Três principais benefícios da cogeração

Three key benefits of cogeneration

cogeração é uma forma eficiente de produzir eletricidade, calor e, em alguns casos, resfriamento.

Os sistemas tradicionais de geração de energia desperdiçam uma grande parte da energia que é liberada pela combustão do combustível. As perdas de energia ocorrem normalmente por meio da combustão de gás de escape, através do sistema de condensação a vapor e dos vários sistemas de resfriamento.

Os sistemas de cogeração recuperam o calor dessas vias de perda de energia e colocam esse calor em bom uso. Isso normalmente é fornecer calor ou água quente para uma propriedade ou propriedades próximas.

A cogeração tem grande apelo porque a maioria dos edifícios precisa do que os sistemas de cogeração podem fornecer-eletricidade, calor e resfriamento.

A instalação de um sistema de cogeração pode reduzir a pegada de carbono de um edifício, aumentar a confiabilidade de seu suprimento elétrico e, fundamentalmente, economizar dinheiro. De forma mais ampla, a ampla adoção da cogeração fornece benefícios à comunidade mais ampla. Esses benefícios estão aprimorando a segurança energética da Comunidade e tornando sua infraestrutura de energia mais resiliente.

Benefícios de sustentabilidade da cogeração

Preocupações ambientais motivam muitos projetos de cogeração.

As usinas de energia fóssil de queima de combustível tradicionais desperdiçam entre 70% e 40% da energia que consomem para produzir eletricidade. Ao recuperar grande parte dessa energia de resíduos, os sistemas de cogeração removem a necessidade de queimar combustível adicional para fins de aquecimento. Isso economiza energia e reduz as emissões de dióxido de carbono (CO 2 ) e outros poluentes.

Para muitas organizações, o investimento em um sistema de cogeração é um passo inteligente e econômico para atender aos compromissos ambientais.

Vários programas, como o LEED Rating System, estão disponíveis para avaliar e certificar de forma independente os progressos feitos a esse respeito. Além disso, existem incentivos em nível local, regional e nacional. Esses incentivos recompensam aqueles que investem em um sistema de cogeração por sua contribuição para a sustentabilidade ambiental. Nos Estados Unidos, por exemplo, um crédito tributário Federal de 10% está disponível para os proprietários dos sistemas de qualificação. Essa incentivação muitas vezes muda o retorno do investimento de um sistema de cogeração de bom para grande.

Os usuários de cogeração que podem produzir seu próprio combustível no local para uso no equipamento de cogeração podem economizar ainda mais energia.

Muitos processos industriais geram um subproduto combustível. Este subproduto pode ser queimado em uma caldeira ou em um gerador de energia para produzir eletricidade e calor. instalações de tratamento de efluentes , por exemplo, podem gerar grandes quantidades de gás metano a partir da fermentação de lamas de esgoto. Em vez de incendiar esse gás valioso, muitos proprietários de instalações optaram por usá-lo para abastecer um sistema de cogeração. Essas instalações podem, assim, abastecer seus equipamentos elétricos e aquecer suas piscinas de fermentação muito mais barato.

Benefícios financeiros e ROI da cogeração

Independentemente dos benefícios ambientais, há muito menos sistemas de cogeração que existiriam se a cogeração também não economizasse dinheiro.

No nível mais básico, os sistemas de cogeração permitem que seus proprietários reduzam contas de eletricidade, bem como contas de aquecimento e resfriamento. Investimentos de cogeração bem considerados normalmente podem se romper mesmo dentro de alguns anos.

Aqui estão alguns dos fatores que podem impulsionar o retorno sobre o investimento do sistema de cogeração:

Cobranças de demanda e outras sobretaxas

O utilitário elétrico cobra uma taxa de demanda ou aplica sobretaxas onerosas de tempo de uso. É comum que os serviços públicos cobram aos grandes consumidores uma taxa que aumenta com sua demanda de eletricidade instantânea máxima. Isso é além de cobrar pela quantidade de quilowatts-hora consumida.

Um gerador no local instalado atrás do medidor pode efetivamente raspar esses picos e reduzir as cobranças de demanda. Muitos proprietários de imóveis complementam essa capacidade de corte máximo com painéis solares.

Essa redução na demanda máxima é uma vitória para o consumidor e para a utilidade. O consumidor economiza taxas. Enquanto isso, se os consumidores suficientes limitarem sua demanda máxima, o utilitário pode reduzir os investimentos selecionados. Esses são investimentos em atualizações de transmissão e distribuição ou capacidade adicional para períodos de alto uso.

Medição de energia líquida

O utilitário elétrico é obrigado a comprar o excesso de eletricidade gerada por sistemas de cogeração de propriedade privada. Esses requisitos, normalmente conhecidos como "medição de energia líquida", existem em vários Estados dos EUA.

