treinado.

A Degraus está pronta para fornecer os equipamentos, seja geradores, escavadeiras ou torres de iluminação, para atender às suas necessidades em energia. Conheça um pouco mais acessando a Degraus.

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Gerador de energia a diesel: o que é e como funciona

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Geradores são máquinas que queimam combustível da mesma forma que o motor de um carro faz, a única diferença é que usam diesel ao invés de gasolina. O combustível diesel tem a característica marcante de queimar a uma temperatura bem mais elevada que os outros, por isso é mais eficiente e garante maior potencial ao gerador.

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Funcionamento básico de uma termelétrica com um esquema de funcionamento utilizando caldeira. 

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Funcionamento básico de uma termelétrica com um esquema de funcionamento utilizando caldeira. 

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Oferecemos bombas eficientes e serviços relacionados para alimentação de caldeiras, extração de condensado e aplicações de água de resfriamento. Também fazemos a manutenção de sopradores que levam carvão pulverizado para dentro da caldeira.

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Governo aciona usinas termelétricas no Nordeste para garantir segurança elétrica da região

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Governo aciona usinas termelétricas no Nordeste para garantir segurança elétrica da região

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O governo decidiu, nesta quarta-feira (4), ligar termelétricas no Nordeste para garantir a segurança elétrica na região por causa do blecaute que aconteceu na semana passada. Segundo o secretário executivo do Ministério de Minas e Energia, Márcio Zimmermann, a ativação das termelétricas a carvão, gás e óleo é temporária, deve durar cerca de 15 dias e será feita enquanto a Agência Nacional de Energia Elétrica ( Aneel) conclui a fiscalização da região onde ocorreu a interrupção de energia.

Usina termelétrica do Pecém/CE. Foto: Fabiane de Paula

A decisão foi tomada durante reunião do Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico ( CMSE). A geração de termelétrica na região será de cerca de 1 mil megawatts. 'Até que se continuem as avaliações. É uma medida de segurança que está se adotando para evitar que, se ocorresse uma nova queimada e desligasse aquelas duas linhas, levasse a Região Nordeste a um novo blecaute', disse Zimmermann.

No início de julho, o governo decidiu desligar 34 termelétricas a óleo combustível e a óleo diesel em todo o país que estavam ligadas desde outubro do ano passado, que somam 3,8 mil megawatts. Zimmermann disse que o custo do acionamento das térmicas no Nordeste será dividido entre todos os consumidores do país.

O blecaute que atingiu a Região Nordeste na semana passada foi ocasionado por uma queimada que ocasionou o desligamento automático de duas linhas de transmissão que interligam os sistemas Sudeste/Centro-Oeste com o Nordeste, localizadas entre as subestações Ribeiro Gonçalves e São João do Piauí, no interior do Piauí.

Segundo Zimmermann, a avaliação do CMSE é que o sistema de proteção atuou de forma correta para isolar a Região Nordeste do resto do Sistema Interligado Nacional ( SIN). 'O restabelecimento também foi em um tempo melhor do que nas outras vezes em que houve uma ocorrência dessas', avaliou o secretário.

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Governo aciona usinas termelétricas no Nordeste para garantir segurança elétrica da região - Negócios - Diário do Nordeste

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O governo decidiu, nesta quarta-feira (4), ligar termelétricas no Nordeste para garantir a segurança elétrica na região por causa do blecaute que aconteceu na semana passada.

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Visões Estratégicas da Geração Termelétrica no Setor Elétrico Brasileiro

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Visões Estratégicas da Geração Termelétrica no Setor Elétrico Brasileiro

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RELATÓRIO DE DESEMPENHO DAS USINAS TERMOELÉTRICAS 

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RELATÓRIO DE DESEMPENHO DAS USINAS TERMOELÉTRICAS 

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Avaliação da Geração de Energia Elétrica com Óleo Diesel

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Avaliação da Geração de Energia Elétrica com Óleo Diesel

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ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DE UMA USINATERMELÉTRICA A GÁS NATURAL EM CICLO COMBINADO

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ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DE UMA USINATERMELÉTRICA A GÁS NATURAL EM CICLO COMBINADO

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Avaliação econômica de termelétricas a carvão

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Avaliação econômica de termelétricas a carvão

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Avaliação econômica de termelétricas a carvão – Uma alternativa para diversificação da Matriz Energética Brasileira

Fábio Lopes Pires

Administrador de Empresas, diretor de Implantação de Projetos da Companhia Vale do Rio Doce, pós-graduado em Gestão de Custos pelo Ietec.

1 - Resumo

Este estudo tem por objetivo principal apresentar avaliação econômica para implantação de uma Termelétrica com potência instalada de 600 MW, tendo como insumo básico o carvão mineral e que fornecerá energia para o Sistema Integrado Nacional.

Neste contexto, será apresentada uma alternativa para diversificação da matriz energética brasileira, abordando questões relevantes como o impacto ambiental desta nova fonte geradora de energia e avaliação do processo de licenciamento ambiental.

Foram adotadas premissas técnicas, econômicas, comerciais e ambientais baseadas em estudos realizados para Termelétricas implantadas e em produção na Região Sul do Brasil, com capacidades instaladas análogas, porém com algumas alterações de escopo, principalmente com relação à procedência do insumo básico e à tecnologia utilizada para minimizar os impactos ambientais causados pela queima do carvão no processo de geração de energia.

Adotou-se também, como referência, estudos de engenharia para a avaliação da pré-viabilidade para implantação de uma usina Termelétrica na Região Sul do Brasil, cujo resultado dos trabalhos indicou como viável a implantação deste empreendimento.

Será necessária ainda a realização de vários estudos para se determinar qual a melhor alternativa para superação da crise energética brasileira, bem como definir quais ações deverão ser desenvolvidas para enfrentar o desequilíbrio entre oferta e demanda de energia e permitir um crescimento econômico sustentado nos próximos anos.

A cenarização da evolução da demanda e da oferta de energia é uma tarefa que vem desafiando o setor de planejamento das empresas energéticas e dos órgãos governamentais nas últimas décadas no Brasil e no mundo. Esta atividade ganha nova relevância com as transformações por que vem passando o setor energético brasileiro. Em um ambiente cada vez mais competitivo onde cada agente procura realizar de forma isolada e setorial suas próprias projeções, torna-se fundamental para o funcionamento destes próprios agentes e dos órgãos reguladores a existência de estudos que procurem trabalhar as diferentes formas de energia de forma integrada.

O parque gerador brasileiro, atual, é composto primordialmente de usinas hidrelétricas e a abundância de recursos hídricos proporciona uma fonte de energia elétrica de baixo custo. No entanto, esta dependência torna o sistema vulnerável às condições hidrológicas e há ainda fatores que geram impactos negativos na implantação de novas hidrelétricas, como por exemplo a dificuldade na obtenção de licenças ambientais e o longo prazo necessário para construção.

A tendência mundial de buscar fontes alternativas de energia e a decisão de empreendedores em investir em novas tecnologias de queima limpa do carvão, usando equipamentos que controlam a emissão de óxidos de enxofre e de nitrogênio e cinzas, devem aumentar a participação do carvão na matriz energética brasileira, sendo que a previsão da Eletrobrás é que passe dos atuais 2% para 5,35% até 2015. A expectativa é baseada no Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica 2006-2015, elaborado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE).

