Análise termodinâmica, exergética e termoeconômica de um ciclo combinado com resfriamento do ar de entrada

Nas últimas décadas, as usinas termelétricas vêm ganhando destaque no setor energético brasileiro devido ao aumento na demanda de energia e a busca por maior confiabilidade do sistema de geração, em decorrência do aumento de períodos de Energia Natural Afluente (ENA) abaixo da Média de Longo Termo (MLT) no sudeste, região com os maiores reservatórios do país. Por ser uma energia não renovável, é necessário que sejam feitos estudos que proporcionem um melhor desempenho na utilização de energia térmica. Desta forma, este trabalho propõe a análise, através de simulação no software EES (Engineering Equation Solver), de uma usina de geração termelétrica em ciclo combinado com o uso de dois sistemas de resfriamento do ar de entrada da turbina a gás, sendo eles o resfriamento pelo método evaporativo e o resfriamento pelo método da compressão mecânica de vapor, para analisar os possíveis ganhos de geração em duas cidades, Porto Alegre - RS e Mossoró - RN. Os resultados encontrados mostram uma melhora no comportamento da usina em todos os aspectos com a adição do resfriamento. O resfriamento evaporativo proporcionou aumento de 0,9% e de 1,5% na geração de energia média anual em Porto Alegre e Mossoró, e 0,5% e 0,8% de eficiência exergética, respectivamente. O custo unitário de energia apresentou uma queda de US$ 120,13/MWh para US$ 114,88/MWh em Porto Alegre e de US$ 121,17/MWh para US$ 118,6/MWh em Mossoró. O uso do resfriamento por compressão mecânica de vapor atingiu um aumento médio na potência anual gerada de 5,6% em Porto Alegre e de 8,5% em Mossoró e 0,5% e 0,6% de aumento médio na eficiência exergética, na mesma ordem. O valor unitário da energia chegou à US$ 113,71/MWh em Porto Alegre e US$ 117,08/MWh em Mossoró.