Começando pela análise do CRV, constatou-se que para uma temperatura máxima de 380 ºC não era possível, com este ciclo, obter uma potência de 4 MWe com um rendimento eléctrico de 25 %. Assim sendo, foi atingido como valor máximo, para a potência eléctrica pretendida, um rendimento eléctrico de 18,1 % (para a condição de CRV com Regeneração Dupla) que, como se pode verificar, se encontra extremamente abaixo do valor de referência pretendido. Com efeito, foram consideradas duas outras temperaturas máximas para este ciclo, de 450 e 500 ºC respectivamente, de forma a avaliar se, a partir destas, era possível atingir a barreira dos 25 % de rendimento eléctrico. Face às considerações efectuadas, verificou-se que, embora não atingindo exactamente o valor pretendido, estas soluções permitiam já aproximar o rendimento eléctrico para valores compreendidos entre os 20 e os 25 %. No caso em concreto, a melhor solução correspondeu ao CRV com Regeneração Dupla para uma temperatura máxima e mínima do ciclo de 500 e 100 ºC, respectivamente, tendo-se obtido para esta configuração um rendimento eléctrico máximo de 24,5 %. Desta forma, e dando resposta ao primeiro grande objectivo deste projecto, foi identificado o CRV com Regeneração Dupla para uma temperatura máxima de 500 ºC enquanto configuração adequada para funcionar como fonte quente do CRO, ficando, para o efeito, definidas as potências térmicas rejeitadas no respectivo condensador (que funciona como evaporador/caldeira do CRO), salvaguardando, de antemão, as condições impostas no PIP do projecto para o CRV.
Numa segunda fase, concluída a análise do CRV, procedeu-se ao estudo dos fluidos orgânicos que apresentavam as melhores propriedades e características para operar segundo um CRO. Nesta análise pretendeu-se que os fluidos escolhidos apresentassem e cumprissem todas as exigências técnicas, ambientais e comerciais, definidas como óptimas para este tipo de aplicações, não tendo, no entanto, sido possível atingir este mesmo objectivo. Neste sentido, foram impostas condições e limites aos parâmetros de selecção utilizados, sendo apenas escolhidos os fluidos que cumprissem na íntegra as especificações definidas. Desta selecção inicial, e da simulação destes mesmos fluidos para um CRO Ideal, identificaram-se, então, os 6 melhores fluidos orgânicos (incluindo a água) que permitem obter os rendimentos eléctricos mais elevados quando a operar num CRO. Os fluidos seleccionados foram assim o R-245fa, o R-600 (Butano), o R-600a (Isobutano), o R-601 (Pentano), o R-601a (Isopentano) e a Água, que foi incluída neste estudo como fluido de referência.
Finda a selecção dos fluidos orgânicos, e cumprido o segundo objectivo do projecto, procedeu-se à avaliação do desempenho do CRO para cada um destes fluidos, para distintas configurações e para diferentes temperaturas máximas e mínimas do ciclo. Concluiu-se, então, que quanto mais alta fosse a temperatura de condensação e mais baixa a temperatura
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máxima do CRO piores seriam os resultados do rendimento eléctrico, verificando-se que, em determinadas condições, seria mesmo impossível a obtenção de 1 MWe. Desta forma, os melhores resultados ficaram associados à temperatura de condensação de 35 ºC (que corresponde à temperatura de condensação aplicável ao período de Inverno) e CRO com Regeneração, tendo-se obtido valores de rendimento eléctrico máximo compreendidos entre 8,5 e 18,1 %. Em todo o caso, e para a temperatura de condensação aplicável ao período de Verão (50 ºC), verificou-se que, para esta mesma configuração, até temperaturas máximas do ciclo de 100 ºC (exclusive) não era possível produzir a potência eléctrica pretendida, apresentando valores de rendimento eléctrico máximo (para as restantes temperaturas) compreendidos entre 8,8 e 16,4 %. Verificou-se, portanto, que este tipo de tecnologia apresenta um imenso potencial no aproveitamento de fontes de energia de baixa temperatura, constituindo-se uma alternativa ao CRV, para baixas temperaturas, onde este ciclo não apresenta valores de rendimento eléctrico tão competitivos. A partir destes resultados estavam cumpridos os três grandes objectivos deste projecto, tendo, para o efeito, sido avaliado o desempenho dos CRO.