Esses requisitos podem compensar significativamente o custo de operação e manutenção de um sistema de cogeração. Esses requisitos também fornecem uma grande dose de flexibilidade na forma como um sistema é usado e projetado.

Substituindo um sistema de aquecimento e resfriamento existente

O preço do gás natural está em baixa em muitas regiões geográficas. Isso cria um incentivo para substituir uma caldeira velha em funcionamento com óleo de aquecimento, com um sistema de gás natural.

Onde está disponível, o gás natural é um combustível mais limpo e mais barato, que também não precisa do armazenamento do local. Se essa caldeira velha vai ser substituída, por que não um investimento maior e aproveitar a economia de energia de um sistema de cogeração por muitos anos?

Inversamente, algumas instalações precisam gerar eletricidade no local de forma contínua ou semicontínua. Nesses casos, por que não adicionar um componente de recuperação de calor e desfrutar de aquecimento livre e água quente? Muitos locais industriais localizados em países e regiões com uma rede elétrica não confiável fizeram essa escolha. Em ambos os casos, a economia da cogeração pode muitas vezes superar a economia do aquecimento autônomo ou do investimento de geração no local.

Além disso, os eventos relacionados com o clima causam um número crescente de interrupções na energia elétrica. Nesses casos, ter energia no local confiável, como um sistema de cogeração, é fundamental para a segurança e a continuidade dos negócios.

Em todos os casos, alcançar os melhores resultados financeiros requer considerar cuidadosamente o perfil de energia individual de cada local. Isso inclui o uso de energia, os custos de combustível e a estrutura da taxa de eletricidade. Também pode valer a pena considerar medidas complementares. Estes incluem a instalação de luzes LED ou isolamento adicional para otimizar o perfil de energia do site.

Quando se trata de dimensionamento, o objetivo é maximizar o uso do sistema de cogeração. Geralmente, é mais econômico ter uma fábrica de cogeração que atenda à metade das necessidades de energia do site 24/7. Isso é em comparação com uma tentativa de atender a todas as necessidades do site, mas apenas executar a metade da planta do tempo.

Em muitas aplicações em toda a indústria, comércio e setor público, a cogeração é uma escolha econômica sensata. Se o projeto se paga em dois, três ou cinco anos depende das especificidades de cada aplicação individual.

Benefícios de segurança energética e resiliência da cogeração

Muitas empresas de serviços elétricos estão ansiosas para promover a adoção da cogeração pelos contribuintes. Pode parecer contraintuitivo que corporações com fins lucrativos incentivem seus clientes a comprarem menos, mas isso faz sentido.

Os serviços públicos têm o prazer de vender mais eletricidade em geral; Enquanto isso, eles estão ansiosos para limitar a carga elétrica de pico que eles suportam. Pense no auge do verão, quando cada casa tem uma unidade de ar condicionado funcionando a plena explosão. A infraestrutura de eletricidade precisa acomodar essa carga máxima, mesmo que ocorra apenas alguns dias por ano. Os clientes com cogeração no local podem efetivamente raspar sua demanda máxima, reduzindo seu impacto na rede e aumentando a resiliência geral da infraestrutura de eletricidade.

Cogeneration plants provide electricity and heat far more efficiently than traditional power plants. As a result they provide significant cost savings as well as a reduced environmental footprint. Using typical numbers provided by the US DOE, it takes a cogeneration power plant 100 units of fuel to provide 35 units of useful of electricity and 50 units of usefuel heat. Providing the same useful amounts would require a total of 165 units of fuel shared between a central power plant and an on-site boiler (of furnace). Cogeneration thus requires 40% less energy to achieve the same results.
As usinas de cogeração fornecem eletricidade e calor de forma muito mais eficiente do que as usinas de energia tradicionais. Como resultado, eles oferecem economia significativa de custos, bem como uma pegada ambiental reduzida. Usando números típicos fornecidos pela DOE dos EUA, é necessária uma usina de cogeração de 100 unidades de combustível para fornecer 35 unidades de energia útil de eletricidade e 50 unidades de calor de combustível de uso. Fornecer os mesmos montantes úteis exigiria um total de 165 unidades de combustível compartilhadas entre uma usina central e uma caldeira no local (de forno). Assim, a cogeração exige menos 40% de energia para alcançar os mesmos resultados.

Os governos tendem a incentivar a implantação da tecnologia de cogeração por um motivo semelhante, particularmente em países com recursos energéticos limitados . Nesses locais, além dos benefícios ambientais, a redução do uso de energia e das importações de energia pode ser um objetivo estratégico. Os sistemas de cogeração ajudam a reduzir o requisito de energia de uma nação. Além disso, quando executados localmente usando combustíveis subproduto, os sistemas de cogeração ajudam a obter uma melhor utilização dos recursos energéticos domésticos.

