Renewable and non-renewable exergy cost and specific CO2 emission of electricity generation: The Brazilian case

Flórez-Orrego, Daniel; Silva, Júlio Augusto Mendes da; Oliveira, Silvio de

doi:10.1016/j.enconman.2014.04.058

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“…As etapas podem ser divididas em: extração e separação primária do petróleo em óleo cru, gás natural e água; o transporte via navio e oleoduto no caso do óleo cru, ou via gasoduto para o gás natural; a etapa de refino ou separação secundária, e no fim a queima do óleo combustível e o gás natural na usina termelétrica para a geração da eletricidade. No caso do gás natural, após a chegada à base em terra, é enviado para a refinaria ou mesmo para seu uso nas termelétricas a gás natural (SILVA, 2013). Quando o gás natural for destinado para a utilização nos veículos movimentados por gás natural veicular (GNV), se levará a cabo a análise do consumo exergético no tratamento de desidratação com tri-etileno-glicol (TEG).…”

Section: Análise Da Geração De Eletricidade Por Meio Da Utilização Dounclassified

“…O modelo para a etapa de refino do óleo cru que foi utilizado neste trabalho está baseado nas pesquisas desenvolvidas por Silva (2013) e Silva et al (2012). Nesses trabalhos a análise termoeconômica é aplicada à Refinaria do Planalto Paulista (REPLAN) para calcular os custos exergéticos unitários e as emissões de CO 2 dos produtos do processo de refino.…”

Section: Etapa Do Refino De Petróleounclassified

“…Os principais processos que consomem gás natural são as turbinas a gás e a unidade de geração de hidrogênio, este último usado para produzir o diesel hidrotratado (SILVA, 2013 5.7.6. Etapa de construção da usina termelétrica.…”

Section: Etapa Do Refino De Petróleounclassified

“…Custos exergéticos unitários e emissões de CO 2 para as diferentes fontes de geração de eletricidade (FLÓREZ-ORREGO et al, 2013).…”

Section: Comparação Dos Custos Exergéticos Unitários E Emissões De Counclassified

“…Atualmente no Brasil, o processo de produção dominante é offshore, com aproximadamente 80% do petróleo brasileiro sendo produzido na bacia de Campos (SILVA, 2013). O processo consiste na extração da mistura dos poços produtores e na posterior separação em água, óleo cru e gás natural, para depois transportá-los até a base em terra e, por último, até a refinaria.…”

Section: Etapas De Extração Separação Primária E Transporte Do óLeo unclassified

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Comparação termodinâmica e ambiental (emissões de CO2) das rotas de produção e utilização de combustíveis veiculares derivados de petróleo e gás natural, biocombustíveis, hidrogênio e eletricidade (veículos elétricos).

Flórez-Orrego¹

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, por me permitir desenvolver este trabalho como participante da sua equipe de pesquisa, pelas orientações e o apoio no desenvolvimento das atividades do curso, por acreditar nas minhas capacidades, e pelas oportunidades para expor as minhas ideias e corrigir os meus erros, sempre fazendo uso do bom humor e seu trato amável com as pessoas que lhe rodeiam.À minha mãe, Gloria Orrego-Vélez e ao meu pai Jaime Flórez-Palacio, pelo suporte, o carinho, a compreensão e a repreensão, a confiança durante toda a minha vida, por trabalhar sem descanso para me permitir atingir as minhas metas e ser uma melhor pessoa. São um exemplo para mim. Às minhas irmãs Sandra e Paula, e minha amiga Andrea M., pelo carinho, as discussões e as atenções que sempre me dedicaram, por serem o lado sensível e me ensinarem a valorar às mulheres pelo que realmente valem. À Prof. Dra. Silvia Azucena Nebra e os Profs. Dr. Luiz Kulay e Dr. Luiz Pellegrini, pelas valiosas discussões e sugestões que beneficiaram a redação, estruturação e apresentação do trabalho, e por ressaltar as oportunidades e os desafios que apresentava o projeto de pesquisa. Aos Profs. Drs. Otávio de Mattos Silvares, Arlindo Tribess, Guenther Carlos Krieger Filho, Marcos Pimenta e Eitaro Yamane, por me instruir nas suas aulas e ampliar os meus conhecimentos.Ao Prof. Dr. Hector Ivan Velásquez da Universidade Nacional da Colômbia -Sede Medellín, por seu conselho e seu respaldo, com os que toda esta travessia começou. Além disso, pelas informações relativas ao estudo das rotas de produção de biocombustíveis. Ao Prof. Dr. Julio Augusto Mendes da Silva, com quem tive a oportunidade de trabalhar em diversos assuntos que contribuíram diretamente para o desenvolvimento desta dissertação; além disso, pelas risadas e as reflexões para tirar as dúvidas do meu português "requintado".Aos meus companheiros do Laboratório LETE: Pablo (co-autor da nossa apostila exergética), Yamid, Izabela, Jose Luis e Cadu, com quem tive o prazer de conviver, debater, rir e aprender. Aos meus amigos Luis Varela e Beethoven Narvaez, pelo companheirismo e as sessões gastronômicas, os debates filosóficos e as caminhadas para o jantar, que tornaram a estada tranquila e amigável. Aos demais colegas da Pós-Graduação, do Laboratório SISEA, do LFS e da Metalurgia, por suas informações e por me ajudar a praticar meu português. À Agencia Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis -ANP, pelo apoio financeiro e a oportunidade de participação em eventos dentro e fora do país para divulgação do meu trabalho. Às Sras. Esther Siroky e Fabiana Cre por sua gestão com os documentos e trâmites da bolsa, e aos Profs. Jairson de Lima, Hernani Luiz Brinati e Marcelo R. Martins, que se desempenharam como PVs do PRH-19, pelo apoio nos processos administrativos no aproveitamento da bolsa de estudo. Aos funcionários e secretárias do PPGEM e do COSEAS.Enfim, a todos os amigos e familiares que me apoiaram e contribuíram para a realização deste trabalho. "In Nature's economy the currency is not money -It is life"Vandana Shiva (19...

