UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL,

ARQUITETURA E URBANISMO.

Conservao de Energia em Edifcios Comerciais atravs da

Implementao de Dispositivos de Automao

Marcone Susumu Gomazako

Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Mariotoni

Campinas, SP

2007

i

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL,

ARQUITETURA E URBANISMO.

Conservao de Energia em Edifcios Comerciais atravs da Implementao de Dispositivos de Automao

Marcone Susumu Gomazako

Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Mariotoni

Tese de Doutorado apresentada Comisso de ps-graduao da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Doutor em Engenharia Civil, na rea de concentrao de Recursos Hdricos, Energticos e Ambiente.

Campinas, SP 2007

i

FICHA CATALOGRFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA REA DE ENGENHARIA E ARQUITETURA - BAE - UNICAMP

G585c

Gomazako, Marcone Susumu Conservao de energia em edifcios comerciais atravs da implementao de dispositivos de automao / Marcone Susumu Gomazako.--Campinas, SP: [s.n.], 2007. Orientador: Carlos Alberto Mariotoni Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. 1. Edifcios inteligentes. 2. Automao. 3. Arquitetura e conserveo de energia. 4. Energia eltrica - Conservao. I. Mariotoni, Carlos Alberto. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. III. Ttulo.

Ttulo em Ingls: Conservation of energy in commercial buildings through the

implementation of automation devices. Palavras-chave em Ingls: Automation devices, Energy efficiency, Air

conditioning system rea de concentrao: Recursos hdricos, energticos e ambientais Titulao: Doutor em Engenharia Civil Banca examinadora: Marcos A. P. Saramago, Paulo S. F. Barbosa, Ricardo

Rodrigues Martini, Frederico F. Mauad. Data da defesa: 23/10/2007 Programa de Ps-Graduao: Engenharia Civil

ii

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

FACULDADE DEENGENHARIA CIVIL,

ARQUITETURA E URBANISMO.

ConservaodeEnergiaemEdifciosComerciaisatravsdaImplementaodeDispositivosdeAutomao

MarconeSusumuGomazako

TesedeDoutoradoaprovadapelaBancaExaminadora,constitudapor:

C4 i~'Prof.Dr.CarlosAlbert MariotoniPresidentee~ tadorFEC- UNlCAPr.Q(.'Dr~arcosA.P.Saramago

EM -UNICAMP

-A~Prof.Dr.PauloS.F.Barbosa

FEC - UNICAMP

~ ,",

Campinas,23deoutubrode2007

1l1

Resumo Este trabalho vem apresentar um panorama do sistema eltrico geralmente encontrado

em construes comerciais de grande porte, com cerca de trinta anos de funcionamento, que

operam de forma pouco eficiente para os parmetros atuais, principalmente no seu sistema de ar

condicionado central.

Nessa construo (estudo), seu sistema de condicionamento ambiental representa um

acrscimo na demanda energtica de cerca de 60%, passando de 450.000 kWh/ms para 750.000

kWh/ms, e a troca desses equipamentos por mais modernos e eficientes, significaria grandes

investimentos, tornando-se invivel no curto prazo.

Com isso, elaborou-se um prottipo contendo dispositivos de automao, que podem

ser incorporados ao sistema existente, sem grandes dificuldades, e minimizando os custos

operacionais com o sistema. Esses dispositivos permitem um monitoramento mais eficiente, sem

a necessidade desses investimentos, como a substituio de grandes equipamentos (compressores,

chillers, etc.) que fazem parte do sistema de ar condicionado central.

Esse prottipo permitiu demonstrar que com a aplicao desses dispositivos

incorporados nesses sistemas, podem gerar uma economia de cerca de 20% no consumo de

energia eltrica, que representa uma economia bastante significativa de 60.000 kWh/ms (neste

caso) quando operado o sistema de ar condicionado, alm de aliviar os recursos humanos

disponibilizados para esse tipo de monitoramento.

Palavras Chaves: dispositivos de automao, economia de energia, sistema de ar condicionado

central.

iv

Abstract This work comes to present a panorama of the electric system found usually in commercial constructions of great load, with about thirty years of operation, that operate in way a little efficient for the current parameters, mainly in her air conditioning system.

In that construction (in study), her system of environmental conditioning represents an increment in the energy demand of about 60%, passing to the 450.000 kWh/month for 750.000 kWh/month, and the change of those equipments for more modern and efficient, it would mean great investments, becoming unviable in the short period.

With that, a prototype was elaborated containing automation devices, that can be incorporate to the existent system, without great difficulties, and minimizing the operational costs with the system. Those devices allow a more efficient monitoring, without the need of those investments, as the substitution of great equipments (compressors, chillers, etc.) that they part of the system of air conditioned central.