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As vantagens da cogeração são claras em uma ampla gama de aplicações e requisitos de saída de energia. Além disso, existem três situações que maximizam essas vantagens das aplicações de cogeração . Como uma tecnologia testada e testada, há baixo risco e alto retorno para projetos adequados.

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Cummins Office Building

Cummins Inc.

A Cummins é líder mundial em energia que projeta, fabrica, vende e comercializa motores diesel e de combustível alternativo de 2,8 a 95 litros, grupos geradores elétricos movidos a diesel e alternativos de 2,5 a 3, 500 kW, bem como componentes e tecnologia relacionados. A Cummins atende a seus clientes por meio de sua rede de 600 instalações de distribuidores independentes e de propriedade da empresa e mais de 7, 200 locais de revendedores em mais de 190 países e territórios.

What are power-to-x and e-fuels?

À medida que mais empresas se concentram em reduzir sua pegada ambiental, o interesse em combustíveis alternativos , Power-to-x e e-Fuels continua a aumentar. Hoje, muitas variedades de e-Fuels são usadas em aplicações de geração de energia e mais além.

Vamos começar com o básico em torno de energia para x e e-combustíveis.

O que é energia-to-x?

"Power-to-x" refere-se a uma série de técnicas e vias que permitem converter, armazenar e utilizar energia elétrica renovável. O Power-to-x é especificamente aplicável quando há um excesso de eletricidade renovável produzida a partir de recursos solares ou eólicos. Em vez de ser desperdiçado-o termo específico do setor para isso é "reduzido" – o excesso de eletricidade é usado produtivamente. O "x" pode referir-se a uma variedade de suportes ou usos de energia. Potência para hidrogênio é a geração de hidrogênio usando eletricidade renovável. Potência-potência refere-se ao armazenamento de eletricidade em baterias. Power-to-Heat consiste em usar eletricidade para aquecer uma casa ou uma empresa, normalmente acoplada a um acumulador de calor. O significado de potência para o metano deve ser fácil de adivinhar.

O que são e-combustíveis?

Os E-Fuels são combustíveis que são sintetizados usando eletricidade renovável, muitas vezes usando matéria-prima inorgânica. Eles são o "x" do Power-to-x quando "x" é um combustível. Os e-Fuels incluem hidrocarbonetos líquidos e gasosos, como metano e vários combustíveis como a gasolina, como diesel, álcoois como etanol e metanol e combustíveis não carbônico, como hidrogênio e amônia.

Green hydrogen is combined with CO2 from a power plant to produce e-methane. The e-methane is then piped to consumers.
O hidrogênio verde é combinado com CO2 de uma usina de energia para produzir e-metano. O e-metano é então canalizado para os consumidores.

Por que precisamos de e-combustíveis e Power-to-x?

O sistema Power-to-x permite dissociar geração de eletricidade e a demanda de eletricidade. A cada instante, a quantidade total de eletricidade gerada em uma rede elétrica deve corresponder com precisão à quantidade total de eletricidade usada pelos consumidores. Em outras palavras, a geração e a demanda são normalmente estreitamente acopladas. Se a geração é incapaz de acompanhar a demanda, por exemplo, se muitas usinas de energia fizerem uma viagem ao mesmo tempo, a rede elétrica pode entrar em colapso rapidamente. Contraintutivamente, o mesmo é verdadeiro se a geração exceder a demanda. Quando grandes quantidades de recursos variáveis energia renovável, como eólica e solar, são on-line, a geração renovável pode superar rapidamente a demanda. Quando isso ocorre, os recursos renováveis são reduzidos para evitar o colapso do sistema.

Em alguns mercados, o preço spot da eletricidade pode, como resultado, tornar-se negativo quando a geração de energia renovável é alta. Isso significa que os participantes do mercado são pagos para usar mais eletricidade.

Os projetos Power-to-x aproveitam a energia renovável em excesso e fora de pico para produzir algo útil. É uma situação vantajosa para todos, os produtores de energia para x podem comprar eletricidade sem CO2 renovável barata e os parques solares e eólicos conseguem vender eletricidade que de outra forma seriam perdidas.

Os E-Fuels produzidos em um projeto Power-to-x podem ser usados horas, semanas ou meses mais tarde para produzir eletricidade.

O E-hidrogênio, por exemplo, pode ser usado em um negócio equipado com uma célula de combustível e painéis solares para fazer eletricidade durante a noite e a noite. A empresa pode usar essa configuração para reduzir as taxas de demanda cobradas pelo utilitário elétrico para os consumidores com uma alta demanda de pico.

