Potenzial zur Stromerzeugung aus heliothermischen Energiesystemen im Bundesstaat Minas Gerais

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ARTIGO ORIGINAL

ASSIS, Matheus Miranda de [1], CUNHA, Marcelo José Pereira da [2]

ASSIS, Matheus Miranda de. CUNHA, Marcelo José Pereira da. Potenzial zur Stromerzeugung aus heliothermischen Energiesystemen im Bundesstaat Minas Gerais. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Jahrgang 05, Ed. 06, Vol. 01, S. 19-43. Juni 2020. ISSN: 2448-0959, Zugangslink: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/umwelttechnik-de/potenzial-zur-stromerzeugung

ZUSAMMENFASSUNG

Angesichts des steigenden Stromverbrauchs, den die Gesellschaft derzeit erlebt, steigt die Nachfrage nach einer Diversifizierung der Energiematrix unter Verwendung erneuerbarer Energiequellen. In diesem Zusammenhang analysiert und bewertet dieses Papier mit Hilfe der räumlichen Analyse im geographischen Informationssystem (AGI) mit Quantum Gis- und ArcGis-Anwendungen die Standorte, an denen am ehesten heliothermische Anlagen im Bundesstaat Minas Gerais installiert werden. Es wurde eine bibliographische Überprüfung der heliothermischen Systemmodelle durchgeführt, die auf das zentrale Turmmodell als das vorteilhafteste und effizienteste im Verhältnis zu den anderen hinwies. Die Durchquerung normaler direkter Bestrahlungsdaten, die durch die Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA), kartografische Basis des Bundesstaates Minas Gerais, Hydrographie und elektrische Stromübertragungsleitungen, digitale Höhenmodelle, die aus den Daten der Shuttle Radar Topograpy Mission (SRTM) des United States Geological Survey (USGS) erstellt wurden, und schließlich die quantitative und räumliche Nutzung der von der Gemeinde installierten Industrien zeigten zwei Regionen in Uberlândia/MG als Orte an, die eher eine heliothermische Anlage im Bundesstaat installieren.

Schlagworte: Thermosolarenergie, geographisches Informationssystem, räumliche Analyse.

1. EINFÜHRUNG

Die wirtschaftliche Entwicklung des Planeten hat zu einem anstiegen Energieverbrauch geführt. Da die Gebühren für die globale Erwärmung steigen, besteht ein zunehmender Bedarf, diesen Bedarf mit erneuerbaren Energiequellen wie Wind, Sonne und Biomasse (CAMAROS; OLIVEIRA; SHAYANI, 2016).

Nach Angaben der International Renewable Energy Agency (IRENA, 2017) stieg die Solarenergie im Jahr 2016 weltweit um 70.873 MWe im Vergleich zu 2015, was 13,9 % der gesamten weltweit erzeugten Energie unter anderen erneuerbaren Energiequellen entspricht.

Deutschland, derzeit Europas größte Volkswirtschaft, gehört zu den Ländern, die am meisten in die Solarenergiematrix investieren, und seine sonnigere Region hat einen Strahlungsindex, der 40 % niedriger ist als die am wenigsten sonnige Region Brasiliens (CEPEL (Forschungszentrum für elektrische Energie) [zwischen 2013 und 2016], ; CABRAL; SENNA; TORRES, 2013).

Nach Angaben der National Electric Energy Agency (ANEEL, 2017) ist die brasilianische elektrische Matrix unterteilt in: Wasserkraft (68,1%), Biomasse (8,2%), Wind (5,4%), Solar (0,01%), Erdgas (9,1%), Erdölprodukte (3,7%), Kernkraft (2,6%) Kohle und Derivate (2,9%). Laut Portal Brasil (2017) stieg die Solarenergie zwischen November 2015 und 2016 um 8,4 %, was den stetigen Fortschritt der Solarquelle zeigt, selbst mit der Wirtschaftskrise, die das aktuelle Szenario erlebt.

Da es sich in einer Region befindet, die sich in einer Region befindet, die sich in der äquatorialen Linie befindet, weist Brasilien das ganze Jahr über geringe Schwankungen der Sonneneinfallsraten auf, was sein Territorium sehr anfällig für die Installation von Systemen macht, die die Sonneneinstrahlung als Energiequelle nutzen (SILVA; SOUZA, 2016).