That prototype allowed to demonstrate that with the application of those incorporate devices in those systems, they can generate an economy of about 20% in the electric power consumption, that represents a quite significant economy of 60.000 kWh/month, (this case) when operated the system of conditioned air, besides relieving the human resources made available for that monitoring type.

Key words: automation devices, saving energy, air conditioning system.

v

Dedicatria

Jesus Cristo e Nossa Senhora

Pela sabedoria, inspirao, sade e proteo durante toda minha vida.

A minha querida esposa e filho (meus tesouros)

Por todo amor, dedicao e conforto durante o desenvolvimento deste trabalho.

Aos meus Pais e Avs

Pelo sacrifcio enfrentado em nova ptria, luta, dedicao e incentivo aos estudos

dos filhos e netos, apesar das dificuldades, sempre estimulando o conhecimento e novos

desafios, acreditando que a educao leva ao desenvolvimento intelectual e pessoal.

vi

Agradecimentos

Nunca poderemos ser suficientemente gratos a Deus, a

nossos pais e aos nossos mestres (Aristteles)

Ao grande amigo e orientador Dr. Carlos Alberto Mariotoni, pela orientao,

amizade, pacincia, crdito, estmulo, compreenso e amizade.

Ao meu querido pai in memoriam, pelo grande sacrifcio, dedicao, luta,

compreenso e estmulo aos estudos.

A minha esposa, pelo amor, dedicao e compreenso durante todos esses 23

anos de convivncia em famlia.

Aos Profs. Dr. Antonio Carlos Demamboro, do Departamento de Engenharia

Civil e Arquitetura, e Dr. Marcos Antonio Porta Saramago, do Departamento de

Engenharia Mecnica da Unicamp, pelo empenho e auxilio no desenvolvimento desse

trabalho,

Ao CEFET So Paulo (Centro Federal de Educao Tecnolgica de So

Paulo), pelo estmulo e apoio na capacitao deste servidor, no desenvolvimento desse

trabalho,

vii

Aos colegas e professores do Cefet de So Paulo, Profs. Milton Carlos,

Msc.Cambraia, Msc.Jos Carlos e Msc.Cntia do Dep. de Eletrotcnica, em especial aos

Dr.Joo Virgilio Merighi, Dr.Rita M. Fortes, Dr. Antonio Carlos de Bragana, ao Dep.

Construo Civil, pela amizade e estmulo, e outros que me apoiaram no

desenvolvimento deste trabalho.

Ao Eng. MSc Mauricio, da HI Tecnologia, pela confiana e cesso do

dispositivo eletrnico CLP ZAP 500 ZEM 400, na simulao do sistema de ar

condicionado central, de vital importncia no desenvolvimento o prottipo.

Ao Carrefour, em especial o Sr. Natal, Gerente de Manuteno da loja

avaliada, e ao Sr. Victor, gerente de departamento, que permitiram a realizao de coleta

de informaes da loja Carrefour Dom Pedro, desse trabalho

A todas as pessoas que direta ou indiretamente que contriburam em todas as

formas de meu aprendizado.

viii

Sumrio

Resumo .....................................................................................................................................iv

Lista de figuras...........................................................................................................................v

Lista de tabelas .........................................................................................................................vi

Abreviaturas ............................................................................................................................vii

1 - Introduo .............................................................................................................................1

2 Objetivos ..............................................................................................................................7

3 - Reviso Bibliogrfica ........................................................................................................11

3.1 Panorama Energtico Brasileiro.................................................................................12

3.2 A participao do gs natural na matriz energtica ...................................................25

3.3 Investimentos no setor energtico .............................................................................34

4 Sistema de Automao Predial .........................................................................................41

4.1 - Conceito de Edifcio Inteligente ................................................................................46

4.2 Funes Domticas e Classificao...........................................................................50

4.2.1 Funo de Gesto................................................................................................50

4.2.2 Funo de Controle.............................................................................................51

4.2.3 Funo de Comunicao....................................................................................51

4.2.4 Redes Domticas e padronizao.................................................................... .52

4.2.5 - Principais Padres utilizados em Redes Domticas .........................................52