No nível da grade, o e-hidrogênio pode ser armazenado sazonalmente. A cidade de Los Angeles, Californina (EUA), por exemplo, está patrocinando um grande projeto Power-to-hidrogênio-to-Power em Utah. O projeto criará hidrogênio usando eletricidade de recursos de energia eólica e solar nas proximidades. Durante o verão, o hidrogênio será armazenado no subsolo em uma formação geológica. Durante o inverno, o hidrogênio será usado para gerar eletricidade, que será transportada diretamente para Los Angeles por meio de uma linha de transmissão de alta tensão existente.

Para os consumidores de eletricidade, o e-hidrogênio é uma maneira de reduzir sua pegada de carbono além do que pode ser alcançado com matrizes solares e turbinas eólicas sozinhas. Para empresas de serviços públicos e operadores de sistema de rede, o e-hidrogênio é especialmente valioso, porque é uma das poucas maneiras CO2 de equilibrar os recursos de energia renovável variável intermitente.

Os benefícios do uso de e-combustíveis não estão limitados à aplicação de geração de energia. Eles podem ser usados em veículos e outros setores industriais para grande vantagem. Empilhadeiras em funcionamento no e-hidrogênio são uma aplicação de e-Fuel que se tornou popular no setor de logística, e as empilhadeiras e-hidrogênio verificam várias caixas. Eles têm pouco tempo de inatividade. Eles não geram nenhum fumo ou escape, e em um ambiente fechado como um depósito, esse recurso é importante. E, eles são CO2-Free.

Além do e-hidrogênio, os e-combustíveis líquidos têm um processo diferente a ser produzido, o que é mais complicado. Esses e-combustíveis líquidos são especialmente úteis para aplicações de serviços pesados, como aplicações marítimas.

Para aplicações em que o hidrogênio não é uma opção prática, vários combustíveis eletrónicos alternativos podem ser sintetizados usando hidrogênio. Aqui estão alguns dos principais:

O que é e-metanol?

O metanol é um produto de commodities usado em larga escala na indústria química para produzir uma variedade de substâncias. O metanol às vezes é conhecido como álcool de madeira, e há muito tempo é usado como combustível em veículos especiais, como aeronaves RC, motos de sujeira e, sim, caminhões-monstro. Several processes have been developed to synthesize methanol using CO2, hydrogen, and renewable electricity. Seu produto é uma transportadora de energia limpa e neutra em carbono-e-metanol. Há um interesse crescente em usar o metanol como um combustível marítimo . Metanol e e-metanol podem ajudar rebocadores, barcos de pesca, balsas e outros navios usando motores especialmente modificados para atender a regulamentações cada vez mais rígidas que limitam as emissões de NOx e enxofre em áreas costeiras densamente povoadas e, no caso do e-metanol, também diminuem sua pegada de carbono.

O que é e-metano?

O metano, o principal constituinte do gás natural, é um combustível fóssil amplamente usado. Nos Estados Unidos, o metano é a fonte de energia número um usado na geração de energia. O metano e o gás natural também são combustíveis cada vez mais populares para veículos a motor. A power-to-methane system combines an e-hydrogen production process with CO2 to produce carbon-neutral e-methane. Vários processos de produção de e-metano estão sendo desenvolvidos e industrializados. Fora da geração de energia, o setor de mineração demonstrou grande interesse por esses processos. Para minas localizadas em áreas remotas, o custo de caminhões na gasolina ou diesel pode ser proibitivamente alto. Essas minas podem potencialmente economizar muito dinheiro ao abastecer seus caminhões pesados de caminhões com e-metano no local, usando eletricidade renovável gerada localmente.

O que é o e-diesel?

Empresas e instituições de pesquisa em todo o mundo estão desenvolvendo processos para produzir em massa hidrocarbonetos líquidos de CO 2 e água usando e-hidrogênio. A produção de gasolina sintética, combustível de jato e diesel é prevista. One advantage of these e-fuels is they can be used as a drop-in fuel in standard engines, making CO2-neutral operation possible without needing any modification to the vehicles or fueling infrastructure. 

O que é e-amônia?

A amônia é outra substância química muito comum. A indústria de fertilizantes a usa em grandes quantidades, e tem visto uso ocasional como combustível em situações específicas. Na Bélgica, por exemplo, os ônibus urbanos convertidos para a operação da amônia durante a segunda guerra mundial (os ônibus foram sucateados assim que os combustíveis fósseis voltaram a estar disponíveis).

Na década de 1960s, a NASA voou com a aeronave X-15 rocket-powered usando amônia como combustível. A produção de amônia a partir do hidrogênio é um processo bem estabelecido. Ammonia, or e-ammonia, could thus be produced industrially without any CO2 emissions in a power-to-hydrogen-to-ammonia system. O e-amônia é visto como uma alternativa potencial ao hidrogênio, sendo mais fácil de armazenar e transportar. Assim como o hidrogênio, a amônia pode ser usada em células de combustível especialmente projetadas, motores de combustão interna e turbinas a gás sem liberar qualquer emissão.