Derzeit haben mehrere Regierungen und Nichtregierungsorganisationen die Entwicklung und den Einsatz von Technologien gefördert, die eine stärkere Energienutzung der Sonneneinstrahlung fördern. Zu den bekanntesten Technologien gehört die Photovoltaik-Solarenergie, deren Betrieb auf der Umwandlung der Sonneneinstrahlung in Elektrizität durch Halbleitermaterialien basiert (KEMERICH, 2016).

Eine weitere vielversprechende Technologie ist die heliothermische Energie, auch Concentrated Solar Power (CSP) genannt. Ähnlich wie bei herkömmlichen Thermoelektriken basiert dieses Modell auf der Verwendung von Spiegeln, die strategisch auf dem Boden positioniert sind und Sonnenstrahlung auf einen zentralen Empfänger empfangen und konzentrieren. In diesem Empfänger zirkuliert eine Flüssigkeit (Luft, Wasser, Salze oder Öl), die, wenn durch Strahlung erhitzt erreicht hohe Temperaturen, Förderung einer Erhöhung des Drucks im System, wodurch mechanische Energie erzeugt wird, die später in elektrische Energie umgewandelt werden (LODI, 2011).

Die vorliegenden Arbeiten zielen darauf ab, die Regionen des Bundesstaates Minas Gerais zu identifizieren, die am anfälligsten für die Installation von heliothermischen Systemen sind, die auf Daten der normalen direkten Bestrahlung, der Neigung des Geländes, der Wasserverfügbarkeit, der Nähe zu Übertragungsleitungen und Naturschutzgebieten basieren.

2. THEORETISCHEN RAHMEN

Der Betrieb von heliothermischen Systemen folgt der Grundvoraussetzung der Reflexion und Konzentration von Sonnenstrahlen in Zentralempfängern, die eine kleinere Oberfläche haben, um die höchstmögliche Temperatur für das volle Funktionieren des Systems zu erhalten. Derzeit werden vier Modelle heliothermischer Systeme verwendet, die im Folgenden erläutert werden.

2.1 LINEAR PARABOLIC ODER PARABOLIC CYLINDRICAL

Als die ausgereifteste Technologie unter den derzeit verwendeten, wird es im Grunde durch eine Reihe von gekrümmten Spiegeln in parabolischem Format bis zu 100 Meter lang verbunden, verbunden mit einem einachsigen Sonnenstrahlungs-Tracking-System gebildet; Kanäle mehrerer paralleler Säulen von Nord nach Süd. Seine Reflektoren haben einen Durchmesser von 5 bis 6 Metern. Üblicherweise besteht sein zentraler Wärmeempfänger aus einem Vakuumglasrohr (zur Verringerung von Wärmeverlusten) mit einem Edelstahlrohr im Inneren, das mit einer schwarzen Beschichtung aufgetragen wird, durch die er eine Flüssigkeit kreuzt, wie synthetische Öle, die Temperaturen bis zu 390°C erreichen können. Die auf das Rohr aufgebrachte Beschichtung weist eine hohe Absorption des Strahlungskoeffizienten und der Reflektivität von ca. 5% auf (SILVA, 2013; PHILIBERT et al, 2010).

Das Öl zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf und wird an einen Tauscher geschickt, wo seine thermische Energie verwendet wird, um das Wasser zu erwärmen und Dampf bei hohem Druck zu erzeugen. Dann speist der erzeugte Dampf eine Turbine ein, die an einen Stromerzeuger angeschlossen ist. Schließlich wird der Dampf zu Kondensatoren geleitet, die seine Temperatur reduzieren und in einem geschlossenen Kreislauf zum Prozess zurückbringen (SILVA, 2013).

Laut Bianchini (2013) können die Anlagen dieses Modells mit größerer Kapazität, das derzeit in Betrieb ist, bis zu 100 MW Strom erzeugen, wie die seit 2013 in Betrieb befindliche Anlage Shams 1 in den Vereinigten Arabischen Emiraten.