Segundo a EPE, com os processos cada vez mais complicados de licenciamento ambiental para hidrelétricas, a projeção é que a participação da energia térmica - a base de carvão, gás ou biomassa - cresça no Brasil, acompanhando a tendência verificada em todo o mundo.

As principais premissas do estudo de pré-viabilidade realizado para implantação de uma Termelétrica e que serão utilizadas para elaboração da avaliação econômica serão as seguintes:

- entrada em operação da usina em Agosto de 2010;
- potência instalada: 600MW;
- consumo interno de 8,7%;
- energia assegurada de 547,8 MW médios;
- tecnologia: carvão pulverizado;
- refrigeração: torres de resfriamento;
- área construída: 120.000 m²;
- pátio de carvão: capacidade para 20 dias de operação (86 mil toneladas);
- pátio de cinzas e gesso: suficiente para 10 anos de operação;
- consumo de calcário: 41 mil TPA;
- capex de US$ 871 milhões ou US$ 1.452 / KW instalado;
- carvão (US$ 48/t e consumo de 0,277 t/MWh);
- calcário: US$ 22/t, vindo do Canadá, e consumo específico de 0,013 t/MWh;
- preço da água 0,05US$/m3 e consumo específico 3,334 m3/MWh.

Gastos com O&M envolvendo despesas com materiais, salários, manutenção e óleo diesel utilizado para o aquecimento das caldeiras quando ocorrem as paradas estimado em 17,8MM US$/ano.

Da mesma forma, o estudo apresenta um cronograma previsto que tem como principais marcos:

- engenharia para contratação de equipamento e construção: 10 meses;
- construção e instalação: 17 meses;
- início de operação comercial da primeira turbina em 27 meses;
- início de operação comercial da segunda turbina em 30 meses;
- início de operação comercial da terceira turbina em 32 meses.

O carvão considerado neste mesmo estudo será o carvão fornecido por uma mina localizada a 400 km ao Sul de Porto Alegre, com as seguintes características:

- poder calorífico: 27,2 MJ/kg (PCI);
- 7% de cinzas e 0,9% de enxofre;
- consumo: 1,2 MTPA;
- custo CIF : US$ 44/t mina;
US$ 4/t trans;
total: US$ 48/t.

O detalhamento do Capex pode ser visualizado no gráfico apresentado a seguir:

Foram consideradas as seguintes premissas de impostos:

- Imposto de Importação: 15% (alíquota mais alta);
- IPI importação: 3% (alíquota média de IPI para os equipamentos considerados);
- IR de 25% sobre serviços contratados no exterior (sujeitos a PIS/COFINS);
- foi considerada a recuperação de PIS/COFINS.

3 - Avaliação do Valor Presente Líquido (VPL) e Taxa Interna de Retorno (TIR)

Foi adotado um modelo de fluxo de caixa baseado nas seguintes premissas:

- full equity;
- capex: 871,1 MM US$;
- taxa de desconto: 12%.

Admitindo que o preço da energia no futuro possa ser representado pelo valor resultante do último leilão de energia de fontes alternativas, ocorrido em junho/07, para geração termelétrica, a tarifa adotada para cálculo da Receita Operacional Líquida é de R$138,85 R$/MWh, ou US$ 77,14 US$/MWh, a uma taxa de câmbio R$/US$ de 1,80 e, considerando ainda um ajuste no preço das tarifas de 4,5% e 3% respectivamente, conforme estudos para cenários futuros de projeção de oferta e demanda de energia realizado pela Câmara Brasileira de Investidores em Energia Elétrica (CBIEE), o VPL do Projeto é avaliado em US$ 15,5 Milhões.

A Taxa Interna de Retorno - TIR de 11,72%. O investimento total previsto de US$ 871,1 (Capex), considerando o prazo para implantação de 3 anos, trazido a valor presente -VPI é de US$ 708,7 Milhões.

Na maior parte dos empreendimentos está presente o risco. Ele pode ser definido como qualquer incerteza que afete o sistema de forma desconhecida, mas dentro de uma árvore de possibilidades relativamente conhecida e ocasionando flutuações no resultado final do projeto.

No setor energético as incertezas são decorrentes de várias causas. Dentre elas, cabe mencionar:

* incerteza na demanda: que está sujeita a políticas industriais, intensidade energética da indústria e crescimento da economia e da população;

* regime hidrológico: visto que no Brasil mais de 90% da energia gerada é a partir de usinas hidrelétricas, muitas dessas em cascata de diversos proprietários e sujeitas ao despacho centralizado;

* regulamentação do setor elétrico: principalmente no que tange aos aspectos ambientais;

* variações de taxas de câmbio, inflação, juros e outras variáveis macro-econômicas.

Essas incertezas ampliam a gama de cenários possíveis, inclusive aqueles que podem ter impactos negativos sobre a saúde financeira do empreendimento, chegando inclusive a inviabilizá-lo. Em outras palavras, incertezas engendram situações de risco, que devem ser criteriosamente avaliadas e estudadas, objetivando a elaboração de plano de controle detalhado e conseqüentemente uma redução das incertezas na avaliação de viabilidade do projeto. Dentre as diversas variáveis que envolvem a implantação de um empreendimento deste porte, a questão ambiental merece especial atenção.

5 - Aspectos Ambientais

O carvão, embora seja um componente importante da matriz energética de vários países, principalmente no hemisfério norte, não tem uma boa reputação junto aos ambientalistas, sendo quase sempre associado com geração de energia ambientalmente incorreta. A alegação dos ambientalistas é que a emissão de gases durante a queima de combustíveis fósseis, entre eles o carvão mineral, principalmente o dióxido de carbono (CO2 ), aumenta o chamado efeito-estufa, contribuindo para o aquecimento global do planeta e, conseqüentemente, causando danos irreparáveis ao meio-ambiente.

A geração termelétrica a carvão mineral representa 39% da geração do mundo e deverá crescer cerca de 2% ao ano até 2030, segundo dados do IEA (Agência Internacional de Energia - EUA). Países como a Alemanha, que tem 52,2% de sua energia gerada a carvão, e países como os USA, Polônia, Austrália, África do Sul têm no carvão a sua base de geração de energia elétrica devido à segurança de suprimento, menor custo e baixo índice de emissões. O carvão no mundo, por ter reservas para mais de 200 anos e estar distribuído em 75 países, garante o suprimento estável e com preços mais competitivos de energia.

Novas tecnologias de utilização de carvão desenvolvidas e aplicadas ao longo das últimas décadas têm aumentado a eficiência das plantas e diminuído substancialmente as emissões atmosféricas. Um grande esforço tecnológico está sendo feito para reduzir as emissões de CO2, primeiro via aumento de eficiência das usinas e segundo com o desenvolvimento de tecnologias de emissões zero com foco no seqüestro de carbono e na geração de hidrogênio via carvão mineral.

Países como Austrália, USA e a UE estão investindo bilhões de Dólares em pesquisa, desenvolvimento e demonstração destas novas tecnologias. Como o carvão representa a maior reserva conhecida de combustíveis fósseis do Brasil (32 bilhões de toneladas) deve-se discutir com especialistas do mundo o estado da arte do uso de carvão no mundo e seus reflexos no Brasil.

O uso de carvão na geração termelétrica pode ser uma opção estratégica, já que a matriz energética brasileira é predominantemente hídrica, correspondendo a 79% da geração de energia elétrica no Brasil. Neste cenário, plantas termelétricas envolvendo tecnologias a óleo combustível, gás natural e queima de carvão pulverizado respondem por menos de 19% da energia total.

