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Energia Modular na Indústria Nuclear

Existe uma infinidade de papéis que a geração de energia móvel pode desempenhar na indústria nuclear a curto e longo prazos, defende Marcus Saul

A mudança de atitude em relação às estações de energia nuclear ainda impacta a indústria de utilidades globais e evolui a mistura de energia. Quase 70 reatores estão sendo construídos pelo mundo atualmente. Entretanto, países como Suécia, Suíça e Alemanha estão gradualmente parando a produção de energia nuclear de modo que mais estações fecharam do que abriram recentemente.

Enquanto o debate avança, a construção, operação e desativação das estações de energia nuclear, incluindo os processos com necessidades específicas de energia, estão em andamento.

A peça chave de todos os estágios do ciclo de vida de uma EEN é uma fonte de energia confiável, eficiente e flexível, o que a energia modular facilmente satisfaz. Seja preenchendo as brechas planejadas ou não da manutenção, testando uma nova ativação de turbina ou subestação ou providenciando energia auxiliar para troca de calor ou tecnologia de resfriamento, por exemplo, a adoção de energia móvel no curto e longo prazos pode mitigar o risco de interrupção para os usuários finais e contribuir para uma operação mais eficiente.

Envolver especialistas em energia nas etapas iniciais do processo é vital para evitar atrasos e interrupções nos estágios finais. Entretanto, as reais demandas do projeto só são, de fato, realizadas após a condução de uma revisão total. A flexibilidade da energia modular permite a criação de uma tecnologia para necessidades extremamente específicas, mesmo que elas excedam as expectativas iniciais.

Enquanto a demanda energética continua aumentando e as estações de combustível fóssil e nuclear fecham, tanto em consequência de mudanças políticas e ambientais quanto por causa da idade, essa ampla brecha de geração energética tem que ser preenchida. De acordo com o Instituto de Energia Nuclear, se faz necessária a construção de um reator nuclear por ano para satisfazer a demanda energética apenas dos EUA.

A energia móvel desempenha um papel importante antes e durante o processo de construção, apoiando estudos de exequibilidade em locações remotas e permitindo que equipamentos e equipe funcionem completamente.

Normalmente, uma abordagem ‘island mode’ é adotada quando prevê a distribuição energética através da estação nuclear, criando uma fonte mais eficiente e reduzindo os custos extras de produção de energia, assim como qualquer risco ambiental. Os fornecedores têm a responsabilidade de entregar energia eficiente e confiável, mas uma grande parte do seu trabalho é permitir que os operadores e terceirizados atinjam as metas e prazos, o que diminui os custos no desenrolar do projeto.

Da mesma forma, durante o processo de desativação, a energia modular permite os operadores ir para os sistemas isolados antes e, como resultado, reduzir significativamente alguns custos. Os operadores são cobrados pelo acesso à rede com base na sua capacidade global e não na procura real; entretanto, uma vez que são desativados três ou quatro setores, é possível adotar energia móvel para os processos restantes.

Equipamentos de geração modular podem ser alugados em contratos curtos para evitar a necessidade de investir muito dinheiro quando os custos do projeto já estão altos. Por exemplo, se a planta tem acesso à energia da rede mas não tem transformador, o equipamento pode ser alugado por seis meses ou mais se necessário. Alugar ao invés de comprar reduz os custos iniciais e mitiga o risco de taxas de manutenção caras.

As NPPs não são projetadas para lidar com necessidades operacionais adicionais de potência parasitária. Um crescimento na capacidade demandada que não foi considerada, como elementos do processo de construção e manutenção, além de paradas planejadas, pode causar uma pressão significativa sobre os recursos de uma planta.

Geradores pequenos e localizados oferecem um benefício único neste caso, pois tratam da potência parasitária, mas também evitam a necessidade de instalar cabeamentos completos no local e os riscos de saúde e segurança associados. A flexibilidade e mobilidade de um gerador modular faz com que seja a escolha perfeita, pois os geradores podem ser facilmente transportados de um lugar a outro quando necessário.

“Realimentar” a energia da rede é muitas vezes necessário quando as NPPs necessitam realizar teste de curto-circuito dos dispositivos de proteção para a primeira utilização e com certa regularidade para garantir um bom funcionamento. Isto não só cria uma despesa considerável, mas também depende da capacidade de rede livre, o que não permite particularmente uma operação flexível.

Manutenção regular e planejada dos processos-chave na operação de uma NPP seja durante ou fora do seu desligamento anual, reduz sua capacidade de contribuir pra a rede e, portanto, qualquer tempo de inatividade precisa ser o mínimo possível. Além de adotar tecnologia que mantém um alto nível de eficiência e produtividade, a confiabilidade é central para mitigar o risco de prolongar esse tempo de inatividade.

O tipo de manutenção e upgrades necessários pode variar de acordo com a idade e as características da NPP. Durante o desligamento anual, para que os operadores acessem a área do reator, é necessário um resfriamento significativo, o que cria altas demandas de potência parasitária. Por exemplo, a Aggreko solicitou arrefecer rapidamente uma turbina a vapor para permitir o acesso do operador. Ao invés de aplicar ar frio na turbina, que poderia ter rachado ou danificado, nós construímos uma estrutura grande ao redor e esfriamos o ar dentro da estrutura em um processo que durou de três a quatro dias e exigiu energia no local confiável para garantir que o processo fosse eficiente e produtivo.

Outro exemplo da importância de um fornecimento de energia contínua é durante o tratamento (limpeza) do óleo do transformador, que é necessário a cada dois ou quatro anos. O processo de limpeza requer uma fonte confiável de energia para bombas e aquecer o óleo a 75°C.

Devido a restrições de tempo e os requisitos específicos de um projeto, uma fonte de energia ininterrupta é essencial, então uma rede instável pode ser uma preocupação.  Fazer backups com geradores adicionais no local garante que não haveria interrupções caso a rede falhasse. Tornar o PNP independente da rede, evita que os riscos associados a ele sejam comprometidos.

Outro aspecto de planejar com antecedência para antecipar e prever interrupções é um teste de carga regular de equipamentos ao longo de uma central nuclear (NPP), tenha ela sido recentemente ativada ou realocada. Para um cliente, nós testamos uma turbina auxiliar de stand-by e uma nova turbina Rolls Royce após a realocação, assim como a desempenho e energia antes e depois da manutenção de todas as partes da instalação da turbina, usando nossa frota de banco de carga padrão. A partir da incorporação de tecnologia específica, o sistema permitiu um resultado mais assertivo, pela captura de voltagem quando gerada.

Como as concessionárias continuam a operar sob pressão crescente para preencher lacunas de energia, reduzindo os custos do usuário final e impacto ambiental, a melhoria da confiabilidade, produtividade e eficiência de uma planta é fundamental. Isso se aplica a todos os processos ao longo do ciclo de vida.

As alterações no setor nuclear, em particular, significam que a realização dos objetivos é cada vez mais importante, quer se trate de fases de construção, de exploração ou de desmantelamento. Como a agenda de energia continua a evoluir, é claro que a energia móvel continua a ser um jogador essencial para alcançar estes, tanto no curto e longo prazo.

Marcus Saul é Diretor de Desenvolvimento de Negócios para Fontes Renováveis e Nucleares da Aggreko.

Link original: http://bit.ly/2kbfyEh

Energia Modular na Indústria Nuclear

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