2.2 PARABOLIC DISC

Dieses System verwendet Spiegel in Form von Parabolscheiben – auch Parabolschalen genannt – und reflektiert die direkte Strahlung, die an einen zentralen Empfänger empfangen wird, der sich an seinem Brennpunkt befindet. Direkte Strahlung erwärmt den zentralen Empfänger, durch den ein Arbeitsmedium zirkuliert, das einen Stirling-Motor antreibt[3]; Nur dann, um einen Generator zu starten (BIANCHINI, 2013).

Laut Kalogirou (2009) kann das Parabolsystem Temperaturen über 1.500°C erreichen und die höchsten Temperaturen unter allen Systemen erreichen und kann als Einheitssysteme oder großflächig installiert werden, die für isoliertere Regionen angegeben werden.

2.3 FRESNEL

Das Compact Linear Fresnel Reflector (CLFR) System, auch nur als Fresnel bekannt, verfügt über schmale, lange Spiegel mit einer flachen oder leicht gekrümmten Oberfläche, ausgerichtet und segmentiert, die Eigenschaften in der Nähe des parabolischen zylindrischen Systems aufweisen. Dieses System präsentiert seine Strahlungsrezeptoren direkt über den Spiegeln. Das Modell kann bei Temperaturen bis 200°C betrieben werden (LODI, 2011; PENAFIEL, 2011).

Einer der Vorteile dieses Modells sind die geringen Kosten in seiner Installation und Bedienung, da seine Reflektorspiegel einfach design werden und seine Herstellung erleichtern. Die Dampferzeugung erfolgt in den Empfängern selbst, wodurch keine Übertragungsflüssigkeiten und Wärmetauscher mehr erforderlich sind (PHILIBERT et al, 2010; SILVA, 2013).

2.4 ZENTRALTURM

Auch bekannt als das Central Receiver System (CRS), besteht es aus einer Reihe von flachen Spiegeln in der Regel in Form von kreisförmigen Sonnenfeld verteilt, elektronisch gesteuert, um die Sonne zu verfolgen. Spiegel bewegen sich auf zwei Achsen unabhängig voneinander und reflektieren so viel Strahlung wie möglich zu einem Wärmeempfänger, der sich an der Spitze eines Zentralen Turms befindet (LODI, 2011).

Laut Lodi (2011) überträgt der Empfänger durch die Aufnahme von Wärme bei Temperaturen von 800°C bis 1.000°C sie an eine zirkulierende Flüssigkeit (Dampf, Luft oder geschmolzene Salze). Die beheizte Flüssigkeit wird zu einem Stromblock angetrieben, wo überhitzter Dampf durch Stromausstrom und Stromerzeugung erzeugt wird (BIANCHINI, 2013).

Die hohen Temperaturen, die dieses System erreichen kann, ermöglichen den Einsatz von Hochleistungsturbinen, was für Bianchini (2013) “eine höhere Effizienz bei der Umwandlung mechanischer Energie in der Dampfturbine in elektrische Energie im Generator” bietet.

3. METHODIK

Diese Studie wurde auf der Grundlage von wissenschaftlichen Artikeln, Publikationen, Büchern und historischen und räumlichen Daten nationaler und internationaler Institutionen entwickelt.

Geographische Informationssysteme (GIS) sind ein leistungsstarkes Werkzeug für Den Zugriff, Klassifizierung, Messung, Kartenüberlagerung, Nachbarschaftsanalyse, Konnektivitätsanalyse, abgeleitete Kartenerstellung und Entscheidungshilfe. In Anbetracht der Tatsache, dass bei dieser Arbeit das Hauptziel darin besteht, die Errichtung einer heliothermischen Anlage im Bundesstaat Minas Gerias zu erschaffen oder eher flächendeckend anzuzeigen, musste eine sehr unterschiedliche Palette von Themen berücksichtigt werden, und die Verwendung von GIS war von grundlegender Bedeutung für die Überquerung von Daten, Filterung und Konvergenz mit dem Objekt.

