Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás
Ano de defesa: | 2021 |
---|---|
Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | , , |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Cascavel |
Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura
|
Departamento: |
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
|
País: |
Brasil
|
Palavras-chave em Português: | |
Palavras-chave em Inglês: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://tede.unioeste.br/handle/tede/5357 |
Resumo: | There is an annual growth of the number of micro power plants installed in Brazil, especially after the implementation of the regulation 482/2012, that regulates the generation distributed in Brazil. Small farm plants producing electricity from biogas belong to this group and share part of this growth. These plants are composed of biodigester for the production of biogas and generator for conversion of biogas into electric energy. The operation cost and investment are high, and the maximum efficiency of the process should be desired for better financial return. In the western region of the State of Paraná, Brazil, there are different biogas plant sets, but few publications about their efficiency. With the aim of measure de efficiency of a micro power plant from biogas, it was realized the energy balance of a micro power plant located on the city of Toledo, Paraná. The goal of this paper was to contribute with the best sets recognition for each location and purpose. The plant analyzed has two biodigesters, low-tech for biogas production, and an Otto engine and generator for conversion into electricity. The results shows that the biodigesters consume 65% of the volatile solids present in the substrate producing biogas with a methane concentration of 57% on average. The generator engine set achieves 23,8% efficiency, operating at 70 kWh with electricity injection into the utility distribution network. The equipment needed for the operation of the system consumes 19,46% of the energy produced, most of which is used in the transport of substrates. The energy balance of the plant indicates a performance of 27,24% in energy use. |
id |
UNIOESTE-1_abd8420bed5cbfbcb6595b37ea2eb191 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:tede.unioeste.br:tede/5357 |
network_acronym_str |
UNIOESTE-1 |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE |
repository_id_str |
|
spelling |
Souza, Samuel Nelson Melegari dehttp://lattes.cnpq.br/0938805013383423Souza, Samuel Nelson Melegari dehttp://lattes.cnpq.br/0938805013383423Bariccatti, Reinaldo Aparecidohttp://lattes.cnpq.br/8065417966435303Nadaleti, Willian Cézarhttp://lattes.cnpq.br/4670559561277136http://lattes.cnpq.br/8947366204569162Siebert, Cristela Marta2021-05-13T12:36:40Z2021-03-03SIEBERT, Cristela Marta. Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás. 2021. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel - PR.http://tede.unioeste.br/handle/tede/5357There is an annual growth of the number of micro power plants installed in Brazil, especially after the implementation of the regulation 482/2012, that regulates the generation distributed in Brazil. Small farm plants producing electricity from biogas belong to this group and share part of this growth. These plants are composed of biodigester for the production of biogas and generator for conversion of biogas into electric energy. The operation cost and investment are high, and the maximum efficiency of the process should be desired for better financial return. In the western region of the State of Paraná, Brazil, there are different biogas plant sets, but few publications about their efficiency. With the aim of measure de efficiency of a micro power plant from biogas, it was realized the energy balance of a micro power plant located on the city of Toledo, Paraná. The goal of this paper was to contribute with the best sets recognition for each location and purpose. The plant analyzed has two biodigesters, low-tech for biogas production, and an Otto engine and generator for conversion into electricity. The results shows that the biodigesters consume 65% of the volatile solids present in the substrate producing biogas with a methane concentration of 57% on average. The generator engine set achieves 23,8% efficiency, operating at 70 kWh with electricity injection into the utility distribution network. The equipment needed for the operation of the system consumes 19,46% of the energy produced, most of which is used in the transport of substrates. The energy balance of the plant indicates a performance of 27,24% in energy use.Observa-se, no Brasil, o crescimento anual do número de plantas microgeradoras de energia elétrica instaladas pelo país, principalmente depois da implantação da Resolução Normativa n° 482/2012, que regulamenta nacionalmente a geração e a distribuição. Dentre elas, estão as plantas rurais de geração de energia elétrica movidas a biogás. Essas plantas são compostas por biodigestor e grupo gerador para a produção e para a conversão do biogás em energia elétrica. Os custos de operação e o investimento na planta são altos, e a máxima eficiência do processo deve ser almejada para que o agricultor possa obter melhor retorno financeiro. Na região Oeste do Paraná existem diferentes configurações de plantas a biogás em operação, mas poucos são os dados na literatura sobre a eficiência desses sistemas. Com o objetivo de mensurar a eficiência de uma planta microgeradora de energia elétrica a biogás, foi realizado o balanço de energia de uma planta localizada no município de Toledo (PR). Assim, o intuito deste trabalho foi contribuir para a identificação dos melhores projetos para cada aplicação e localidade. A planta tem dois biodigestores, de baixa tecnologia para produção de biogás, um motor tipo Otto e gerador para conversão em energia elétrica. Os resultados apontam aproveitamento de 65% dos sólidos voláteis presentes no substrato pelos biodigestores, produzindo biogás com concentração de metano de 57% em média. O grupo gerador tem eficiência média de 23,8% na conversão do biogás em energia elétrica, operando a 70 kWh com injeção de energia elétrica na rede de distribuição de concessionária. Os equipamentos necessários para a operação do sistema consomem 19,46% da energia produzida, sendo a maior parte dessa energia utilizada no transporte dos substratos. O balanço energético da planta indica eficiência da planta de 27,24% no seu processo de produção.Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2021-05-13T12:36:40Z No. of bitstreams: 2 Cristela_Siebert2021.pdf: 2066519 bytes, checksum: e61e9031a061da089e6bbde721fae4fc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2021-05-13T12:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Cristela_Siebert2021.pdf: 2066519 bytes, checksum: e61e9031a061da089e6bbde721fae4fc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2021-03-03application/pdfpor6588633818200016417500Universidade Estadual do Oeste do ParanáCascavelPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na AgriculturaUNIOESTEBrasilCentro de Ciências Exatas e Tecnológicashttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessBalanço de energiaBiodigestorEficiênciaMicrogeradoraProdução de biogásEnergy balanceBiodigesterEfficiencyMicro power plantaBiogas productionAgroenergiaAvaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogásPerformance evaluation of a micro electric power plant from biogasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis22899580898209547416006002214374442868382015reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTEinstname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)instacron:UNIOESTEORIGINALCristela_Siebert2021.pdfCristela_Siebert2021.pdfapplication/pdf2066519http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/5/Cristela_Siebert2021.pdfe61e9031a061da089e6bbde721fae4fcMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51tede/53572021-05-13 09:36:40.946oai:tede.unioeste.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unioeste.br/PUBhttp://tede.unioeste.br/oai/requestbiblioteca.repositorio@unioeste.bropendoar:2021-05-13T12:36:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Performance evaluation of a micro electric power plant from biogas |
title |
Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás |
spellingShingle |
Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás Siebert, Cristela Marta Balanço de energia Biodigestor Eficiência Microgeradora Produção de biogás Energy balance Biodigester Efficiency Micro power planta Biogas production Agroenergia |
title_short |
Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás |
title_full |
Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás |
title_fullStr |
Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás |
title_full_unstemmed |
Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás |
title_sort |
Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás |
author |
Siebert, Cristela Marta |
author_facet |
Siebert, Cristela Marta |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Souza, Samuel Nelson Melegari de |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0938805013383423 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Souza, Samuel Nelson Melegari de |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0938805013383423 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Bariccatti, Reinaldo Aparecido |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8065417966435303 |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Nadaleti, Willian Cézar |
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4670559561277136 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8947366204569162 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Siebert, Cristela Marta |
contributor_str_mv |
Souza, Samuel Nelson Melegari de Souza, Samuel Nelson Melegari de Bariccatti, Reinaldo Aparecido Nadaleti, Willian Cézar |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Balanço de energia Biodigestor Eficiência Microgeradora Produção de biogás |
topic |
Balanço de energia Biodigestor Eficiência Microgeradora Produção de biogás Energy balance Biodigester Efficiency Micro power planta Biogas production Agroenergia |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Energy balance Biodigester Efficiency Micro power planta Biogas production |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
Agroenergia |
description |
There is an annual growth of the number of micro power plants installed in Brazil, especially after the implementation of the regulation 482/2012, that regulates the generation distributed in Brazil. Small farm plants producing electricity from biogas belong to this group and share part of this growth. These plants are composed of biodigester for the production of biogas and generator for conversion of biogas into electric energy. The operation cost and investment are high, and the maximum efficiency of the process should be desired for better financial return. In the western region of the State of Paraná, Brazil, there are different biogas plant sets, but few publications about their efficiency. With the aim of measure de efficiency of a micro power plant from biogas, it was realized the energy balance of a micro power plant located on the city of Toledo, Paraná. The goal of this paper was to contribute with the best sets recognition for each location and purpose. The plant analyzed has two biodigesters, low-tech for biogas production, and an Otto engine and generator for conversion into electricity. The results shows that the biodigesters consume 65% of the volatile solids present in the substrate producing biogas with a methane concentration of 57% on average. The generator engine set achieves 23,8% efficiency, operating at 70 kWh with electricity injection into the utility distribution network. The equipment needed for the operation of the system consumes 19,46% of the energy produced, most of which is used in the transport of substrates. The energy balance of the plant indicates a performance of 27,24% in energy use. |
publishDate |
2021 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-05-13T12:36:40Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2021-03-03 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
SIEBERT, Cristela Marta. Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás. 2021. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel - PR. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://tede.unioeste.br/handle/tede/5357 |
identifier_str_mv |
SIEBERT, Cristela Marta. Avaliação de desempenho de uma planta microgeradora de energia elétrica a partir do biogás. 2021. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel - PR. |
url |
http://tede.unioeste.br/handle/tede/5357 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.program.fl_str_mv |
2289958089820954741 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
600 600 |
dc.relation.department.fl_str_mv |
2214374442868382015 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual do Oeste do Paraná Cascavel |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UNIOESTE |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual do Oeste do Paraná Cascavel |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) instacron:UNIOESTE |
instname_str |
Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) |
instacron_str |
UNIOESTE |
institution |
UNIOESTE |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/5/Cristela_Siebert2021.pdf http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/2/license_url http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/3/license_text http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/4/license_rdf http://tede.unioeste.br:8080/tede/bitstream/tede/5357/1/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
e61e9031a061da089e6bbde721fae4fc 4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e bd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) |
repository.mail.fl_str_mv |
biblioteca.repositorio@unioeste.br |
_version_ |
1794618505807527936 |