Porém, face à integração do projecto do CRO no projecto global apresentado pela parceria Luso-Espanhola, houve a necessidade de avaliar o real potencial destes ciclos face aos CRV convencionais. Neste sentido, foi avaliado o rendimento eléctrico global para todas as combinações possíveis entre o CRV e o CRO, tendo sido, inclusivamente, calculado o ganho percentual deste rendimento face ao rendimento eléctrico obtido a partir do CRV com expansão até à respectiva temperatura de condensação. Verificou-se, então, e primeiramente, que para todas as combinações do CRV com o CRO o rendimento eléctrico global obtido era superior ao rendimento eléctrico obtido a partir do CRV com expansão até à respectiva temperatura de condensação. Tal facto permitia assim concluir que, desde o ponto de vista da produção eléctrica, a associação destes dois ciclos fazia todo o sentido, significando a não incorporação do CRO a rejeição de um potencial eléctrico equivalente a 1 MW. No que diz respeito aos valores do rendimento eléctrico global, constatou-se que estes atingiam o seu máximo para a condição do CRV com Regeneração Dupla para uma temperatura máxima de 500 ºC e do CRO com Regeneração para uma temperatura de condensação de 35 ºC, sendo obtidos valores de rendimento eléctrico compreendidos entre 33 e 38,3 %. Por outro lado, mesmo para a pior das combinações (que resulta do CRV Simples com uma temperatura máxima de 380 ºC e do CRO Real com uma temperatura de condensação de 50 ºC), verificou- se que o rendimento eléctrico global da instalação seria superior a 22,5 %, valor este que não se encontra assim tão distante do valor de rendimento eléctrico pretendido para o projecto do CRV. Desta análise, concluiu-se, ainda, que o ponto óptimo de funcionamento dos dois Ciclos de Rankine não se encontrava para valores mínimos de temperatura de condensação do CRV (tipicamente 100 ºC), mas sim para a gama de temperaturas de condensação compreendidas entre os 130 e os 150 ºC, para os fluidos R-245fa, R-600 e R-600a, e os 180 e os 200 ºC, para os fluidos R-601 e R-601a.
Finalmente, perante o interesse de qualquer empresa na obtenção de uma estimativa económica relativa a cada um dos seus projectos, foi elaborada um pequena análise económica ao CRO, isoladamente e em conjunto com a Central Solar e CRV, onde foram estimados os respectivos prazos de retorno de investimento e o preço da energia produzida. Fazendo esta análise, verificou-se, primeiramente, que o CRO isolado, e para um preço de venda da energia de 0,27 €/kWh, apresentava um PR equivalente a 2,2 anos. Porém, e em associação com a Central Solar e CRV, constatou-se que este PR podia variar bastante, em
115 função do investimento previsto para esta parte do projecto. Assim sendo, para 10, 15 e 20 milhões de euros de investimento na Central Solar e CRV, e tendo por base um preço de venda da energia de 0,27 €/kWh, obtiveram-se PR médios de 7, 9 e 11 anos, respectivamente. Verifica-se, portanto, que o investimento óptimo para a Central Solar e CRV consiste no menor dos investimentos (10 milhões de euros), apresentando-se a segundo opção (de 15 milhões de euros) como a condição limite de investimento para um PR inferior ou igual a 10 anos. Relativamente ao investimento de 20 milhões de euros, constata-se que o PR é superior a 10 anos, opção que ultrapassa os limites do PR adequado para a instalação completa (5 a 10 anos). Foi considerado ainda, e a título comparativo, a análise económica da Central Solar Fotovoltaica de Serpa (Alentejo), a partir da qual se verificou que o preço da respectiva energia era, sensivelmente, 1,6 a 2,7 vezes superior ao preço da energia produzida pela instalação completa.
Face aos resultados obtidos, quer no plano da análise termodinâmica, quer tendo em conta as considerações económicas, foi possível verificar, com clareza, que os Ciclos de Rankine Orgânico apresentam um imenso potencial para fontes de energia de baixa e média temperatura, devendo, neste sentido, ser desenvolvidos, explorados e aplicados sempre que se esteja em presença de uma fonte de energia para a qual o aproveitamento térmico, a partir do CRV convencional, não é o mais adequado.