Die GIS, die in dieser Arbeit verwendet wurden, waren Quantum GIS vr. 2.18 und ArcGis vr. 10.3. Um Standorte auszuwählen, die ideale Bedingungen und Effizienz für die Installation von heliothermischen Systemen bieten, sollten Parameter wie: Niveaus der direkten Bestrahlung in dem Gebiet analysiert werden; Neigung des Geländes; Verfügbarkeit von Wasser und Nähe zu Übertragungsleitungen und Naturschutzeinheiten.

3.1 SWERA PROJEKT

Als Informationsquelle heben sich diejenigen ab, die im Rahmen des Projekts Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA) angesprochen wurden und deren Hauptziel darin besteht, die Einfügung erneuerbarer Energiequellen in den Ländern, die in das Projekt investiert haben – einschließlich Brasilien – zu erleichtern, indem grundlegende normale direkte Bestrahlungskarten für die Bewertung von Standorten zur Bewertung von Standorten zur Verfügung gestellt werden, die für die Installation von heliothermischen Energiesystemen anfällig sind. Verantwortlich für die Koordination des Projekts in Brasilien ist das Wettervorhersagezentrum und Klimastudien (WKS/INPE) durch die Abteilung Klima und Umwelt (AKU).

Alle im Rahmen des SWERA-Projekts erstellten Bestrahlungskarten werden als Produkte und Werkzeuge auf Plattformen des geographischen Informationssystems zur Verfügung gestellt (PEREIRA et al., 2005).

3.2 UMWELTFAKTOREN

Die Wahl des Standorts, der ein heliothermisches System installiert werden soll, hängt direkt von den Nachstehenden erläuterten Umweltfaktoren ab; und die Erfüllung ihrer Voraussetzungen, wird Effizienz und Einsparungen bei der Installation und dem Betrieb der Anlagen zu gewährleisten.

3.3 NORMALE DIREKTE BESTRAHLUNG

Der Hauptfaktor bei der Wahl der Standorte, die für die Installation von heliothermischen Systemen anfällig sind, und Parameter, die in den Karten des in dieser Studie behandelten SWERA-Projekts verwendet werden, normale direkte Bestrahlung oder DNI (auf Englisch, Direct Normal Irradiance), ist definiert als die bestrahlung, die von der Sonne emittiert wird, die beim Überqueren der Erdatmosphäre keinerlei Abweichungen erleidet; und wenn der Himmel vollständig von Wolken bedeckt ist, ist sein Wert gleich 0 (HELIOTHERMAL ENERGY, 2015).

Nach Philibert et al. (2010) legen die Hersteller eine DNI-Mindestgrenze von 1.900 fest, damit ein heliothermisches System effizient ist

bis 2.100

. Unterhalb dieser Werte haben heliothermische Systeme keine Vorteile gegenüber anderen Solaranlagen wie Photovoltaikanlagen.

3.4 HANG DES LANDES

Penafiel (2011) betont, wie wichtig es ist, Orte zu wählen, an denen das Land wenig Neigung hat, also flache Entlastung.

3.5 WASSERVERFÜGBARKEIT

Wasser gilt als relevanter Parameter bei der Wahl der Bereiche für die Installation von heliothermischen Systemen und wird bei der Dampfkühlung und Reinigung von Reflektorspiegeln von Anlagen verwendet; und je nach Modell ist seine Verfügbarkeit in großem Maßstab von größter Bedeutung (PHILIBERT et al, 2010).

Für parabolische und Fresnel -Systeme, die unter Punkt 2 erläutert wurden, werden für den gesamten Prozess ca. 3.000 l/MWh benötigt. Bei turmförmigen Systemen hängt der Wasserverbrauch pro MWh von der Effizienz der eingesetzten Technologie ab; und in diesen wird das Kühlsystem durch Umluft, ohne Wasserverbrauch und Verringerung des Gesamtverbrauchs in CSP-Anlagen hergestellt (PHILIBERT et al, 2010).

Hydrographische Daten, die die Standorte von Wasserläufen im Bundesstaat Minas Gerais enthalten, stammen vom Instituto Mineiro de Gestão das Águas (MGIWM).

