Dissertação

{pt_PT=Technoeconomic analysis of a trigeneration system based on biomass gasification} {} EVALUATED

{pt=O objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade técnica-económica de substituir gás natural (GN) por gás natural sintéctico (GNS) via gaseificação da biomassa, na central de trigeração Climaespaço. Esta central fornece calor e frio a edifícios do Parque das Nações em Lisboa, produzindo também eletricidade para consumo próprio e vendendo o excesso à rede elétrica. Para efetuar a análise técnica o sistema é modelado no EnergyPLAN. Vários cenários com diferentes percentagens de introdução de GNS são propostos e analisados em duas configurações distintas, na primeira o GNS substitui o GN na turbina a gás e na caldeira auxiliar e, na segunda o GNS só substitui o GN na turbina a gás, sendo a caldeira auxiliar substituída por uma caldeira de queima directa de biomassa. Para perceber o peso de cada categoria de custo é efetuada uma análise de custos. A viabilidade financeira do projeto baseia-se no cálculo do valor atual líquido (VAL) comparativo dos cenários propostos em relação ao cenário base. Finalmente é realizada uma análise de sensibilidade ao VAL de todos os cenários, variando os custos com maior impacto. Verifica-se que, com o aumento da capacidade de gaseificação a exportação de electricidade decresce e a importação aumenta. O VAL é negativo para todos os cenários e os maiores custos são os da biomassa. A diminuição do custo da biomassa e/ou o aumento do custo do GN torna alguns cenários viáveis financeiramente. Concluindo, a viabilidade deste tipo de projectos é muito dependente dos preços da biomassa e do GN., en=This study aims to evaluate the technoeconomic feasibility of replacing natural gas (NG) by bio synthetic natural gas (bio-SNG) produced from biomass gasification in the Climaespaço trigeneration plant. This plant supplies heating and cooling to the buildings in Parque das Nações, Lisbon, producing also power for own consumption and selling the excess to the grid. To carry out the technical analysis, EnergyPLAN is used to model the system. Several scenarios, according to the bio-SNG share, are proposed and analysed in two different system’s configurations, one where the bio-SNG replaces the gas turbine and auxiliary boiler NG demand and, a second, where the bio-SNG only substitutes the NG in the gas turbine, being the NG auxiliary boiler substituted by a direct combustion biomass boiler. A cost analysis is carried out to show the weight of each cost associated with each scenario. A comparative net present value (NPV) analysis is performed for each proposed scenario in relation with the baseline scenario for assessing the financial viability of the project. A NPV sensitivity analysis for all the scenarios is studied by varying the parameters with more influence. Results show that with the increase of the gasification capacity, the electricity exportation decreases and the importation increases. The NPV is negative for all the scenarios and the biomass costs are the most impactful. Decreasing the biomass price and/or increasing the NG price turns some of the scenarios financially viable. In conclusion, the feasibility of this project is highly dependent on biomass and NG prices. }
{pt=Planeamento Energético, Gaseificação de biomassa, Substituição de combustíveis fósseis, Trigeração, en=Energy planning, Biomass gasification, Fossil fuel replacement, Trigeneration}

Junho 26, 2017, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

Sandrina Batista Pereira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Prof Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

Raquel Inês Segurado Correia Lopes da Silva

Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia (TTCE)

Especialista