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Section: Análise Da Geração De Eletricidade Por Meio Da Utilização Dounclassified

Section: Etapa Do Refino De Petróleounclassified

“…Custos exergéticos unitários e emissões de CO 2 para as diferentes fontes de geração de eletricidade (FLÓREZ-ORREGO et al, 2013).…”

Section: Comparação Dos Custos Exergéticos Unitários E Emissões De Counclassified

Section: Etapas De Extração Separação Primária E Transporte Do óLeo unclassified

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Comparação termodinâmica e ambiental (emissões de CO2) das rotas de produção e utilização de combustíveis veiculares derivados de petróleo e gás natural, biocombustíveis, hidrogênio e eletricidade (veículos elétricos).

Flórez-Orrego¹

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Electricity generation potential from natural gas pressure reduction turbines in Brazil

Condessa,

Ismail,

Hunt

et al. 2023

Energy Efficiency

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This paper addresses the urgent need to meet increasing energy demand while avoiding greenhouse gas emissions by improving energy efficiency. One significant challenge is the energy losses that occur during gas pressure reduction at city gates in natural gas distribution systems. To tackle this issue, this study proposes installing pressure reduction turbines (PRTs) parallel to existing reduction valves, which can generate electricity and enhance system efficiency. This research mainly focuses on Brazil’s natural gas supply, where the potential for installing PRTs is evaluated. The methodology analyzes the country’s distribution network and estimates the electricity generation capacity achievable from PRTs. The results indicate a potential power generation of 66 MW, capable of avoiding the emission of 235,800 tons of CO2 annually and generating 333 GWh/year of electricity, all at a LCOE of $27/MW. These contribute to the environment using the energy efficiency achieved through the installation of PRTs, consequently, Brazil can help to a cleaner and more sustainable energy future.

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Thermodynamic assessment of MVR implementation in multistage evaporation plants

Mady

Bresciani

Paiva

et al. 2018

J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng.

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A study on process alternatives for reducing steam consumption was carried out in a multistage evaporation system of a chlorine-alkali industrial complex. A phenomenological model was developed, based on the mass and energy balances and on gas-liquid equilibrium correlations for the ternary mixture of caustic soda, sodium chloride and water. The design specifications of the plant were adopted as a reference to validate the mathematical model, which comprises 153 nonlinear equations. Different process conditions were simulated by taking into account the most important process variables and their effect on steam consumption. Differently from previously published studies, in which the conservation laws are mainly focused on the heat exchangers and their optimization, the present study considers the whole multistage evaporation unit. The model also enabled to evaluate the effect of changes in the plant configuration, either by considering a side product stream at a specified concentration, designated to another production unit in the industrial complex, or by including mechanical vapor recompression, which has proven to be a better solution to reduce steam consumption from the energy and exergy points of view. Results indicate an expressive decrease in steam consumption to around 1% of the original configuration. Moreover, from the exergy perspective, if the power generation is considered, the MVR is a better choice from the energy and exergy point of view. Keywords Exergy analysis Á Caustic soda production Á Evaporation process Á Mass and energy balances List of symbols b Specific exergy (kJ/kg) B Exergy flow rate (kW) This paper is an extended and revised version of a similar work presented in the

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Renewable and non-renewable exergy cost and specific CO2 emission of electricity generation: The Brazilian case

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Comparação termodinâmica e ambiental (emissões de CO2) das rotas de produção e utilização de combustíveis veiculares derivados de petróleo e gás natural, biocombustíveis, hidrogênio e eletricidade (veículos elétricos).

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Electricity generation potential from natural gas pressure reduction turbines in Brazil

Thermodynamic assessment of MVR implementation in multistage evaporation plants

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