3.6 NÄHE ZU ÜBERTRAGUNGSLEITUNGEN, UMSPANNWERKEN UND LASTZENTREN

Für die Wirtschaftlichkeit und Kostensenkung ist es wichtig, den Abstand von der Anlage zu Kraftwerken, Übertragungsleitungen und Umspannwerken zu bewerten; da der Bau dieser Systeme sehr hohe Werte hat (AZEVEDO; TIBA; CANDEIAS, 2010).

Die Lage der Übertragungsleitungen des elektrischen Systems des Bundesstaates Minas Gerais wurde im Geographischen Informationssystem des Elektrosektors (GISE) erworben, einem system, das von ANEEL verwaltet wird.

3.7 UMWELTSCHUTZEINHEITEN

Mit dem Ziel, Naturgebiete zu erhalten, wurde das Nationale System für Naturschutz (NSN) durch das Gesetz Nr. 9,985 vom 18. Juli 2000 mit dem Ziel eingerichtet, Naturschutzeinheiten zu schaffen und zu verwalten; Bund, Länder oder Kommunen.

Gemäß dem oben genannten Gesetz können Naturschutzeinheiten es wie folgt definiert werden:

Der territoriale Raum und seine Umweltressourcen, einschließlich der Gerichtsgewässer, mit relevanten natürlichen Merkmalen, die von der öffentlichen Gewalt gesetzlich festgelegt wurden, mit Erhaltungszielen und festgelegten Grenzwerten im Rahmen einer besonderen Verwaltungsregelung, für die angemessene Schutzgarantien gelten.

Aufgrund der Notwendigkeit der Werksunterdrückung in den Bereichen Installation und Betrieb von heliothermischen Systemen werden bei dieser Arbeit Regionen, die Naturschutzeinheiten enthalten, verworfen.

3.8 RÄUMLICHE ANALYSE

Die räumliche Analyse in einem geographischen Informationssystem ist die Fähigkeit, Eigenschaften und Beziehungen unter Berücksichtigung der räumlichen Lage des untersuchten Phänomens unter Anwendung verketteter Verfahren zu messen, deren Zweck darin besteht, Informationen zu erhalten, die die Entscheidungsfindung aus einer Reihe überlappender oder miteinander verbundener Informationen ermöglichen.

Der anfängliche Parameter für die hier durchgeführte räumliche Analyse bestand darin, den Mindestwert der zu berücksichtigenden normalen direkten Bestrahlung (DNI) zu definieren, da Kriterien festgelegt werden müssen, die eine effiziente Erzeugung elektrischer Energie ermöglichen. Basierend auf den in Punkt 3.3 erläuterten Parametern wurde der Durchschnitt zwischen dem von den Herstellern festgelegten Mindestintervall berücksichtigt, dh der Wert von 2.000

Die verwendeten SWERA-Projektdaten werden in einem Shapefile-Format in Matrixform dargestellt, das das gesamte brasilianische Gebiet abdeckt. Jede Zelle in der Matrix ist auf beiden Achsen 10 km lang. Die der Shapefile-Datei beigefügte Attributtabelle enthält durchschnittliche monatliche und jährliche DNI-Daten für jede der Zellen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Durchschnittswerte für jede der Zellen gemäß dem täglichen Durchschnitt dargestellt werden. Daher ist es erforderlich, den anfänglich mit der Jahresskala definierten minimalen DNI-Wert (2.000)

festzulegene, in die tägliche Skala konvertiert wird. So:

Mitden dni-Daten für den Bundesstaat Minas Gerais wurde eine räumliche Analyse durch Attribute durchgeführt, die als Bedingung für die Filterung des DNI-Wertes gleich oder größer als 5,48

eine Inzidenz von Sonneneinstrahlung am Standort von mindestens 2.000 garantie

garantiert und somit das Installationsprojekt einer heliothermischen Anlage, wie bereits erläutert, rentabel macht. Karte 01 ((Map 01 – Irradiation map of Minas Gerais state) und 02 (Map 02 – Filtered map for minimum conditions of Direct Normal Irradiation at Minas Gerais state) unten veranschaulichen die Ergebnisse vor und nach der oben genannten räumlichen Analyse.