Os E-combustíveis são promissores, mas todos devem ainda superar os desafios que impedem sua ampla adoção. Em quase todos os casos, os custos de produção são o problema principal. Fora de certos casos de uso específicos, muitas vezes há outras baixas alternativas de CO 2 disponíveis que os e-combustíveis devem competir. Os biocombustíveis e as baterias elétricas têm um avanço a esse respeito, tendo estado no mercado por mais tempo.

Os custos de infraestrutura são outro desafio, particularmente no caso dos combustíveis eletrónicos não de hidrocarbonetos. Menos navios podem adotar metanol se o metanol não estiver amplamente disponível nos portos. Os custos, no entanto, virão à medida que a tecnologia de combustível eletrônico amadurece e as escalas de produção aumentam. Para fazer um paralelo, o custo das baterias de íon-lítio (o tipo usado em veículos elétricos e o de armazenamento de energia estacionária mais ) diminuiu em 98% nos últimos 30 anos. Se os e-Fuels experimentarem uma fração dessa progressão, não será muito antes que você possa encontrá-los em seu posto de gasolina local.

Além dos e-Fuels, não se esqueça de conferir quais são os combustíveis de baixo carbono que são e os benefícios dos combustíveis alternativos e da de flexibilidade de combustível.

Power-to-x, e-Fuels e sua empresa

Você provavelmente já está centralizando sua estrutura de pensamento nas necessidades de seu negócio e perguntando a si mesmo como esses diferentes combustíveis alternativos podem desempenhar um papel para atender às suas necessidades.

Além do combustível em si, considere também a disponibilidade local, os regulamentos e o seu caso de uso. Esses fatores adicionais complementam os benefícios exclusivos que cada combustível alternativo oferece.

Esses fatores adicionais também são conduzidos localmente. Se você está interessado em ter uma discussão específica para sua empresa, recomendamos que você entre em contato com um parceiro local com compreensão mais profunda de seu negócio e necessidades .

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Aytek Yuksel - Cummins Inc

Aytek Yuksel

Aytek Yuksel é líder em marketing de conteúdo da Cummins Inc., com foco em mercados de sistemas de energia. A aytek ingressou na empresa em 2008. Desde então, ele trabalhou em várias funções de marketing e agora traz os aprendizados de nossos principais mercados, desde os mercados industriais até os residenciais. Aytek vive em Minneapolis, Minnesota, com sua esposa e dois filhos.

Benefícios ambientais e financeiros da solução de conversão de motor Tier 2 para Tier 4 EPA da Cummins

A agência de proteção ambiental (EPA) tem sido agressivamente reduzindo as emissões de motores diesel nos últimos 25 anos, e a Cummins Inc. se dedicou a desenvolver a tecnologia para atender a esses requisitos. Esses regulamentos foram adotados dentro do setor Oil & Gas , já que o setor continua a jornada para reduzir seu impacto ambiental.

Os mais recentes regulamentos de emissões da EPA Tier 4 final aplicáveis para a indústria de petróleo e gás representam um passo significativo no sentido de reduzir ainda mais os óxidos nitrosos (NOx) e material particulado (PM). Por exemplo, o Cummins QSK50 Tier 4 para de manutenção produz 45% menos óxidos nitrosos e 80% menos material particulado do que o antecessor do Tier 2 da EPA.

Se você é uma empresa de serviços de campos petrolíferos com uma frota existente de motores Cummins QSK50 Tier 2, o caminho para as emissões do Tier 4 é mais simples do que você imagina. Você pode fazer a transição dos motores Tier 2 da sua frota para o nível 4 e aproveitar os benefícios ambientais de forma econômica.

Você pode simplesmente usar a solução de conversão Tier 2 para Tier 4 em seus motores Cummins QSK50 Tier 2 no momento da recondicionamento, em vez de substituir e desfazer seus motores atuais.

Vamos ver os benefícios ambientais e econômicos da conversão de seus motores Tier 2 para os motores Tier 4 certificados.

Reduzir as emissões do motor com a tecnologia compatível com o Tier 4 em aplicações de petróleo e gás

Reducing engine emissions with Tier 4 in oil and gas applications

Os padrões de emissão do Tier 4 final, em comparação com o Tier 3 e o Tier 2, representam um passo significativo na redução dos óxidos nitrosos (NOx) e do material particulado (PM), os principais ingredientes encontrados no smog. Quer você use a solução de conversão Tier 2 to Tier 4 ou use novos motores Tier 4, sua empresa ainda materializará os benefícios na redução de emissões do motor.