O estudo de viabilidade do projeto proposto contempla no investimento a utilização de tecnologia mundialmente encontrada em diversas usinas termelétricas ao redor do mundo, atendendo às mais severas restrições ambientais. A tecnologia básica é a de caldeiras operando carvão pulverizado, em moinhos dedicados, sendo o pó soprado para dentro da câmara de combustão da caldeira junto com o ar primário. O calor gerado na caldeira é transferido para a água, que se evapora nas paredes da câmara de combustão. Esta tecnologia tem sido otimizada por todos os fabricantes, com melhoramentos principalmente na redução de emissões.

Os subprodutos de uma Termelétrica a carvão, produzidos pelo processo de queima do carvão, são as cinzas e gesso, que não representam em si nenhum problema ambiental, visto que ambos poderão ser utilizados pela indústria da construção civil, notadamente a indústria cimenteira e a indústria de fabricação de placas de gesso acartonado. Cabe ainda evidenciar que estes subprodutos são, por sua natureza, quimicamente inertes e, caso não sejam utilizados pela indústria civil, poderão ser dispostos em um aterro convenientemente dimensionado para tanto. A tecnologia adotada nas usinas termelétricas a carvão com utilização de precipitador eletrostático e FGD - Processo de Dessulfurização do Gás, faz com que as emissões atmosféricas atinjam os parâmetros do Banco Mundial, bem como do CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente).

Existem hoje alguns movimentos do Poder Público e de empresas privadas no sentido de implementar ações para solucionar o grave problema energético do Brasil. Como exemplo podemos citar o projeto de lei, que está em análise pelo Congresso, que estabelece como meta 25% da geração nacional de energia por fontes alternativas até 2020, alem de outras ações isoladas como estudos para construção de nova usina nuclear e a implantação de pequenas usinas térmicas e eólicas. A crise no setor energético e as previsões pessimistas para o futuro, não são fatos novos a surgir no cenário nacional. Antes mesmo de 2001, ano em que se estabeleceu uma grave crise no setor energético, já se falava que a falta de investimentos em infra-estrutura inviabilizariam o crescimento da economia e, naquele momento, o cenário econômico não era tão favorável quanto o que estamos vivenciando nos dias atuais.

Atualmente fala-se em melhorar a perspectiva para o futuro, mas não podemos esquecer de que já existe um passivo a ser resolvido, gerado pela inoperância do poder público e pela falta de investimentos no setor de geração de energia. Implantar um parque energético eficiente e que atenda à crescente demanda, requer definição de estratégias corretas, elaboração de projetos viáveis, investimentos de grande porte e prazo para implementação dos empreendimentos.

Este estudo mostra ser viável e necessária a diversificação da matriz energética brasileira, utilizando fontes alternativas que trarão benefícios aos diversos segmentos produtivos e para a população de um modo geral, sem contudo provocar danos ao meio ambiente. As tecnologias desenvolvidas e em utilização em vários países, permite a utilização do carvão mineral como fonte energética, mantendo-se as emissões em níveis extremamente inferiores aos limites estabelecidos pelos órgãos ambientais reguladores. A legislação ambiental brasileira, hoje, é rígida e acompanha os melhores padrões mundiais, mas os técnicos dos órgãos governamentais, que avaliam e concedem as licenças ambientais, precisam se preparar e conhecer estas novas tecnologias, para então emitir pareceres justos, corretos e que irão de encontro às necessidades urgentes de crescimento do setor energético e conseqüentemente da economia nacional.

As condições econômicas avaliadas foram extremamente conservadoras e ainda assim apresentaram um VPL positivo e uma TIR próxima à taxa mínima de atratividade de 12%. Através de um estudo mais apurado dos custos do projeto, será possível identificar potenciais de redução na aquisição dos insumos e equipamentos, porém é de fundamental importância que, Governos Federal, Estaduais e Municipais avaliem a possibilidade de conceder maiores incentivos fiscais para investimentos em infra-estrutura. Para esta análise chegou-se a um valor de impostos referente a mais de 15% do investimento total, ou seja, a carga tributária incidente poderia inviabilizar o empreendimento. Por outro lado uma redução dos tributos reduziria o valor do Capex e conseqüentemente aumentaria a atratividade do projeto.

Podemos concluir que, mesmo mantidas as condições financeiras atuais, seria viável economicamente a implantação deste empreendimento e sua contribuição para a consolidação da tão necessária diversificação da Matriz Energética Brasileira.

A questão ambiental tem que ser amplamente discutida, em diversos fóruns, para que se chegue a um consenso sobre os reais impactos ambientais da utilização do carvão mineral como fonte geradora de energia elétrica. As diversas pesquisas e práticas mundiais nos leva a conclusão que é perfeitamente possível gerar energia limpa a partir de recursos não hidrológicos, e traçar assim um futuro produtivo, sustentável e com responsabilidade ambiental para o Brasil.

Referências Bibliográficas

Câmara Brasileira de Investidores em Energia Elétrica - CBIEE (2003) - Estudo: Setor elétrico brasileiro - Cenário de crescimento e requisitos para retomada de investimentos.

Empresa de Pesquisa Energética (EPE) - MME - Leilão de fontes alternativas de energia - < www.epe.gov.br> - Acesso em Junho 2007.

Empresa de Pesquisa Energética (EPE) - MME - Plano Nacional de Energia - PNE 2030 - < www.epe.gov.br/Lists/Estudos> - Acesso em Julho 2007.

Empresa de Pesquisa Energética (EPE) - MME - Plano Decenal de Expansão de Energia - < www.epe.gov.br/Lists/Estudos> - Acesso em Julho 2007.

JANUZZI, Gilberto de Martino (1999). "A Política Energética e o Meio Ambiente: instrumentos de mercado e regulação". Editora da UNICAMP. Campinas, SP.

TOLMASQUIM, M. T. (2000), A matriz energética brasileira na virada do milênio, Ed. COPPE/UFRJ Energe (Centro de Estudos de Energia)

TOLMASQUIM, M. T. (1982), Simulação de Cenários Alternativos para a Demanda de Energia em Setores Industriais Selecionados, FINEP.

Universidade Federal de Santa Catarina - Programa de valorização do carvão mineral - < www.agecom.ufsc.br> - Acesso em Julho 2007.
Saiba mais sobre o curso de pós-graduação em Gestão de Custos, clicando aqui.

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Techoje - Avaliação econômica de termelétricas a carvão - Uma alternativa para diversificação da Matriz Energética Brasileira

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Fábio Lopes Pires Administrador de Empresas, diretor de Implantação de Projetos da Companhia Vale do Rio Doce, pós-graduado em Gestão de Custos pelo Ietec. 1 - Resumo Este estudo tem por objetivo principal apresentar avaliação econômica para implantação de uma Termelétrica com potência instalada de 600 MW, tendo como insumo básico o carvão mineral e que fornecerá energia para o Sistema Integrado Nacional.

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Maior termoelétrica a gás natural da América Latina

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Maior termoelétrica a gás natural da América Latina

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(Sergipe)

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A maior termoelétrica a gás natural da América Latina foi inaugurada nesta -feira (17), no município de Barra dos Coqueiros, em Sergipe. A Usina Termoelétrica Porto de Sergipe I poderá atender 15% da demanda de energia do Nordeste, o equivalente a 16 milhões de pessoas. O Presidente Jair Bolsonaro e o ministro de Minas e Energia, Bento Albuquerque, participaram da inauguração.