Mit der im vorherigen Schritt erstellten Karte (DNI-Werte ≥ 5.48) wurden die Hydrographie-Informationen und Übertragungsleitungen für den Bundesstaat Minas Gerais überholt. Eine neue räumliche Analyse wurde unter Verwendung aller DNI-Zellen (10 km x 10 km) durchgeführt, die Wasserläufe abfangen, und aus diesem Ergebnis alle Zellen, die Übertragungsleitungen abfangen. In diesem Schritt wurden Filterstellen mit NID in der Nähe von Wasserläufen und Übertragungsleitungen bereitgestellt. Karte 03 (Map 03 – Map of selected cities prone to system instalation) zeigt das Ergebnis dieser räumlichen Analyse.

Die Karte mit den Grenzen der Gemeinden von Minas Gerais wurde vom Brasilianischen Institut für Statistik und Geographie (BISG) bezogen. Dabei wurden 26 Gemeinden identifiziert, die Zellen mit DNI-≥ 5,48 in der Nähe von Wasserläufen und Übertragungsleitungen enthalten, und damit Kandidaten für die Installation eines helothermen Kraftwerks. Das Ergebnis dieser Analyse ist auf Karte 03 unten zu sehen.

Mit einer hohen Anzahl von Standorten anfällig für Installation, wurde ein neuer Filter angewendet, so dass es möglich war, eine einzige Gemeinde zu wählen. Der für diese Phase gewählte Parameter war die Gemeinde, die die höchste Konzentration der Industrien aufwies. Daraus wird folgert, dass dieser Parameter auf eine wohlhabende Gemeinde hindeutet, deren Wirtschaft auf dem Vormarsch ist und dass er die Finanzierung eines Projekts dieser Art ermöglichen würde. Darüber hinaus könnte der Industriekomplex selbst in das Projekt einbezogen werden, was die Kosten für die Installation verursacht und von der erzeugten Energie profitiert.

Als Beratungsquelle für die Identifizierung, den Standort und die Quantifizierung von Industriezweigen in Minas Gerais haben wir die Daten des MG Industrial Registry verwendet, das vom System des Verbandes der Industrien des Staates Minas Gerais (SVIS) verwaltet wird. Tabelle 1 enthält eine Zusammenfassung der Ergebnisse dieser Konsultation.

Tabelle 1 – Anzahl der Industriezweige in den Interessengemeinden des Projekts im Bundesstaat Minas Gerais

Städte Micro klein Durchschnittliche Großartig gesamt
Uberlândia 137 384 87 22 630
Uberaba 72 186 53 7 318
Sete Lagoas 34 128 45 13 220
Montes Claros 36 103 44 7 190
Ituiutaba 12 42 8 3 65
Bom Despacho 11 34 12 1 58
Paracatu 14 32 5 1 52
João Pinheiro 5 17 4 1 27
Brumadinho 3 12 9 1 25
Várzea da Palma 2 10 1 3 16
Bambuí 2 6 0 1 9
Prata 2 3 3 1 9
Martinho Campos 1 6 2 0 9
Buritizeiro 2 2 1 0 5
Iguatama 0 3 1 0 4
Conceição das Alagoas 0 2 1 0 3
Monte Alegre de Minas 0 3 0 0 3
São Gonçalo do Abaeté 0 1 1 0 2
São Roque de Minas 0 1 0 0 1
Tiros 0 0 1 0 1

Quelle: CADASTRO INDUSTRIAL MG, 2017

Nach den Angaben in Tabelle 1 hat Uberlândia/MG die größte Zahl von Industriezweigen, vor allem mittlere und große Industrien. Karte 04 ((Map 04 – Map of médium and and large industries of Uberlândia city) zeigt die Lage dieser Entwicklungen in dieser Gemeinde.

Zur Herstellung der hypsometrischen Karte der Stadt Uberl’ndia, Karte 05 (Map 05 – Hypsometric map of Uberlândia city), und die Karte der Steigung Karte 07 (Map 07 – Declivity map of Uberlândia city) der Gemeinde Uberl’ndia, Karte 06, huttle Radar Topograph Mission (SRTM) von der United States Geological Survey (USGS) zur Verfügung gestellt wurden. Diese Analyse war notwendig, um die Regionen der Gemeinde mit den niedrigsten Steigungsraten zu bewerten.

