Eletrificação de Instalações Industriais

Os complexos industriais podem beneficiar da utilização de mais electricidade em vez de vapor e gás combustível para as suas necessidades energéticas. Melhor eficiência energética, menores emissões, maior confiabilidade e eliminação de gargalos nos sistemas de serviços públicos podem ser alcançados

PorJames Turner, Ma Katrina Sanaie e Mohamad Fakhreddine, Fluor Enterprises

A eletrificação é uma palavra da moda quando se discute a transição energética. Pode ter diversos significados e, dependendo do assunto, pode referir-se à frota de transporte privado e empresarial (carros e caminhões), ao transporte público (ônibus e trens) ou aos processos e instalações fabris e industriais.

Nas instalações de processo, a substituição do vapor e do gás combustível por eletricidade pode trazer muitos benefícios, desde melhorias na confiabilidade até evitar projetos de atualização de caldeiras para reduzir as emissões globais. Em suma, se a pegada de carbono da produção de electricidade for inferior à pegada de carbono da produção de energia que é substituída por electricidade, então haverá um benefício de descarbonização proveniente da electrificação.

Este artigo discute como a eletrificação pode impactar um complexo industrial centrado no processo, como uma fábrica de produtos químicos ou uma refinaria de petróleo, e centra-se especificamente na aplicação da eletrificação às instalações industriais existentes.

Existem várias questões ou problemas que os proprietários ou gestores de instalações industriais existentes podem ter quando consideram a electrificação das suas instalações (Figura 1).

A instalação está operando em seu picoeficiência energética? Muitos operadores observam uma melhoria notável no seu índice de intensidade energética (EII) devido à eletrificação dos motores de turbinas a vapor existentes. Os cálculos baseiam-se na produção eficiente de eletricidade pela rede, como a partir de fontes renováveis, em comparação com a produção de vapor em caldeiras menos eficiente.

As melhorias na intensidade energética fazem frequentemente parte dos planos e objectivos estratégicos de uma instalação, o que pode ter um impacto notável nos seus custos operacionais.

Os sistemas de geração de vapor e as turbinas da instalação estão se tornando obsoletos e agora exigem necessidades cada vez maiores de manutenção? Os proprietários podem ter planejado projetos de substituição de caldeiras a vapor ou outras manutenções ou atualizações de equipamentos. Se assim for, os proprietários podem querer considerar se este investimento pode ser melhor gasto na electrificação. A fiabilidade global do equipamento pode aumentar e pode haver créditos ambientais ou descontos que podem ser aproveitados em projectos de electrificação.

A instalação está em conformidade com os regulamentos locais sobre emissões de poluentes? Os proprietários podem estar enfrentando regulamentações ambientais iminentes que exigirão investimentos significativos, como a instalação de sistemas de redução catalítica seletiva (SCR) para caldeiras a vapor ou aquecedores de processo, para evitar o pagamento de multas pesadas. Um projecto de electrificação pode reduzir a procura de vapor e potencialmente permitir o encerramento de caldeiras a vapor mais antigas, reduzindo assim o custo de quaisquer melhorias ambientais necessárias. As reduções de emissões resultantes da diminuição da procura de vapor resultante da electrificação também podem ser utilizadas para compensar um aumento nas emissões de outros aquecedores de processo com alterações de processo que podem ser valiosas para outros objectivos estratégicos.

Os sistemas de serviços públicos estão em plena capacidade ou, pior, desequilibrados? Se o fornecimento de vapor, água de refrigeração ou gás natural for limitado na instalação, poderá não ser possível expandir ou realizar outros projetos sem realizar alguns projetos de eletrificação. Se o custo de aquisição ou produção de electricidade for inferior ao da importação de gás natural, então a electrificação pode reduzir os custos operacionais.

Há necessidade de reequilibrar o uso de vapor e eletricidade, mas há preocupações sobre o que fazer com o excesso de gás combustível? Existem sinergias potenciais na execução de um projecto de electrificação juntamente com um projecto para aumentar a recuperação de gás liquefeito de petróleo (GPL) do sistema de gás combustível. Queimar menos combustível se traduz em menos geração de CO2, o que é um fator estratégico para muitas empresas. Ao recuperar mais GPL e materiais mais pesados ​​do sistema de gás combustível e substituí-los por gás natural, as emissões de CO2 serão ainda mais reduzidas, mesmo que a taxa de combustão não diminua. Na maioria dos mercados, as receitas provenientes da venda de produtos GPL e outros produtos líquidos são superiores ao custo da importação adicional de gás natural, pelo que pode haver benefícios financeiros para além da redução de CO2.