Com potência de 1,5 GW, a usina é responsável por converter gás natural liquefeito em energia elétrica. O ministro Bento Albuquerque destacou a importância da usina para o aumento do uso de energias renováveis no país.

"A Usina Termoelétrica Sergipe I é a maior usina a gás natural da América Latina. Sozinha, tem capacidade para atender 16 milhões de cidadãos, só por isso já seria de grande relevância, entretanto, térmicas como Porto de Sergipe I são extremamente estratégicas para viabilizar o crescimento do parque de energias renováveis, exercendo uma atividade como se fosse uma bateria", disse.

Desde modo, o ministro disse que permite a redução do custo da energia ao consumidor. "Porto de Sergipe é a maior e mais eficiente usina da América Latina, produzindo energia por menos da metade do custo médio da energia térmica produzida no Brasil. A energia térmica produzida em Roraima, um megawatt hora custa R$ 1,2 mil. Um megawatt hora do Porto de Sergipe I custa R$ 279 reais", afirmou o ministro Bento Albuquerque.

O gás natural usado para a produção de energia na usina é menos poluente na comparação com o diesel e o carvão. "Os setores elétrico e de gás natural têm potencial para crescerem juntos de forma sustentável. Chamo a atenção que o gás natural é um dos principais combustíveis da transição energética rumo a economia de baixo carbono", disse o ministro.

A Usina Termoelétrica Porto de Sergipe I foi construída pelas Centrais Elétricas de Sergipe (Celse) que é formada por empresas que venceram um leilão de energia para a construção da usina.

"Terminais privados como esse aumentam a oferta de gás e contribuem para um salutar ambiente de competição. Fundamental para redução de preços aos consumidores brasileiros", disse o ministro.

Nova lei do gás

O evento acontece às vésperas da votação do projeto da Nova Lei do Gás - PL 6.407/13 -, na Câmara dos Deputados. De acordo com o Ministério de Minas e Energia, a nova lei trará mais segurança jurídica ao Brasil e poderá gerar mais emprego, renda, dinamismo da economia nacional e, consequentemente, impulsionar o crescimento econômico no país no período pós-pandemia de Covid-19.

"O que estamos construindo são instrumentos de transformação no mercado e criando as condições para e remoção de barreiras que dificultam a entrada de novos agentes no setor de gás natural no nosso país", observou o ministro de Minas e Energia, Bento Albuquerque.

Estimativas da Confederação Nacional da Indústria (CNI) apontam que a Nova Lei do Gás trará investimentos de R$ 60 bilhões/ano, gerando 4,3 milhões de empregos nas micro, pequenas, médias e grandes empresas nos próximos anos.

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Maior termoelétrica a gás natural da América Latina é inaugurada em Sergipe

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A maior termoelétrica a gás natural da América Latina foi inaugurada nesta -feira (17), no município de Barra dos Coqueiros, em Sergipe. A Usina Termoelétrica Porto de Sergipe I poderá atender 15% da demanda de energia do Nordeste, o equivalente a 16 milhões de pessoas.

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Perspectivas da Matriz Elétrica de Fontes Térmicas no Mundo e no Brasil

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Perspectivas da Matriz Elétrica de Fontes Térmicas no Mundo e no Brasil

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Implementação de usinas a óleo em Manaus.

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Implementação de usinas a óleo em Manaus.

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Informação mais detalhadas sobre o funcionamento de uma usina que utiliza combustíveis fosseis.

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Informação mais detalhadas sobre o funcionamento de uma usina que utiliza combustíveis fosseis.

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Usina Termoelétrica, simplesmente termoelétrica ou termelétrica, é uma instalação industrial utilizada para a geração de energia elétrica, através de um processo que libera energia pela queima de algum tipo de combustível renovável ou não renovável.

As principais fontes de calor utilizadas nesse tipo de usina são: bagaços, madeira, óleo combustível, óleo diesel, gás natural, carvão natural e urânio enriquecido.

Embora o processo de produção de energia seja praticamente igual, de acordo com o combustível utilizado a usina é chamada de: usina a óleo, usina a carvão, usina nuclear e usina a gás.

No Brasil, a energia termoelétrica é um recurso estratégico, pois supre as necessidades energéticas durante os períodos de seca, quando as hidroelétricas não atendem toda a demanda.

Cerca de 50 usinas termoelétricas estão espalhadas por vários estados brasileiros. Entretanto, mesmo quando operam em plena capacidade, geram cerca de 15 mil MW de energia (Megawatts), ou seja, 7,5% do total consumido no País.

Como funciona uma usina termoelétrica?

Basicamente, nas termelétricas, a caldeira é aquecida com água e produz vapor, o qual, em alta pressão, move as pás da turbina do gerador. A energia nuclear, por meio de reações nucleares, também é uma fonte de calor para aquecer a água.

Após ter movimentado as turbinas, o vapor é conduzido a um condensador onde será resfriado para reutilização em um novo ciclo.

A eletricidade é produzida a partir da energia cinética obtida pela passagem do vapor pela turbina, transformando a potência mecânica em potência elétrica.

Posteriormente, a energia gerada é transmitida através de cabos, que por sua vez é levada aos transformadores, onde tem sua tensão levada a níveis adequados para utilização pelos consumidores. Daí, a energia é distribuída para consumo.

Para saber mais, leia também Energia Térmica.

Tipos de turbinas em termoelétricas

Turbina a gás: a dilatação dos gases resultantes da queima do combustível ativa a turbina a gás, a qual está diretamente acoplada ao gerador onde é transformada em potência elétrica.

Turbina a vapor: funciona como uma usina termelétrica convencional, entretanto, a mudança da água do estado líquido para vapor é feita reaproveitando o calor dos gases da turbina a gás, que recuperam o calor na caldeira.

Vantagens das usinas termoelétricas

As usinas termoelétricas podem ser edificadas praticamente em qualquer lugar, inclusive próximo de centros urbanos, diminuindo o desperdício nas linhas de distribuição. Além disso, podem ser construídas rapidamente para atender demandas emergenciais a médio e curto prazo.

Tratam-se de opções para países carentes de outras fontes energéticas para gerar eletricidade. Ademais, subprodutos, como a palha de arroz e bagaços, lixões e aterros sanitários, podem ser utilizados enquanto fonte de calor.

Desvantagens das usinas termoelétricas

As usinas termoelétricas possuem um alto custo de manutenção, posto que necessitam constantemente de combustível para ser queimado.

Um dos piores impactos ambientais possíveis ocorre quando os gases residuais do processo são emitidos para a atmosfera. Esses poluentes em grande quantidade podem causar o aquecimento global por meio do que chamamos "efeito estufa", além das chuvas ácidas.

Curiosidades

Em 1883 foi inaugurada a primeira Central Termelétrica do Brasil, movida a vapor, em Campos dos Goytacazes, com a potência de 52 kW.

Em 1924 começou a funcionar a primeira Usina Termelétrica do Brasil, movida a carvão mineral, em Arroio dos Ratos, operando até 1956.

O Brasil dissemina, por ano, 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera.

Pouco mais de 60% da energia do mundo é produzida em Usinas Termoelétricas.

Saiba também como funciona outras usinas e conheça outros tipos de energia:

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Usina Termoelétrica, simplesmente termoelétrica ou termelétrica, é uma instalação industrial utilizada para a geração de energia elétrica, através de um processo que libera energia pela queima de algum tipo de combustível renovável ou não renovável. As principais fontes de calor...

