Usina Termelétrica de Juiz de Fora

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No dia 5 de abril de 2013, o grupo PET Civil realizou uma visita técnica à usina termelétrica de Juiz de Fora.

A UTE JF é a primeira usina termelétrica do mundo que é bicombustível, funcionando com gás natural (fornecido pela Gasmig) e etanol. Ao final do post, mais detalhes sobre o processo de conversão a etanol. Com duas turbinas aeroderivadas, tem capacidade total instalada de 87 MW, o suficiente para abastecer cerca de 300 mil residências. Uma de suas duas linhas de transmissão é direcionada a uma subestação da CEMIG em Juiz de Fora e a outra para a subestação da ENERGISA, em Santos Dumont.

A usina começou a operar em fevereiro de 2002, sob o comando da “Companhia Força e Luz Cataguases-Leopoldina (CFLC)”, sendo posteriormente transferida para a empresa “Energisa Soluções S/A”. Em 2007 foi adquirida pela Petrobras, por R$ 211 milhões de reais.

Visando minimizar o impacto ambiental gerado, foi realizado o reflorestamento da área de entorno da usina, dando prioridade às espécies da Mata Atlântica, formando uma cortina verde ao redor do empreendimento.

Em 2012, a usina produziu mais de 165 mil megawatt-hora (MWh). A geração de energia é, pelo menos, seis vezes maior do que a de 2011, quando se atingiu 24.397 MWh. O motivo da expressiva alta foram os baixos níveis dos reservatórios no país e a elevada demanda por geração térmica pelo ONS. Visando preservar o nível de água dos reservatórios, a usina juiz-forana é acionada. Nos últimos meses, a usina vem operando com sua capacidade máxima.

A usina conta com uma torre de resfriamento do ar, dois chillers para resfriamento da água do sistema, um gerador de emergência de 380kW de capacidade nominal, bem como, uma subestação de energia do tipo convencional e instalada ao ar livre com as duas linhas de transmissão.

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Usina Termelétrica de Juiz de Fora

As usinas termelétricas

As usinas termelétricas geram eletricidade a partir da energia liberada através da queima de produtos como bagaço de diversas plantas, restos de madeira, óleo combustível, óleo diesel, gás natural, urânio enriquecido e o carvão mineral.

A termeletricidade, assim como a hidreletricidade, também é produzida por um gerador e transportada até os locais de consumo por linhas de transmissão. O gerador é impulsionado pela queima de um combustível. Ao queimar, o combustível aquece uma caldeira com água, produzindo vapor com uma pressão tão alta que move as pás de uma turbina, que por sua vez aciona o gerador.

As termelétricas têm uma importância estratégica para o estado e para o país, pois podem ser construídas onde são mais necessárias, economizando assim, o custo das linhas de transmissão. Além disso, podem prevenir as consequências de um racionamento de energia decorrente da queda do nível de água das usinas hidrelétricas.

A operação (despacho) dessas termelétricas é determinada pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) em função do nível de reservatório das usinas hidrelétricas e da disponibilidade de gás ou problemas elétricos em determinadas regiões. Por isso, o volume consumido por este segmento tende a variar bastante ano a ano.

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Conversão em bicombustível da UTE JF

Embora seja bicombustível, a produção é feita majoritariamente com o gás natural. O consumo do etanol é da ordem de 18.000 L/h, o que torna o custo operacional com o referido combustível muito mais alto quando comparado ao uso do gás natural. Assim, o etanol não é o principal combustível do sistema, mas apenas uma alternativa de energia renovável, com menor impacto sobre o meio ambiente, a ser usado quando necessário nos casos de emergência ou quando houver problemas com o fornecimento de gás natural.

Veja como funciona a usina bicombustível:

Adaptação

A usina tem duas turbinas aeroderivadas GE LM 6000 e capacidade total instalada de 87 Megawatts. Umas dessas turbinas, com capacidade instalada de 43,5 Megawatts, foi adaptada para utilizar também o etanol.

Conversão

A conversão da turbina consistiu na troca da câmara de combustão, de dois bicos injetores e na instalação de equipamentos periféricos (sistema de recebimento, tanques, bombas e filtros) que permitem o recebimento, o armazenamento e a movimentação do etanol para a turbina. A nova câmara de combustão foi desenvolvida especialmente para uso de etanol e gás natural.

Avaliação

A queima do etanol para geração de energia elétrica teve início as 10h25 do dia 31 de dezembro de 2009. Os testes avaliam o desempenho da turbina consumindo etanol, a vida útil dos equipamentos e os níveis de emissões atmosféricas, como o óxido de nitrogênio (NOx), bem como a competitividade econômica desse novo combustível frente às demais fontes de geração termelétrica.

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Resultados

Nos primeiros dias de estes, o resultado foi bastante satisfatório. Em 150 horas de geração de energia elétrica com etanol, verificou-se redução de 30% na emissão de NOx, comparando com as emissões do gás natural. O centro de Tecnologias do Gás Natural e Energias Renováveis, parceria entre a Petrobras e o Senai, montou umas estação de monitoramento para realizar a medição em tempo real das emissões de óxidos de nitrogênios (NOx), de óxidos de carbono (Cox) e de óxidos de enxofre (SOx).

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A geração de energia elétrica a partir do etanol abre grandes oportunidades para o país, com ganhos econômicos, energéticos e ambientais. Além da segurança energética resultante da diversificação das fontes de geração, há ainda a criação de um novo segmento de mercado para o etanol no Brasil e no exterior, a redução dos níveis de emissões atmosféricas e a possibilidade de negociação de créditos de carbono no mercado internacional.

Fonte: Petrobras, Tribuna de Minas, Gasmig

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