4. RESULTS UND DISCUSSION

Durch die im vorherigen Punkt erläuterte Methodik wurden vier Bereiche identifiziert, die der Installation des heliothermischen Systems in der Gemeinde Uberlândia/MG förderlich sind, wie in Karte 08 (Map 8 – Declivity map of selected areas in Uberlândia city) dargestellt.

In der oben genannten Karte ist festzustellen, dass die beiden Gebiete weiter nördlich mehr Wellenreliefs haben; Faktor, der die Installation von heliothermischen Anlagen kosten könnte. Darüber hinaus hat die Region weiter nordöstlich ein Umweltschutzgebiet namens Pau Furado State Park; Fläche, die aufgrund der Notwendigkeit der Werksunterdrückung für die Installation einer Anlage vor Ort verworfen wird.  In diesem Fall wird die Umsetzung von heliothermischen Anlagen in einem der Gebiete südlich der Gemeinde vorgeschlagen, die eine flachere Entlastung und Nähe zu Wasserläufen und Übertragungsleitungen darstellen.

Um den aufeinanderfolgenden und verketteten Prozess der räumlichen Analyse, der in dieser Arbeit durchgeführt wird, besser zu verstehen, werden ein Skript und die ausgeführten Funktionen in einem Flussdiagramm in Abbildung 01 dargestellt.

5. Schlussfolgerungen

Angesichts der lokalen Merkmale der definierten Gebiete und der in Punkt 2 genannten heliothermischen Kraftwerkstechnologien wird die Installation von Anlagen im Zentralturmmodell vorgeschlagen.

Wie in Punkt 2.4 beschrieben, kann das Zentralturmmodell Temperaturen bis zu 1.000°C erreichen. Dies ermöglicht den Einsatz von Hochleistungsturbinen, was eine hohe Effizienzsteigerung bei der Stromerzeugung ermöglicht. Ein weiterer Vorteil dieses Modells liegt in der Lage seines Wärmeempfängers, der, da er in einem zentralen Bereich der Anlage installiert ist, eine höhere Effizienz bei der thermischen Speicherung ermöglicht, was eine höhere Betriebszeit in der Nacht gewährleistet. Schließlich weisen wir auf den niedrigen Wasserverbrauch im Kühlprozess dieses Modells hin, der zu einer geringeren Wassereinzugsrate in der Nähe der in dieser Studie vorgeschlagenen Regionen beitragen würde.

Die Kreuzung aller Informationen zu Strahlungsdaten und Umweltfaktoren, die in räumlichen Analysen in den Anwendungen Quantum Gis und ArcGis durchgeführt wurden, ermöglichte es, das Universum des geografischen Raums des Bundesstaates Minas Gerais auf zwei kleine Gebiete in der Stadt Uberlândia / MG zu reduzieren die die günstigsten Eigenschaften für die Implantation eines Unternehmens zur Erzeugung erneuerbarer Energie mit der Installation einer heli-thermischen Anlage im zentralen Turmmodell aufweisen.

Die ausgewählten Bereiche befinden sich in der Nähe von Wasserläufen und Übertragungsleitungen, wodurch Wasser an das nationale elektrische System angebunden werden kann.

Beide Gebiete sind keine konfrontativen Naturschutzeinheiten, was den Respekt für die Umwelt garantiert und schließlich weit vom städtischen Umkreis entfernt ist, was der Bevölkerung Sicherheit garantiert.

6. REFERENZEN

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ANHANG – FUßNOTEN-REFERENZ

3. Laut Bianchini (2013) ist es derzeit das am häufigsten verwendete System, um geringere Wärmeverluste zu präsentieren und wirtschaftlicher zu sein. Der Stirling-Motor verwendet Wärme, um den Druck innerhalb einer versiegelten Wasserstoffkammer zu variieren, wodurch die Kolben mechanische Energie erzeugen.

[1] Umweltingenieur und Sanitarist.

[2] Vermessungsingenieur und Analyst in Entwicklung und Agrarreform.

Eingesandt: März 2020.

Genehmigt: Juni 2020.

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