4.3 Evoluo da Automao Predial ................................................................................55

4.3.1 A incorporao de novos conceitos ...................................................................58

4.3.2 O Cabeamento Estruturado ................................................................................60

ix

4.3.3 Principais Elementos de um Sistema Predial ............................................. .....65

4.3.4 O Retrofit de Edifcios .......................................................................................66

4.3.4.1 Levantamento ............................................................................................66

4.3.4.2 Comunicao entre os Diferentes Sistemas ...............................................67

4.3.4.3 Interface com Equipamentos Existentes ....................................................68

4.3.4.4 Retorno do Investimento atravs do retrofit...............................................69

4.3.5 Sistemas Automatizados ...................................................................................70

4.3.5.1 Simulao e Modelagem de Sistemas Automatizados ..............................71

4.3.5.2 Modelagem de Sistemas Dinmicos ..........................................................73

4.3.5.3 Elementos de um Sistema Automatizado ..................................................75

4.3.6 Linguagens utilizadas para Modelagem de Sistemas Automatizados ...............78

4.3.7 Norma Internacional IEC 61131-3 ....................................................................82

4.3.8 Programao Estruturada em CLPs utilizando GRAFICET ............................86

4.3.9 Elementos do GRAFCET ..................................................................................88

4.3.10 Etapas do GRAFICET .....................................................................................89

4.3.10.1 Tipos de aes associadas s Etapas .......................................................91

4.3.11 Transies e Receptividade .............................................................................91

4.3.11.1 Principais Funes Associadas s Receptividades .................................93

4.3.11.2 Ligaes Orientadas ...............................................................................93

4.3.12 Salto de Etapas .................................................................................................96

4.3.13 Retorno de Etapas ........................................................................................... 97

4.3.14 Regras de Evoluo ........................................................................................97

4.4 Modelagem de Sistemas Automatizados utilizando Redes de Petri ........................100

4.4.1 Sistemas Automatizados .................................................................................101

x

4.4.2 Ciclo de Vida de um Sistema Automatizado ..................................................102

4.4.3 Sistemas de Eventos Discretos .......................................................................103

4.5 Redes de Petri ..........................................................................................................107

4.5.1 Redes de Petri Conceitoe Bsicos e Definies............................................112

4.5.2 Representao das Redes de Petri ...................................................................113

4.6 Projeto da Arquitetura de Comando ........................................................................119

4.6.1 Arquitetura Funcional ......................................................................................119

4.6.2 Arquitetura Material ........................................................................................122

4.6.3 Arquitetura Operacional ..................................................................................123

4.7 Validao do Comportamento Temporal atravs de RdP .......................................124

4.8 Arquitetura de Superviso e Controle de Redes de Comunicao ..........................126

4.8.1 Sistema de Superviso e Controle ...................................................................128

4.8.2 Caractersticas dos Sistemas Supervisrios .....................................................130

4.8.2.1 O Controle Supervisrio ..........................................................................132

5 Materiais e Mtodos Estudo de caso (Hipermercado) ..................................................133

5.1 Metodologia .............................................................................................................137

5.1.2 Sistema de Alimentao de Energia Eltrica ...................................................141

5.2 Frio Alimentar .........................................................................................................148

5.2.1 Balces Frigorficos .........................................................................................151

5.3 Sistema de Ar Condicionado Central ......................................................................155

5.4 Sistema de Iluminao Artificial .............................................................................165

5.5 Proposta de Automao ...........................................................................................167

5.5.1 Controlador Lgico Programvel ZAP 500 com modulo de expanso............168

5.5.2 Inversor de Freqncia CFW 08 WEG .........................................................172

xi

5.5.3 Multmetro Digital Minipa ET 2976 ............................................................173

5.6 Simulao atravs do prottipo ...............................................................................174

6 Resultados.........................................................................................................................179

7 Concluso ........................................................................................................................183

8 Bibliografia .....................................................................................................................187

9 Anexo ...............................................................................................................................195

xii

Lista de Figuras e Grficos

Figura 1.1 Maiores preocupaes da populao da cidade de S. Paulo.............................. .5

Figura 1.2 Brasil pas com maior ndice de criminalidade .............................................. .5

Figura 3.1.1 Maiores Geradores de Energia Eletrica............................................................ 13

Figura 3.1.2 Oferta Interna de Energia (2006)................... ................................................. 14

Figura 3.1.3 Matriz Energtica Brasileira (2005)................................................................. 15

Figura 3.1.3 Estrutura de Oferta Interna de E. E. no Brasil.................................................. 16

Figura 3.1.4 Consumo Energtico Nacional (1973-2004).................................................... 16

Figura 3.1.5 Hidreltrica de Itaipu (Brasil-Paraguai)............................................................17

Figura 3.1.6 Oferta Interna de Energia Eltrica no Brasil (2005).........................................18

Figura 3.1.7 Potencial Hidreltrico Brasileiro (2005)...........................................................19

Figura 3.1.8 Dependncia Externa de Energia(1793-2003)..................................................20

Figura 3.1.9 Matriz Energtica Mundial x Matriz Energtica Brasileira (1989)..................22

Figura 3.1.10 Matriz Energtica Mundial (1973-2003).......................................................23

Figura 3.1.11 Percentual de Biodiesel no leo Diesel.........................................................24

Figura 3.2.1 Concessionrias de distrib.GN .........................................................................25

Figura 3.2.2 Plataforma Sub.Campos ...................................................................................26