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É uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica/eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combustão de algum tipo de combustível renovável ou não renovável.

Outras formas de geração de eletricidade são energia solar, energia eólica ou hidreletrica.

Geralmente algum tipo de combustível fóssil como petróleo, gás natural ou carvão é queimado na camara de combustão. O vapor movimenta as pás de uma turbina, cada turbina é conectada a um gerador que gera eletrecidade.

Há vários tipos de usinas termelétricas, sendo que os processos de produção de energia são praticamente iguais porém com combustíveis diferentes. Alguns exemplos são:

Usina a óleo;

Usina a carvão;

Usina nuclear; e

Usina a gás: usa gás natural como o combustível para alimentar um turbina de gás. Porque os gases produzem uma alta temperatura através da queima, e são usados para produzir o vapor para mover uma segundo turbina, e esta por sua vez de vapor. Como a diferença da temperatura, que é produzida com a combustão dos gases liberados torna-se mais elevada do que uma turbina do gás e por vapor, portanto os rendimentos obtidos são superiores, da ordem de 55%.

Termoelétrica de Cuiabá

Impactos Ambientais

Como vários tipos de geração de energia, a termeletricidade também causa impactos ambientais. Contribuem para o aquecimento global através do efeito estufa e da chuva ácida. A queima de gás natural lança na atmosfera grandes quantidades de poluentes, além de ser um combustível fóssil que não se recupera.

O Brasil lança por ano 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera, com o incremento na construção de usinas termelétricas esse indicador chegará a 16 milhões.

As termoelétricas apresentam um alto custo de operação, em virtude do dinheiro utilizado na compra de combustíveis.

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É uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica/eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combustão de algum tipo de combustível renovável ou não renovável. Outras formas de geração de eletricidade são energia solar, energia eólica ou hidreletrica.

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O Mercado de Termelétricas no Brasil é um tanto quanto inexplorado quando comparado a outros mercados energéticos.

De fato, fora do Brasil a energia termelétrica acaba sendo o modelo mais utilizado para a produção de eletricidade, enquanto em nosso país esse papel acaba sendo das hidrelétricas.

Contudo, isso não quer dizer que esse mercado não é promissor. Aliás, isso diz justamente o contrário. Por ser um Setor que ainda está se desenvolvendo existe muito espaçoso para investimentos e crescimentos.

Para que você possa entender melhor tudo isso, decidimos criar este conteúdo completo sobre o mercado de Termelétricas no Brasil. Confira!

O que são Termelétricas?

Uma Usina Termelétrica pode ser considerada uma verdadeira indústria cujo principal objetivo sempre será a produção de energia através de um processo termelétrico.

De fato, essa produção irá acontecer por intermédio do calor que é produzido pela queima de combustíveis fósseis, os quais serão abordadas posteriormente neste mesmo conteúdo.

É justamente daí que o nome termelétrica surge, afinal, a energia elétrica é gerada a partir do calor produzido e dos seus efeitos.

Outro ponto importante sobre as termelétricas é que todas elas possuem um processo muito semelhante de fabricação de energia, independente da matéria-prima que seja utilizada.

Como uma Termelétrica funciona?

O funcionamento de uma termelétrica parte da premissa de que a energia elétrica é gerada a partir do calor que é produzido.

De forma simplificada, em uma termelétrica, caldeiras serão aquecidas com água e vão acabar gerando o calor necessário para que ela se transforme em vapor.

Esse calor é produzido pela queima dos combustíveis fósseis.

Em seguida, o vapor irá passar por turbinas, que naturalmente serão movimentadas por conta da pressão ocasionada.

Isso resulta na produção de energia cinética, que será transformada tanto em potência mecânica como em potência elétrica. Posteriormente, essa mesma energia será transmitida por cabos e chegará até os transformadores, que a deixarão adequada ao uso para o consumidor final.

Vale ressaltar que existem diferentes tipos de Usinas Termelétricas, como:

Termelétrica a Gás Natural - Utiliza a queima de gás natural para iniciar o processo de vaporização;

Termelétrica a Carvão - Utiliza a queima de carvão para iniciar o processo de vaporização;

Termelétrica a Biomassa - Utiliza a queima Biomassa (Madeira, Bagaços) para iniciar o processo de vaporização;

Termelétrica Nuclear - Utiliza o calor do Urânio enriquecido para iniciar o processo de vaporização.

Possibilidades do mercado de termelétricas no Brasil

As possibilidades do mercado de termelétricas no Brasil estão aumentando de forma significativa e isto é algo muito perceptível dentro do mercado.

Neste ano, nem mesmo os contratempos ocasionados pela Pandemia foram suficientes para frear o crescimento previsto.

Para se ter ideia, a Shell e seus sócios tomaram a decisão de investir cerca de US$ 700 milhões em uma Termelétrica com funcionamento a gás, que irá ficar em Macaé, no Rio de Janeiro.

O Gás Natural utilizado na Indústria irá vir diretamente do nosso pré-sal, sendo este primeiro modelo deste tipo a ser posto em prática no nosso território.

Segundo as estimativas, a usina será capaz de produzir 565 MW, trazendo energia para mais de 2 milhões de residências.

A previsão para a sua entrega é em 1° de Janeiro de 2023.

Vale ressaltar também que, segundo o estudo Térmicas na base: A escolha inevitável, as termelétricas devem passar a ser vistas como a base do nosso sistema de distribuição de energia, pois o nosso modelo atual baseado em hidrelétricas está se esgotando graças as dificuldades ambientais para a construção de grandes usinas.

Além disso, fontes de energia solares e eólicas não podem ser consideradas como a base do nosso sistema de energia, principalmente por conta da sua instabilidade.

Segundo especialistas, a única forma do Brasil conseguir caminhar a passos largos na direção da produção de Energia Sustentável é investindo de maneira extensiva nas Usinas Termelétricas!

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Como é o mercado de termelétricas no Brasil? - GNPW Group

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O Mercado de Termelétricas no Brasil é um tanto quanto inexplorado quando comparado a outros mercados energéticos. De fato, fora do Brasil a energia termelétrica acaba sendo o modelo mais utilizado para a produção de eletricidade, enquanto em nosso país esse papel acaba sendo das hidrelétricas.

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Explicação dos diferentes tipos de caldeiras utilizadas na geração de energia.

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Explicação dos diferentes tipos de caldeiras utilizadas na geração de energia.

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Termelétrica no ES (Viana) que utiliza óleo pesado.

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Termelétrica no ES (Viana) que utiliza óleo pesado.

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A Empresa

Fundada em 2007, a Termelétrica Viana S.A. (TEVISA) opera no Distrito Industrial do município de Viana (ES), gerando energia a partir de equipamentos movidos a óleo combustível (OCB1).

Em 2007, a empresa foi vencedora do leilão A-3 de energia de reserva, promovido pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e adquiriu o direito de operar uma Usina Termelétrica (UTE) com capacidade instalada de 170,76 megawatts (MW) até o fim de 2024. Posteriormente, essa potência foi elevada a 174,6 MW, suficiente para abastecer cerca de 630 mil residências com consumo médio de 200 kwh/mês.

No mesmo ano, a TEVISA foi adquirida pelo fundo FIP Brasil Energia, administrado pelo banco BTG Pactual, que possui como principais quotistas o PETROS, BNDESPar, Real Grandeza, FUNCEF, BBDI, entre outros grandes fundos de pensão de empresas estatais.

