Turbina ou motogerador
Um motogerador a gás ou diesel custa menos por kW instalado. A pergunta que importa é quanto cada um custa, e quanto entrega, nos anos em que roda 24 horas por dia. A resposta muda com o tamanho da carga e com o gás do site. Por isso, esta página trata as microturbinas e o módulo 2 MW separadamente.
É verdade, e é o primeiro número que aparece em qualquer cotação. Só que o preço por kW mede um único dia da vida do equipamento: o da compra. Nos anos seguintes, entram na conta o combustível, as paradas para manutenção, as peças e tudo o que o site continua comprando de fora, como o vapor da caldeira e a eletricidade dos chillers.
Rodando 24/7, um motogerador a gás troca óleo e filtros de 4 a 17 vezes por ano (a cada 500–2.000 h). Uma turbina industrial para para inspeção a cada 4.000 h, cerca de duas vezes por ano. As microturbinas V70 e V200 não têm óleo lubrificante e passam por inspeção a cada 8.000 h.
Meta de projeto
Nas fichas do Departamento de Energia dos EUA, a manutenção de microturbinas de 65 a 200 kW custa 1,7–1,9 centavos de dólar por kWh gerado. A de motores a gás de 35 a 250 kW custa 2,2–3,0.
O calor da exaustão da turbina move um chiller de absorção, que faz água gelada sem compressor elétrico, e ainda produz vapor ou água quente. Cada kW de frio feito assim é um kW a menos de chiller elétrico na conta.
O preço por kW diz quanto custa comprar. O custo por kWh entregue, somado ao calor e ao frio que o site deixa de comprar, diz quanto custa operar.
| Critério | Microturbinas V70 e V200 | Módulo 2 MW CCHP |
|---|---|---|
| Potência | 70 kW e 200 kW por unidade; várias em paralelo | 1,4–1,6 MWe líquidos por módulo; vários lado a lado |
| Gás do site | Biogás, biometano, gás natural e GLP | Gás natural de gasoduto ou da rede; biometano na especificação da rede |
| Onde compensa mais | Biogás de granjas, agroindústria e esgoto; hotéis, hospitais e comércio; telecom | Indústria com vapor; shoppings, hospitais e campi; data centers; microrredes; distribuidoras |
| Calor e frio | Exaustão limpa a ~190 °C: água quente, aquecimento de biodigestores, frio por absorção | ~1,7–1,9 MWt acima de 100 °C e 137–333 kW de frio por absorção |
| Situação | V70 em montagem e testes; V200 em desenvolvimento, previsão ~2027 | Do estoque no Brasil: ~60 dias em local pronto; 3–9 meses para novos pedidos |
Metas de projeto. Prazos indicativos · estoque confirmado no pedido.
Microturbinas V70 e V200
As V70 (70 kW) e V200 (200 kW) são microturbinas da BluenPower, integradas no Brasil pela Rengia. Compressor, turbina e gerador giram em um único eixo sobre mancais a ar: sem óleo lubrificante, sem líquido de arrefecimento e sem radiador.
O biogás do biodigestor vira eletricidade, e o calor da exaustão aquece o biodigestor ou os galpões. A agropecuária responde por 78% das plantas de biogás em operação no Brasil.
O gás dos digestores gera energia para a própria estação, e o calor mantém os digestores aquecidos. O gás de digestor é o combustível renovável mais usado em microturbinas nesse setor.
Várias unidades em paralelo acompanham a vazão de gás, e uma pode parar sem desligar as outras.
Eletricidade, água quente e frio por absorção a partir de uma só fonte, silenciosa e sem óleo.
Funcionam com GLP ou gás natural, têm monitoramento remoto via 4G e passam por inspeção a cada 8.000 h.
Meta de projeto
Blocos de microturbinas com bateria e frio por absorção, em contêiner, para um ou dois racks de IA.
Gás natural, biogás, biometano e GLP são padrão. Syngas e etanol, sob consulta. O tratamento do biogás (umidade, enxofre, siloxanos) é definido para cada site.
Não há óleo para trocar, nem líquido de arrefecimento, nem radiador. Inspeção a cada 8.000 h e revisão a cada 5 anos.
Meta de projeto
O eixo gira continuamente, sem pistões. Microturbinas têm menos ruído e vibração do que motores alternativos.
A exaustão sai limpa, a ~190 °C. Ela entrega ≈ 67 kWt (V70) ou ≈ 190 kWt (V200) de calor recuperável, com ≈ 68% de eficiência total em cogeração.
