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    Kit de ferramentas de solução da STEAG para facilitação da flexibilidade na geração de energia

    Operação flexível é uma necessidade no desenvolvimento de mercados de energia com contribuições crescentes de energias renováveis (ER).

    Normalmente, os ativos térmicos existentes não foram projetados para responder apropriadamente ao desempenho flutuante determinado pelas ER (Energias Renováveis) e, portanto, precisam ser aprimorados para atender aos requisitos do sistema energético.

    Sujeito as condiçoes específicas do desenvolvimento do mercado energético, este desafio recai sobre proprietários de plantas e operadores com múltiplas consequências, como demandas tecnológicas para modernização do ativo, bem como impactos comerciais ou incentivos, se estiverem em conformidade com os esquemas de operação flexíveis do mercado específico.

    Os Desafios:

    A fim de manter a competitividade das plantas no mercado e, consequentemente, um desempenho comercial viável, as metas a serem alcançadas quando falamos em “Flexibilização” são:

    • Operação mínima porém segura em períodos de baixa irradiância e ou anemometria
    • Atendimento a rápido incremento de demandas devido a elevação de cargas em “rampas”
    • Modo controlável: alinhado ao “swing” do sistema (.ex: controle da rede)

    Aspectos cruciais a serem considerados no contexto da Flexibilização são:

    • Maior desgaste de equipamentos que afetam a disponibilidade das plantas e a confiabilidade dos componentes
    • Ajuste diligente dos procedimentos de O&M e conscientização técnica abrangente da equipe de O&M
    • Viabilidade comercial, atribuída a perda de receita devido à redução de horas de operação de carga total e custos adicionais associados à operação flexível
    • Consequentemente, a necessidade de melhorar ainda mais o desempenho geral e a eficiência da planta

    Impacto e Alavancas:

    Dentro das estruturas e subsistemas complexos de uma usina termelétrica, medidas podem ser abordadas para o aumento da flexibilidade trazendo impacto aos seguintes subsistemas:

    • Gerenciamento de combustível e manuseio: por ex. fomento de riscos no armazenamento de carvão devido à rotatividade reduzida
    • Forno / Caldeira: otimização de queimadores para estabilização de chamas e equilíbrio de calor, operação coberta de moinhos
    • Ciclo de água / vapor: Ajuste de densidade de fluxo de massa, vapor saturado em turbina
    • Subprodutos reutilizáveis: volumes e qualidade de cinzas e gesso
    • Caminho do gás de combustão: Termos e condições ambientais, entupimento, emissão de partículas

    O kit de ferramentas de solução particular da STEAG:

    • Retrofit no que diz respeito à engenharia mecânica, bem como engenharia de processo
    • Aprimoramento das malhas de controle subjacentes e melhor utilização dos recursos de armazenamento inerentes ao sistema
    • Aplicação de controle de processo avançado (Applying advanced process control -APC) e otimização através de conceitos de análise preditiva, ambos baseados em modelagem física (por exemplo, ciclo de vapor e água) bem como soluções de rede neural (“big data analytics”, por exemplo, processo de combustão)
    • Implementação de monitoramento de ciclo de vida e avaliação de condições, mitigando, assim, o estresse cíclico dos componentes
    • Atualização e adequação dos respectivos processos e documentos operacionais, como procedimentos e manuais, para uso imediato da equipe operacional
    • Construção de conscientização e transferência de know-how, sensibilizando os operadores para a flexibilização e suas consequências, por exemplo, através da aplicação de simulador ou no treinamento de trabalho

    Abordagem típica para flexibilização:

    Sujeito as condiçoes específicas da Planta e seu ambiente operacional, as principais etapas a seguir serão abordadas aplicando a expertise combinada da STEAG em engenharia de processo e mecânica, I&C e APC- Controle Avançado de Processo, sistemas de otimização de TI, bem como em operação e treinamento:

    • Identificação de componentes limitantes, focalizando a estabilidade de combustão, temperaturas de vapor e fluxo de massa, limites de emissão, sistemas de segurança e engrenagens,…
    • Desenvolvimento de soluções cobrindo todos os aspectos do kit de ferramentas de Flexibilização da STEAG com a equipe operacional do cliente através de workshops no local, incluindo testes para confirmação das limitações e obstáculos.
    • Priorização das medidas identificadas com relação ao custo e efeito para Flexibilização
    • Benchmarking de desempenho flexível e potenciais referentes ao nosso banco de dados internacional de “Flexibilização”
    • Elaboração de especificações e implementação de medidas identificadas em nome do proprietário da planta.