Em janeiro de 2010, a obra foi concluída, sendo a única instalação que cumpriu o prazo estabelecido pelo leilão. E em 2012, por determinação do Governo Federal, a planta passou a operar em regime continuado para dar suporte energético ao Sistema Interligado Nacional (SIN) diante do agravamento da crise hídrica.

Código de Ética e de Conduta

O documento a seguir estabelece os padrões de conduta da Termelétrica Viana ("Companhia"), que são baseados na legalidade, boa-fé, moralidade, eficiência, probidade, transparência, publicidade, honestidade e imparcialidade.

Para conferir o código na íntegra, acesse: Código de Conduta.

Marcos do Empreendimento:

LP - GCA/SAIA n° 190/2008/CLASSE IV - Obtenção da Licença Prévia do Empreendimento junto ao Instituto Estadual de Meio Ambiente - IEMA do Estado do Espírito Santo; LI - GCA/SAIA n° 197/2008/ CLASSE IV - Obtenção da Licença de Instalação do Canteiro de Obras (terraplenagem) junto ao Instituto Estadual de Meio Ambiente - IEMA;Início das Obras Civis;

LI - GCA/SAIA n° 277/2008/ CLASSE IV - Obtenção da Licença de Instalação do Empreendimento junto ao Instituto Estadual de Meio Ambiente - IEMA;Aquisição pelo FIP Brasil Energia junto à Wärtsilä Brasil Ltda. da sua participação remanescente no capital da TEVISA, tornando-se único acionista do empreendimento.

Início da Operação em Teste dos Grupos Moto-Geradores 1 a 20; LO - GCA/SAIA n° 397/2009/ CLASSE IV - Obtenção da Licença de Operação do Empreendimento junto ao Instituto Estadual de Meio Ambiente - IEMA;

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Fundada em 2007, a Termelétrica Viana S.A. (TEVISA) opera no Distrito Industrial do município de Viana (ES), gerando energia a partir de equipamentos movidos a óleo combustível (OCB1). Em 2007, a empresa foi vencedora do leilão A-3 de energia de reserva, promovido pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e adquiriu o direito de operar uma Usina Termelétrica (UTE) com capacidade instalada de 170,76 megawatts (MW) até o fim de 2024.

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Avaliação de impacto ambiental de termelétricas com motores ciclo diesel.  

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Avaliação de impacto ambiental de termelétricas com motores ciclo diesel.  

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Utilização de combustíveis fosseis com combustíveis renováveis visando a diminuição da emissão de poluentes.

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Utilização de combustíveis fosseis com combustíveis renováveis visando a diminuição da emissão de poluentes.

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The findings of a new fuels forecast developed by Wärtsilä over the year highlight growing demand for fuel flexibility in power technologies and across the lifecycle of assets. The project will help to define Wärtsilä's technology development roadmap in the marine and energy segments. For end users the findings offer important insights into the choices they will need to make very soon.

As climate action is driven by international agreements and policies that incentivise investments in clean energy, the first step of the project was to examine the status and progress of these ambitions. According to Mikael Wideskog, Director of Sustainable Fuels & Decarbonisation, Wärtsilä Marine Power and co-chair of the fuel strategy steering group, it is clear that the world is "very far away" from meeting the Paris Agreement target of keeping post-industrial global warming below 2°C.

A report published by the UN Environment Programme in 2019 noted that a 7.6% reduction in emissions is needed every year between 2019 and 2030 to meet that target. By comparison, GHG emissions have been climbing by more than 1.5% a year for the past decade.

Climate urgency

But the transition is underway. Several countries have set timeframes to reach carbon neutrality. Shipping, which is not covered by the Paris Agreement, is working towards ambitions set by the International Maritime Organization to cut total GHG emissions by at least half by 2050, and to zero as soon as possible after that.

Cutting carbon will demand new fuels. There is an emerging realisation that most if not all of these fuels will be derived from biomass and renewably produced hydrogen. According to Wideskog, Wärtsilä's review of policies and investments reveal that the hydrogen economy is no longer a dream. The EU is a good example. The bloc aims to develop clean hydrogen using mainly wind and solar energy from 2030 onwards.

Financing for projects is also changing as lenders factor in the risk of unsustainable operations. The EU's Sustainable Finance Strategy and the European Investment Bank's impending energy lending policy (due in 2022) set stringent emission limits for fossil-based energy generation. Meanwhile the Poseidon Principles, launched in 2020, commit signatory banks to investing in that reduce emissions in line with IMO's 2050 emission goals.

Tomorrow's worlds

With policies being put in place to spur investments in clean energy, there is little doubt that new fuels will come to market. But projecting which fuels is a difficult task. Wärtsilä explored four scenarios representing the political, social and economic factors that will have a huge effect on climate and clean energy policy and investment.

Evergreen: Sustainable fuels are in plentiful supply. A cohesive, cooperative approach to climate change between governments and industry actors trumps a fragmented approach. An idealistic perspective more than an economic one drives the development of solutions.

Silver Cloud: Sustainable fuels are supplemented by fossil fuels. Cohesive efforts are made to meet climate targets, but a financial focus means many actors are still incentivised to produce and use fossil fuels.

Red Flames: A largely fossil fuel mix is topped up with sustainable fuels. The financial justification for cleaner fuels continues to evolve, but cooperation between actors remains fragmented.

Black Fog: Idealistic resistance to the climate change means that fossil fuels remain dominant.

The Paris Agreement target is met in the Evergreen and Silver Cloud scenarios, but not in the Black Fog and Red Flames scenarios.

Each scenario was overlaid with key factors affecting fuel choices, including climate change impact, production costs, technological maturity; ease of use and public perception. The results are shown in the charts below.
Wärtsilä examined potential fuel availability across four future scenarios

In the Evergreen and Silver Cloud scenarios, methane (produced synthetically from renewable energy or derived from biomass) is widely present, indicating a strong likelihood that it will play an important role in a successful energy transition. The other clear candidates in these scenarios include liquid biofuels and waste-to-fuel products along with renewable hydrogen and ammonia.

Sustainable fuels are less widely used in the Black Fog and Red Flames scenarios. Methane is again present, although mainly fossil generated - indicating that technology for this fuel will be an important future demand regardless of the scenario. Alongside methane, conventional fossil liquids remain the most visible fuel candidates.

Powering a cleaner planet

The critical final stage of Wärtsilä's fuel strategy development asked which fuels are most feasible for each sector. Two example profiles in shipping highlight the difference each fuel would make (compared to marine gas oil) to annual operational costs and the annualised capital cost for technology associated with the fuel. The first is a bulk carrier with 9 MW of installed power, the second a 45 MW cruise ship. The results are shown in the two graphs below.
Two sample vessel profiles highlight the projected costs of using future fuels
There are some clear conclusions. Paraffinic diesel (such as hydrotreated vegetable oil) is likely too expensive for a role in shipping and best used in other industries. Bio-methanol will also probably be priced out of the sector. Other biofuels are likely to be twice the cost of fossil fuels, but would still be competitive against synthetic fuels, which incur around three times the costs associated with fossil liquids. Finally, hydrogen provides a reminder that storage and handling are as important as fuel price. The high price for storage of hydrogen negates a relatively lower fuel cost, even in the highest consumption case.

