Nascer de novo: os geradores de combustíveis fósseis podem ganhar uma segunda vida?

Jun 24, 2023

Um novo relatório examina se os antigos geradores de electricidade a partir de combustíveis fósseis podem ser reaproveitados para desempenhar um papel vital na estabilização da rede eléctrica de energia renovável.

A conversão de antigos geradores de combustíveis fósseis para desempenharem um papel fundamental numa rede eléctrica de energia renovável é tecnicamente possível. Também poderia ser mais rápido e barato do que construir condensadores síncronos alternativos.

Um relatório encomendado pela ARENA, Reaproveitando Geradores Existentes como Condensadores Síncronos, estima que os custos de conversão poderiam ser até 40% mais baratos do que construir a partir do zero um dispositivo alternativo, conhecido como condensador síncrono.

A adaptação de um gerador movido a gás poderia reduzir os prazos de instalação de um mínimo de cerca de 30 meses para um novo condensador síncrono, para apenas seis meses.

E embora os grandes geradores de vapor movidos a carvão possam custar mais para serem convertidos e levarem mais tempo do que as alternativas, o produto final poderia proporcionar o efeito equivalente de vários condensadores síncronos combinados.

Um gerador é, essencialmente, uma enorme massa giratória alimentada com o objetivo principal de produzir um fornecimento constante de eletricidade. Mas por ser tão grande, a sua inércia também pode ajudar a manter a rede eléctrica estável.

Os condensadores síncronos também são enormes massas giratórias, embora menores que os geradores. Sua única função, à medida que os geradores antigos se aposentam, é ajudar a manter a estabilidade da rede.

À medida que mais geradores se retiram, sendo substituídos por fontes de energia renováveis, o seu papel estabilizador desaparece. Uma solução é construir mais condensadores síncronos.

Mas há problemas com essa abordagem.

O mundo inteiro procura soluções para o mesmo problema. À medida que a procura global por condensadores síncronos acelera, surge uma escassez de oferta. Isso inevitavelmente leva ao aumento dos custos e a tempos de espera mais longos.

Para contextualizar, a operadora de rede Transgrid publicou recentemente estimativas iniciais indicando a necessidade de 20 condensadores síncronos somente em NSW até 2025.

O relatório centra-se nos geradores movidos a combustíveis fósseis, observando que muitos geradores hidroeléctricos já podem funcionar como condensadores síncronos.

A facilidade de conversão dos geradores existentes varia de acordo com a tecnologia e as condições locais do local.

Examinando três tecnologias, o relatório conclui que a ordem de facilidade, velocidade e custo da conversão é:

Turbina a gás de ciclo aberto, que pode ser convertida adicionando uma embreagem entre a turbina e o gerador. Isso envolveria um prazo de entrega de seis a oito meses, com prováveis ​​apenas modestas modificações estruturais, de refrigeração e de lubrificação. No geral, o custo de conversão poderia ser de cerca de 60% da construção de novos condensadores síncronos com desempenho equivalente.

As turbinas a gás de ciclo combinado, que possuem turbinas a gás e a vapor, dependeriam muito mais do projeto e do layout do sistema. Na sua forma mais simples, a conversão também pode envolver apenas a instalação de uma embreagem, com economia de custos e prazo de entrega correspondentes.

Os geradores de vapor a carvão são os mais difíceis de converter e mais dependentes do projeto e da condição do sistema. Os prazos de entrega podem ser tão curtos quanto 12 meses, mas é mais provável que variem de 18 meses a quatro anos. Prevê-se também que os custos sejam mais elevados mas, em circunstâncias favoráveis, poderão igualar-se aos das conversões de geradores a gás.

Embora as recomendações do relatório reconheçam que “não há precedentes para a conversão de grandes geradores alimentados a combustíveis fósseis em condensadores síncronos na Austrália”, recomenda fortemente uma acção urgente.

Em primeiro lugar, para construir conhecimento, o relatório destaca a necessidade de apoiar pelo menos duas, de preferência três, investigações específicas do local.

Em segundo lugar, para enfrentar o desafio das necessidades cada vez maiores do sistema num contexto de prazos que se aproximam rapidamente, o relatório insta os Provedores de Serviços de Resistência do Sistema a avaliarem potenciais projectos e a procurarem aprovações regulamentares.

O relatório também faz recomendações sobre a exploração da estrutura dos contratos relevantes e, separadamente, o estabelecimento de pontos de dados para o valor da inércia.