Redução do impacto ambiental do setor de petróleo e gás além das emissões do motor

Além das emissões reduzidas do motor, há outro benefício ambiental importante na aplicação da solução de conversão Tier 2 to Tier 4 em seus motores Cummins QSK50: redução de sucata e equipamentos.
A conversão permite que você amplie o uso de seu motor existente e da peso Rig. Por exemplo, você pode manter a longevidade do núcleo do seu motor e salvar uma ou duas vidas de revisão restantes nos motores Tier 2, ao mesmo tempo em que atende às suas metas de emissões.

Esse benefício ambiental pode ser maior do que você pensa. Sucata de metal, quando não reciclado, preenche os aterros sanitários.  somente nos EUA, mais de 50 milhões toneladas de aço são descartadas há um ano . Embora 80% a 90% deste seja reciclado, o restante se acumula dentro dos aterros. O acúmulo de sucata em aterros sanitários pode poluir o solo e as fontes de água próximos. Os metais de sucata também criam uma necessidade maior de minerais de mineração que podem ser refinados aos metais. Essa mineração e refino são um processo intensivo em energia.

Redução dos gastos de capital de empresas de serviços de campos petrolíferos

Se você já tiver os motores Tier 2 da Cummins dentro do seu equipamento de manutenção, há duas maneiras de fazer a transição para os motores de nível 4.

A primeira opção é comprar um novo motor Cummins QSK50 Tier 4 que ofereça a mesma confiabilidade e durabilidade demonstrada pelo Cummins QSK50 Tier 2. Isso ocorre porque a tecnologia de pós-tratamento de redução catalítica seletiva (RCS) permite à Cummins usar a plataforma QSK50 conhecida enquanto ainda está alcançando as mais baixas emissões de diesel do mercado. Se você optar por seguir esse caminho, a transição do equipamento é fácil devido à pegada semelhante e à baixa rejeição de calor deste motor certificado.

Outra opção mais econômica, se você tiver os motores Cummins QSK50 Tier 2, é ficar em forma com o conteúdo do Tier 4 no momento da recondicionamento. Essas conversões são realizadas nos centros de recondicionamento mestre da Cummins por técnicos treinados e certificados.

Há três maneiras pelas quais as conversões Tier 2 para Tier 4 podem diminuir suas despesas de capital (CapEx).

  1. Redução do CAPEX em novas plataformas peso. Você pode prolongar a vida útil das frotas existentes, recondicionando-as e utilizando a oferta de conversão do motor.
  2. Redução do CapEx em novos motores. Você Obtém os mais recentes motores certificados em emissões, sem o custo de comprar um novo motor.
  3. Redução de CapEx em pacotes de resfriamento. A tecnologia de pós-tratamento de RCS usada para atingir as emissões Tier 4 permite que os sistemas do motor mantenham uma baixa rejeição de calor, o que elimina a necessidade de investir em um novo pacote de resfriamento para seu equipamento.

Gerando mais receita usando seus motores e equipamentos existentes

Se você estiver participando de lances sensíveis ao tempo que exigem um equipamento de nível 4, os tempos de ligação mais longos associados a uma nova compra de motor podem significar perda de receita se o seu equipamento atualizado não estiver pronto no tempo.

Com uma solução de conversão Tier 2 para Tier 4, o tempo para atualizar seu equipamento pode ser reduzido. E com prazos mais curtos, a capacidade da sua empresa é de participar de lances de curto prazo.

Você pode obter e gerar mais receita com seus equipamentos de petróleo e gás com esses tempos de chumbo reduzidos.

Diminuindo as despesas de capital, ajudando sua empresa a gerar mais receita e reduzindo o impacto ambiental da sua empresa. Esses são os três principais benefícios da solução de conversão Tier 2 to Tier 4 para os motores Cummins QSK50 usados em aplicações de petróleo e gás.

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Aytek Yuksel - Cummins Inc

Aytek Yuksel

Aytek Yuksel é líder em marketing de conteúdo da Cummins Inc., com foco em mercados de sistemas de energia. A aytek ingressou na empresa em 2008. Desde então, ele trabalhou em várias funções de marketing e agora traz os aprendizados de nossos principais mercados, desde os mercados industriais até os residenciais. Aytek vive em Minneapolis, Minnesota, com sua esposa e dois filhos.

O que é um motor bicombustível e quais são seus benefícios para aplicações de petróleo e gás?

What is a dual fuel engine, and its benefits for oil and gas applications?

A idade da pedra não terminou porque o mundo ficou sem pedras, e a era do petróleo não acabará porque ficamos sem petróleo 1 . Em vez disso, a idade do petróleo terminará à medida que (comunidades, empresas e governos) acelerarmos a transição de energia para nosso destino final: 100% de energia renovável.

Nesta jornada de transição de energia, há passos gigantescos que todos celebramos, como o aumento do uso de hidrogênio verde nas aplicações ferroviárias. Há também passos incrementais – aqueles que estão na direção certa, aqueles que desafiam o status quo e aqueles que nos aproximam do nosso objetivo final.