Wärtsilä used the levelized cost of electricity (LCOE) to assess the feasibility of fuels for the energy generation sector. Medium-speed engines, gas turbines and fuel cells were compared over a 20-year lifetime, with operating profiles ranging from 500 to 6,000 hours a year. The focus was on new fuels (hydrogen, ammonia, methanol) either individually or blended with the fossil natural gas or light fuel oil. The calculations exclude fuel production or storage and assume that technologies for new fuels will become less expensive as they mature.

The results for hydrogen fuel show a relatively similar LCOE across various power technologies, at between two and three times the cost of fossil fuels. This indicates that significant incentives will be needed to level the playing field with conventional fuels - a tax of around US$400 per tonne of emitted carbon dioxide equivalent would achieve cost parity with current engine technology using fuel oil.

The results are not final, says Wideskog. "There are a lot of unknowns that require further collaboration with customers. A lot of factors affecting availability and pricing could also change by the time the fuels come to market which would affect costs."

A fuels roadmap

The preliminary findings indicate a continuing need to improve combustion technologies for fuels that are already widely used. Shipowners or plant operators using natural gas can use their existing dual-fuel or spark-ignited engines to transition to synthetic or bio methane. Diesel engines can easily switch to biodiesels and other liquid fuels. By refining these technologies further Wärtsilä can ensure that its customers retain flexibility in their fuel choices as cost and availability become clearer.

New fuels including renewably produced hydrogen, ammonia and methanol will play an important role in marine and energy markets. As these fuels are scaled up, they can be used in significant proportions as drop-in fuels to reduce the emissions footprint of existing fuels. Wärtsilä will continue to develop the enhancements to existing technologies needed for this step, as well as the more advanced engines that will be required for the full, optimised use of these fuels.

One thing is clear from Wärtsilä's investigations. While the energy transition is in process, assets are unlikely to be operated on the same fuel for their entire lifecycle. Power plant built today may operate on natural gas, then natural gas with hydrogen, before finally running on renewable hydrogen alone. Some ships are already being built with the expectation that they will eventually switch from using LNG to ammonia. But these fuels are just two of many potential candidates. Fuel flexibility and the ability to convert for fuels will be crucial to secure uninterrupted operations independent of fuel availability while ensuring environmental performance.

This flexibility does not just apply to new vessels and power plant. Existing assets will also need upgrading in many instances. Taking an example from shipping, the IMO's incoming Energy Efficiency Design Index for Existing Ships (EEXI) is giving shipowners another reason to consider LNG. Low-carbon fuels are one way of meeting the stringent design efficiency requirements, which are expected to come into effect from 2023. Further pressure will fall on shipowners to reduce emissions from their existing vessels as 2030 approaches. By then, IMO is aiming for a 40% reduction (compared to 2008 levels) in carbon intensity across the global fleet. Much of that reduction will need to come from vessels already in service.

As the need for fuel conversions increases, Wärtsilä's customers can draw on long experience of successful retrofits for alternative fuels. The engine and fuel storage upgrades required for using LNG - and later synthetic or bio-methane - are already well-established technologies and have been executed across several vessel applications. Wärtsilä also has more than half a decade of experience gathered from converting diesel engines for methanol. For other fuels, including ammonia and hydrogen, solutions are under research and development.

There is little certainty around the future of fuels in either shipping or energy. But the work of the fuels steering group offers some foundations on which to build a strategy. Methane will play a role whether fossil, synthetic or from biomass. So too will hydrogen, either as a fuel or a feedstock. Flexibility will be crucial. And for many potential pathways the best solution is to develop engine and fuel handling solutions that already exist rather than create entirely new concepts. While priorities may evolve, the heart of the Wärtsilä's fuel strategy will remain constant; to support customers by offering the highest efficiency, reliability and flexibility, whatever their fuel choices.

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The findings of a new fuels forecast developed by Wärtsilä over the year highlight growing demand for fuel flexibility in power technologies and across the lifecycle of assets. The project will help to define Wärtsilä's technology development roadmap in the marine and energy segments.

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Desenvolvimento de alternativas mais eficientes (motor a combustão).

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Desenvolvimento de alternativas mais eficientes (motor a combustão).

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The internal combustion engine stands out as one invention that has transformed every facet of human life. Over a hundred years after its invention, it still stands tall as the primary driver of industry and transportation across the globe.

Yet, as the world grapples with the effects of climate change, there are concerns about the internal combustion engine's contribution to global warming. Historically, improvements to the design have focussed on maximising its power and torque, with little innovation when it comes to improving its eco-credentials. But this trend is changing, and fast. That has a lot to do with how ubiquitous it is especially in the maritime industry.

"There are not many viable alternatives to the internal combustion engine," declares Lucien Koopmans, Professor and Head of Division for Combustion and Propulsion Systems at Chalmers University, Sweden. "Electric motors are an option where minimising emissions and particulate matter is important - in regulated areas, entering and exiting harbours - but giving up cargo space, and weight, for battery space is the big issue if longer distances need to be covered."

"We still need the internal combustion engine. It's the best we have in our path towards sustainable shipping. In fact, it is possible today to power a ship and have close to zero emissions with today's alternative energy and clean-burning solutions," claims Fredrik Östman, General Manager Wärtsilä Marine Business, Strategy & Business Development.

How can this be done? The trick, says experts, is to find a way to reduce greenhouse gases emitted by these engines through the use of alternative fuels, and smarter, more efficient means of combustion.

Improving upon established designs

"Our focus is to optimise the efficiency of the combustion processes as much as we possibly can, together with various low carbon fuels like biofuels, ammonia, hydrogen and methanol," explains Östman. "Applying these kinds of minute and advanced controls to the combustion process has only been possible in the last decade or so with advances in combustion control and computer modelling."

As the climate debate has heated up, more research has been applied to studying the minutia of the actual combustion process down to the atomic level, and what happens to different fuels and their thermal efficiencies when combusted at different pressures and physical states.

"As computer power has become cheaper and more sophisticated, much of our efforts focus on modelling combustion parameters like turbulence and chaos with different fuels and application types, like spray and atomisation in order to increase the thermal efficiency (output/input) of engines big and small. And usually, the bigger the engine, the higher efficiency you can get," says Koopmans.

The holy grail is reaching 60 percent efficiency, according to Koopmans, which isn't too far off. Wärtsilä holds a Guinness Book of World Records title for its Wärtsilä 31 engine, the most efficient 4-stroke diesel engine in the world, with more than 50 percent fuel efficiency.

"It really boils down to an economic argument. Will there ever be a fuel as cheap as HFO? Every alternative we know of requires a lot of expensive processes to make them viable for combustion at scale. Since the supply of biofuels will be limited, industries like aviation with a capability to pay more for the fuel will likely gobble up whatever is available."

But says Östman: "Economics is indeed important, but the price of HFO is irrelevant if there is emission legislation in place that forces the industry to move towards alternative fuels. So given strict emission regulation on green-house gases, the relative cost of the alternative fuels is what will be important."

The search for alternative solutions

One fuel that is gaining traction worldwide, however, is liquefied natural gas, or LNG, with bunkering facilities currently being built around the world to harness dual-fuel (DF) capabilities.

"There is nothing that the internal combustion engine does with HFO that cannot be done with LNG," says Östman. "LNG contains no sulphur, making compliance a piece of cake. The reality is that the combustion engine really doesn't care about the fuel. As long as it burns, we can use it in our engines."

