Geração Termoelétrica Convencional: Queimando Combustível para Girar Turbinas

O Ciclo Rankine em Escala de Rede

Geração termoelétrica convencional queima carvão, gás natural ou óleo para gerar vapor, acionar turbina e girar gerador síncrono. Ainda fornece ~60% da eletricidade global.

Tipos de Usina e Eficiências

Combustível	Ciclo Típico	Eficiência Líquida (PCI)	Intensidade CO₂ (kg/MWh)
Carvão subcrítico	Vapor (540 °C / 17 MPa)	33–37%	900–1.000
Carvão supercrítico	Vapor (600 °C / 25 MPa)	40–44%	750–850
Carvão ultra-supercrítico	Vapor (620 °C / 27 MPa)	44–48%	700–780
Ciclo combinado gás natural (CCGN)	Turbina gás (1.400 °C) + VRSG + turbina vapor	55–63%	340–400
Óleo combustível vapor	Similar a carvão	35–40%	650–750

Subsistemas-Chave

• Caldeira / VRSG: Paredes d'água, superaquecedores, reaquecedores, economizadores.
• Turbina: Cilindros AP/IP/BP; pás impulso/reação; 3.000/3.600 rpm.
• Gerador: 2 polos (3.600 rpm) ou 4 polos (1.800 rpm) rotor saliente/cilíndrico.
• Condensador: Vácuo (0,03–0,1 bar) via água de resfriamento / arrefecido a ar.
• Controle de emissões: SCR (NOx), FGD (SO₂), ESP/baghouses (PM), captura de carbono (piloto).

Papel Estratégico na Transição

• Despachabilidade: Rampa 3–5%/min; fornece inércia, suporte de tensão, black-start.
• Firmeza de capacidade: Respalda renováveis variáveis; armazenamento sazonal via estoques de combustível.
• Reaproveitamento: Conversão carvão-gás, co-queima biomassa, blending amônia/hidrogênio, captura pós-combustão.

Perspectiva

OCDE fase-out carvão até 2030; pico gás meados 2030s. Ativos termoelétricos restantes operarão menos horas em maior eficiência com gestão de carbono.

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