O uso de motores de combustível duplo é um desses passos incrementais, e é o próximo passo imediato para o setor de petróleo e gás reduzir sua pegada ambiental e melhorar o desempenho financeiro. A indústria já está utilizando tecnologias que vão desde microrredes até motores de emissões ultrabaixas nesta jornada, e os motores de combustível duplos são a adição certa para esse portfólio.

A tecnologia de dois motores a combustível provou-se ao longo dos anos em aplicações de perfuração e manutenção de poços. Tendo em conta o aumento do interesse nessas soluções de combustível duplo, este artigo descreve quais são os motores de combustível duplos e seus benefícios em aplicações de petróleo e gás.

O que é um motor de combustível duplo e como funciona?

Os motores que podem operar usando uma mistura de dois combustíveis diferentes são chamados de motores de combustível duplo. Frequentemente, os combustíveis diesel e a gás natural são usados juntos em motores de dois combustíveis. Muitas vezes, os motores de combustível duplo que misturam diesel e gás natural também podem operar usando combustível diesel somente se o gás natural estiver temporariamente indisponível.

Além do gás natural e do diesel, alguns motores de combustível duplo também podem usar misturas variadas de biodiesel, gás de aterro sanitário, gás biológico e outros combustíveis.

Todos os dois motores de combustível são iguais?

Eles não são; as diferenças entre os motores de combustível para duelos estão muito além do " tomayto" e do " tomahto".

Embora os princípios de funcionamento dos dois motores a combustível sejam os mesmos, aqueles que operam com motores de combustível duplo experimentam diferenças notáveis no custo total de propriedade (TCO) e tempo de atividade. Coisas como a taxa de substituição de gás natural, a qualidade do gás natural, as emissões produzidas e a confiabilidade do equipamento podem afetar a eficiência operacional.

Taxa de substituição é uma palavra-chave associada a motores de dois combustíveis. A taxa de substituição é a parte da energia do combustível fornecida pelo gás natural. Ao comparar motores de combustível duplos, há duas considerações importantes sobre as taxas de substituição:

  1. fator de carga : É importante comparar as taxas de substituição de diferentes motores com o mesmo fator de carga, que é onde seus motores normalmente operam. Comparar estritamente as taxas de substituição "máximas" de diferentes motores pode enganá-lo e impedi-lo de maximizar os benefícios dos motores de combustível duplo.
  2. consumo de combustível diesel: Considere avaliar as taxas de consumo de combustível diesel dos motores e comparar as taxas de substituição. Se um motor oferece melhor economia de combustível diesel, esse motor inicia a comparação da taxa de substituição com uma vantagem importante.

Confira como os motores de combustível duplos funcionam para saber mais.

Benefícios de motores de combustível duplos em aplicações de petróleo e gás

Dentro de aplicações de petróleo e gás, as operações de perfuração e manutenção de poços são onde você pode ver os motores de combustível duplos alimentando o equipamento com frequência. Isso se deve aos benefícios financeiros e ambientais que a perfuração e a experiência dos empreiteiros de manutenção de poços têm com os dois motores a combustível. Vejamos esses benefícios dos motores de combustível duplo nas aplicações de petróleo e gás.

Motores de combustível duplo reduzem o impacto ambiental da operação de petróleo e gás

O gás natural é muitas vezes apelidado como "a ponte para o futuro renovável" nos mercados de geração de eletricidade . In fact, 40% of utility-scale electricity generated in the U.S. comes from natural gas. O restante é distribuído uniformemente entre o carvão, a energia nuclear e as energias renováveis.

Considerações ambientais são um dos principais motivos pelos quais muitas empresas, incluindo perfuração e manutenção de poços, escolhem o gás natural em relação a outros combustíveis fósseis ", disse Patricio Escobar, gerente geral do segmento de mercado de petróleo e gás, Cummins Inc." aqueles que optam por substituir o diesel por gás natural experimentam vários benefícios ambientais e operacionais críticos. "

Aqui estão três dessas considerações ambientais.

  • reduziu o refino e o transporte de combustível diesel: O combustível diesel passa por uma longa jornada para obter desde a cabeça do poço até o tanque de combustível. Ao usar o gás disponível no local em seus motores de combustível duplo, você também reduz a necessidade de essas operações processarem e fornecerem combustível diesel ao seu site. Isso, por sua vez, reduz os impactos ambientais associados de transporte e refino.
  • reduziu a queima: Outra importante vantagem ambiental alcançada através do uso de gás natural no local é a redução de queima. O excesso de gás natural queimado através da queima pode ser reimplantado para alimentar os motores de combustível duplo em um local de poço.
  • menos equipamentos para sucata e envio para aterros sanitários: Um kit de combustível duplo, em vez de novos motores de combustível duplo, também permite que você amplie a utilização de seus motores existentes. Com uma solução que converte um motor diesel existente em um motor de combustível duplo, você está evitando a demolição dos motores antigos. Isso resulta em menos equipamentos para sucata, assim, menos equipamentos para enviar para aterros sanitários.