"Carbon-neutral fuels like synthetic LNG seems today to be the most economically viable for the shipping industry to become sustainable. But at the same, it's also clear that there will be a large palette of fuels with large local variations in availability. So, what we need to focus on is fuel flexibility. Testing different fuels is a core element of our business, which we continuously do. A large set of various biofuels, hydrogen and methanol have been tested for years in our engines. We're currently also investigating what it means to use ammonia as a fuel. What strikes us time and time again is that the combustion engine is extremely fuel flexible and only minor changes are needed to adapt it to new fuels. A lot of the needed infrastructure is already in place, the technology is mature and safe, and we have the needed regulations in place - along with years of experience!"

While work finding cleaner fuels and exotic new technologies continues, it is clear that it is the internal combustion engine that will remain the mainstay of the maritime industry. And with efforts to improve its efficiency continuing, it is the best placed to enable the transition to the low-emission future that the sector is desperately searching for.

"The combustion engine remains the stalwart of shipping because it enables fuel flexibility leaving the doors wide open for the future renewable liquid and gaseous fuels as and when they become compliant, market-ready and available," says Östman.

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Long live the internal combustion engine

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The internal combustion engine stands out as one invention that has transformed every facet of human life. Over a hundred years after its invention, it still stands tall as the primary driver of industry and transportation across the globe.

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A térmica deve se instalar na retroárea do Porto Central, em Presidente Kennedy. Crédito: Divulgação

O Espírito Santo poderá receber R$ 4,5 bilhões em investimento a partir da instalação de uma planta de produção de energia termelétrica a gás natural no Sul do Estado. O grupo Servtec, que atua no setor elétrico, participa do próximo de energia com o projeto que, se aprovado, gerará até dois mil postos de durante o período de instalação, previsto para durar cinco anos.

Para que o projeto seja concretizado, é preciso que ele seja aprovado no leilão de energia do governo federal A-6, marcado para 18 de outubro. Outras seis térmicas de gás natural também entraram na disputa com propostas no Espírito Santo.

A usina terá capacidade de geração de até 1,1 gigawatts (unidade de medida de potência). O montante é suficiente para abastecer por um ano 3,5 milhões de domicílios, ou seja, cerca de três vezes o número de domicílios do Estado.

"Foi uma oportunidade que surgiu de uma localização estratégica, próxima do litoral. Ao ter suprimento de energia próximo, isso dá sustentação para empresas de grande porte, grandes consumidoras de energia. É tecnicamente vantajoso", disse.

A abertura do setor de gás natural, com a quebra do monopólio da Petrobras, deve contribuir para a concretização dos investimentos. Para o consumidor final e para as empresas que dependem desse combustível para produzir, como fábricas de porcelanas, usinas de pelotização, térmicas e siderúrgicas, o resultado será uma queda de até 40% no preço do produto.

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Grupo quer investir R$ 4,5 bi em termelétrica e criar 2 mil empregos no ES

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O Espírito Santo poderá receber R$ 4,5 bilhões em investimento a partir da instalação de uma planta de produção de energia termelétrica a gás natural no Sul do Estado. O grupo Servtec, que atua no setor elétrico, participa do próximo de energia com o projeto que, se aprovado, gerará até dois mil postos de durante o período de instalação, previsto para durar cinco anos.

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Região que utiliza basicamente combustíveis fosseis para abastecer a rede elétrica

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Abastecido por termelétricas, o subsistema de Manaus, responsável por grande parte da energia consumida na capital do Amazonas e na região metropolitana, pode estar em risco. Duas usinas térmicas, Flores e Iranduba, estavam previstas para parar de operar no domingo (31/3), quando um quarto transformador seria adicionado ao sistema. No entanto, o equipamento não ficou pronto e só deve entrar em operação no fim de abril.

Estudo do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) mostra a necessidade de manter as duas usinas em operações, sob pena de colapso no abastecimento de energia elétrica em Manaus. A usina de Flores gera 80 megawatts (MW) e a de Iranduba, 20 MW. A carga (consumo mais perdas) do sistema está estimada em 293 MW em 2019. As outras usinas que ali operam geram 277 MW, portanto a retirada das duas previstas para serem desligadas comprometeria o abastecimento local. O mesmo estudo do ONS também aponta a necessidade de converter as usinas térmicas que geram com combustível óleo diesel para gás natural.

A Eletrobras Amazonas Geração e Transmissão reconhece que as usinas de Flores e Iranduba operam provisoriamente por determinação do Ministério de Minas e Energia (MME) conforme a decisão emanada na Portaria n; 492/2018, sendo que sua operação deverá cessar após a implantação do quarto transformador de potência na subestação Manaus, cuja previsão inicial era a data de 31 de março de 2019.

;Em razão do deslocamento do prazo de conclusão da implantação deste transformador para o final de abril, a Amazonas GT manterá a operação das usinas Flores e Iranduba até a plena operação do referido equipamento, ou seja, não finalizará a operação das mesmas no próximo domingo;, garantiu, por meio de nota. A empresa destacou que a implantação desse transformador proporcionará maior confiabilidade de geração à cidade de Manaus, por meio do acréscimo de mais energia ao sistema.

;O equipamento tem como função transformar a energia proveniente do Linhão de Tucuruí para atendimento da cidade de Manaus. Por este motivo, a desativação das UTEs Flores e Iranduba não ocasionará risco de apagão no curto prazo, no aspecto de geração sob a responsabilidade da Amazonas GT;, explicou.

Sobre o uso de óleo diesel, a Amazonas GT informou que, além de Flores e Iranduba, não possui termelétricas operando com o combustível, mas somente usinas que operam com gás natural. ;A contratação provisória de usinas a óleo diesel, que representam um alto custo de geração, somente ocorreu em função da determinação do poder concedente (MME), devido seu curto prazo de mobilização e operação em caráter provisório.;

Como a contratação de geração adicional somente pode ser realizada através de mecanismos determinados pelo MME, a ;Amazonas GT aguarda decisão do poder concedente para realizar contratação adicional de geração ou ampliar seu parque gerador, caso haja necessidade;.

Procurado, o ONS informou que as usinas de Flores e Iranduba tiveram seu contratos prorrogados, condicionando a retirada à entrada em operação do quarto transformador de Manaus. ;A previsão é de que o equipamento esteja disponível no dia 28 de abril e, por isso, as usinas em questão tiveram seu contrato prorrogado até essa data, com possibilidade de nova prorrogação;, explicou. ;Sem o transformador, as usinas não sairão de operação;, reforçou.

;Com relação à ciência da Amazonas GT sobre a troca de abastecimento de óleo por gás natural, informamos que o assunto tem sido amplamente discutido com todos os agentes envolvidos do setor;, afirmou, em nota. ;Os estudos elaborados pelo ONS indicam quais as obras e quais usinas são necessárias para garantir aos consumidores de Manaus o mesmo nível de confiabilidade dos demais consumidores do país. Esses cronogramas são continuamente reavaliados em função de novas informações de carga e configuração de rede;, acrescentou o ONS.

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Abastecimento de energia em Manaus depende de usinas que serão desativadas

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Abastecido por termelétricas, o subsistema de Manaus, responsável por grande parte da energia consumida na capital do Amazonas e na região metropolitana, pode estar em risco. Duas usinas térmicas, Flores e Iranduba, estavam previstas para parar de operar no domingo (31/3), quando um quarto transformador seria adicionado ao sistema.