Meta de projeto
Várias unidades em paralelo, com redundância N+1.
Meta de menos de 9 ppm de NOx (a 15% de O₂).
Meta de projeto
Módulo 2 MW CCHP
Uma turbina industrial classe 2 MW com recuperador ACTE, bateria e chiller de absorção, em contêineres. O módulo entrega 1,4–1,6 MWe líquidos e, da mesma exaustão, frio e calor.
Meta de projeto
O calor que sairia pela chaminé entra no processo. Depois do recuperador ainda sobram ~1,7–1,9 MWt acima de 100 °C para vapor ou água quente.
Meta de projeto
Frio por absorção (137–333 kW) e calor a partir do mesmo gás, cortando os picos de demanda da rede. No hospital, a bateria do módulo dá a partida sem rede e sustenta a carga por ~7 min se a turbina parar.
Meta de projeto
Cada módulo alimenta 1,12–1,26 MW de TI, e ~1,0 MW do calor dos racks é rejeitado sem compressor.
Meta de projeto
O módulo opera ilhado, sem conexão à rede. Um conversor formador de rede e a bateria dão a partida na turbina e absorvem os degraus de carga.
Capacidade firme e backup no ponto da rede que precisa de reforço, com módulos em contêiner instalados lado a lado. Concessionárias já usam turbinas a gás em subestações para acrescentar capacidade e dar suporte à rede.
Com o biogás purificado a biometano, dentro da especificação da rede. O biogás bruto fica com as microturbinas, porque uma turbina industrial é especificada para gás com a qualidade do gasoduto, e o enxofre do biogás forma depósitos nas partes quentes. Para rodar o ano todo, o módulo precisa do biogás de uma planta de grande porte, categoria em que estão 8% das plantas do país.
estimativa
1,4–1,6 MWe por módulo. Do estoque no Brasil até ligar: ~60 dias em local pronto; 3–9 meses para novos pedidos.
indicativo · estoque confirmado no pedido
31–33% de eficiência elétrica, 36–42% contando o frio e até ~80% quando todo o calor é aproveitado.
Meta de projeto
Mais de 40.000 h entre revisões gerais. Turbinas industriais passam por inspeção a cada 4.000 h e operam com 95% ou mais de disponibilidade.
~1,36 MWe até 45 °C, porque o calor da exaustão resfria o ar de admissão nos dias quentes.
Meta de projeto
A turbina gira em rotação contínua, sem pistões, com combustão seca de baixas emissões.
Gás natural de gasoduto ou da rede de distribuição, e biometano dentro da especificação da rede. Etanol, sob consulta. Hidrogênio: em desenvolvimento — já aceitando até 30% de hidrogênio na mistura com gás natural.
| Item | Motogerador (gás/diesel) | Turbina Rengia |
|---|---|---|
| Onde sai o calor aproveitável | Cerca de metade na exaustão; o resto na água de arrefecimento e no óleo, abaixo de ~150 °C | Concentrado em um único fluxo de exaustão quente |
| O que o calor produz | Água quente; vapor só de baixa pressão, abaixo de ~8,6 bar | Vapor, água quente e água gelada por absorção, sem compressor |
| Troca de óleo e filtros | A cada 250–2.000 h, conforme combustível e motor | Turbina industrial: inspeção a cada 4.000 h · V70/V200: sem óleo lubrificante, inspeção a cada 8.000 h* |
| Revisões | Revisão de topo a cada 8.000–30.000 h, antes da revisão geral | Módulo 2 MW: mais de 40.000 h entre revisões gerais · microturbinas: 40.000–80.000 h |
| NOx | Catalisador nos gases de escape; SCR onde o limite é mais rigoroso | Abaixo de 15 ppm sem tratamento (turbina industrial com queimador de baixo NOx) · V70/V200: meta abaixo de 9 ppm* |
| Arrefecimento do motor | Radiador ou torre para a água das camisas e o óleo | V70/V200: sem líquido de arrefecimento, sem radiador* |
| Ruído e vibração | Pistões em movimento alternativo | Rotação contínua, sem pistões; V70/V200 com menos ruído e vibração |
| Manutenção por kWh (até ~250 kW) | 2,2–3,0 centavos de dólar | Microturbinas: 1,7–1,9 centavos de dólar |
Valores de categoria: DOE (fichas técnicas de turbinas a gás, motores alternativos e microturbinas, 2023–2024) e EPA (Catálogo de Tecnologias CHP, 2017). *Metas de projeto das V70/V200.
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