Os motores de combustível duplo proporcionam economia por meio de um menor consumo de combustível diesel

O custo do combustível é um dos principais itens de linha de despesas para operações de perfuração e manutenção do poço. Os motores de combustível duplo trazem economia financeira sob a forma de despesas operacionais reduzidas (OpEx).

Veja como as despesas operacionais reduzidas ganham vida.

  • substituindo o combustível a diesel por combustível a gás natural: Como mencionado anteriormente, o combustível diesel passa por uma jornada mais longa para alcançar os motores em um local de poço. Esta viagem inclui produção de petróleo, transporte de petróleo, produção de diesel em uma refinaria, armazenamento, transporte e entrega ao caminhão bomba. Todas essas etapas dentro da jornada do diesel vêm com custos adicionais. Enquanto isso, o gás natural produzido na cabeça do poço pode ser processado no local e entregue aos motores. O uso de gás natural disponível no local em vez de diesel resulta em economia operacional para perfuração e manutenção de poços.
Benefits of dual fuel engines in oil and gas applications

Os motores de combustível duplos operam com desempenho semelhante ao diesel

Historicamente, uma das principais razões para os motores a diesel terem sido a melhor escolha entre as aplicações de petróleo e gás tem sido o seu sólido desempenho. Os motores a diesel são conhecidos por sua longevidade e o combustível diesel oferece alta densidade de potência. Esses ainda são muito precisos. Enquanto isso, os motores a gás natural mudaram ao longo dos anos também. Vamos analisar o desempenho do motor em três aspectos:

  • densidade de potência: A densidade de potência é a potência de saída de um motor por unidade de volume do motor. Por exemplo, para motores de grande deslocamento, você frequentemente veria motores a gás natural maiores fornecerem saída de potência comparável aos motores a diesel menores. Em outras palavras, os motores a diesel têm maior densidade de potência que os motores a gás natural. Enquanto isso, há também motores a diesel equipados para aplicações de combustível duplo. Isso combinado com os controles eletrônicos dentro do motor permite que um motor de combustível duplo caracterizará a diesel como a densidade de potência ao operar em modelo de duplo combustível.
  • resposta transitória : O desempenho de resposta transiente é a capacidade de um motor de responder às diversas demandas de energia da operação. Muitas aplicações de petróleo e gás exigem recursos de resposta transiente que os motores a gás natural de 100% frequentemente têm problemas para acomodar. Enquanto isso, os motores duplos de combustível selecionados podem oferecer desempenho transitório comparável com suas alternativas somente a diesel.
  • faixa de operação otimizada : Os motores geralmente funcionam em um ciclo de serviço padrão por meio da aplicação em que são usados. A aplicação de uma nova tecnologia, como o combustível duplo, pode às vezes exigir mudanças nesse padrão de operação para obter a economia máxima de combustível. Esse problema é resolvido quando o motor de combustível duplo é otimizado para garantir que a taxa de substituição máxima (a parte de energia de combustível fornecida pelo gás natural) seja alcançada na faixa de operação ideal exigida pelas aplicações de petróleo e gás.

Se você já tem motores prontos para serem reajustados, os kits de dois combustíveis economizarão dinheiro

Muitas aplicações de petróleo e gás já usam motores prontos para serem equipados com kits de dois combustíveis. Este é um ótimo ponto de partida, porque agora você pode economizar dinheiro e ajudar o meio ambiente ao escolher um kit de combustível duplo em um novo motor de combustível duplo.

  • benefícios financeiros: O kit de combustível duplo custa menos do que comprar um novo motor e exige mudanças mínimas no motor existente, resultando em esforços de integração de equipamentos reduzidos. Isso reduz o capital total obrigatório para atualizar sua frota e alcançar metas operacionais e de sustentabilidade.

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Referências:
1 The Economist (24 de julho de 1999). As células de combustível atendem aos grandes negócios [artigo]. Recuperado do https://www.economist.com/

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Aytek Yuksel - Cummins Inc

Aytek Yuksel

Aytek Yuksel é líder em marketing de conteúdo da Cummins Inc., com foco em mercados de sistemas de energia. A aytek ingressou na empresa em 2008. Desde então, ele trabalhou em várias funções de marketing e agora traz os aprendizados de nossos principais mercados, desde os mercados industriais até os residenciais. Aytek vive em Minneapolis, Minnesota, com sua esposa e dois filhos.

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