Figura 3.2.3 Reservas de GN Brasil .....................................................................................27

Figura 3.2.5 Sistema de cogerao gs ..............................................................................30

Figura 3.2.6 Evoluo do consumo de e.e Estado de S.Paulo ..............................................33

Figura 3.3.1 Principais Fontes de Energia Eltrica do Brasil ...............................................38

Figura 3.3.2 Consumo de energia eltrica setorial ...............................................................40

xiii

Figura 4.1 Sistema de Controle Industrial ........................................................................... 44

Figura 4.1.1 Lloyds Building .............................................................................................. 48

Figura 4.2.2 Citibank Avenida Paulista ........................................................................... 49

Figura 4.3.1 Edifcios com Sistemas de Monitoramento Remoto.........................................59

Figura 4.3.2.1 - Cabeamento estruturado ................................................................................61

Figura 4.2.2.2 Sistema de cabeamento horizontal e vertical .............................................. 62

Figura 4.3.2.3 Evoluo dos sistemas integrados .............................................................. 63

Figura 4.2.2.4 Sistema de Monitoramento Predial............................................................ .64

Figura 4.3.5.2.1 Classificao Geral de Sistemas .............................................................. 75

Figura 4.3.5.3.1 Sistema Automatizado ............................................................................. 77

Figura 4.3.6.1 Automatismo Combinatrios .................................................................... .78

Figura 4.3.6.2 Automatismo Seqencial ............................................................................ 78

Figura 4.3.7.1 Programao utilizando Lista de Instrues .............................................. 83

Figura 4.3.7.2 Telas tpicas de Diagramas Ladder ............................................................ 84

Figura 4.3.7.3 Diagramas de Blocos de Funes .............................................................. 85

Figura 4.3.7.4 Exemplos de telas de programao utilizando SFC ................................... 85

Figura 4.3.8.1 Implementao de uma transio utilizando Ladder .................................. 87

Figura 4.3.9.1 Esquema ilustrativo de um GRAFCET ...................................................... 88

Figura 4.3.10.1 Etapas e Aes de um GRAFCET .......................................................... 90

Figura 4.3.10.2 Ao Condicional num GRAFCET ........................................................ 91

Figura 4.3.11.1 Transio e Receptividade de um GRAFCET ........................................ 92

Figura 4.3.11.2 Exemplo de Temporizao num GRAFCET .......................................... 93

Figura 4.3.11.2.1- Ligaes Orientadas Seqenciais ........................................................... 94

Figura 4.3.11.2.2 Ligao Orientada AND Divergente .................................................... 94

xiv

Figura 4.3.11.2.3 Ligao orientada AND Convergente .................................................. 95

Figura 4.3.11.2.4 Ligao orientada OR Divergente ........................................................ 95

Figura 4.3.11.2.5 Ligao orientada OR Convergente ...................................................... 96

Figura 4.3.12.1 - Representao de um salto de etapas ........................................................ 96

Figura 4.3.13.1 - Retomada de etapas .................................................................................. 98

Figura 4.3.14.1 Regras de Evoluo de um GRAFCET .....................................................100

Figura 4.4.1 Caracterizao de um sistema nas partes mestre/escravo............................ 101

Figura 4.4.2.1 Diagrama de Atividades de AS ............................................................... 103

Figura 4.4.3.1 Exemplo de Sistema de evento discreto .................................................. 105

Figura 4.5.1 .1 Utilizao de rede Petri ........................................................................ 112

Figura 4.5.2.1 Rede de Petri marcada I.......................................................................... 114

Figura 4.5.2.2 Rede de Petri marcada II ........................................................................ 116

Figura 4.5.2.3 Marcao resultante do disparo ............................................................. 117

Figura 4.5.2.4 Rdp onde nmero de marcas em qualquer lugar lim............................... 118

Figura 4.6.1 Modelo Esquemtico de arquitetura funcional............................................ 112

Figura 4.6.2.1 Exemplo de arquitetura material........................................................... ... 121

Figura 4.6.3.1 Exemplo de arquitetura operacional ........................................................ 123

Figura 4.7.1 Projeo do modelo de um tratamento de CLP .......................................... 125

Figura 4.8.1 Controle Supervisrio ................................................................................. 128

Figura 4.8.2.1 Principais caractersticas de um sistema supervisrio.............................. 130

Figura 4.8.2.2 Sistema supervisrio de Hipermercado .................................................... 131

Figura 5.1 Diagrama Unifilar do Sistema de Alimentao da Loja ...................................133

Figura 5.1 Hipermercado Carrefour ................................................................................ 134

Figura 5.1.1 Registrador RMS Marh 21 .......................................................................... 138

xv

Figura 5.1.2 Coleta de dados- barramento ....................................................................... 139

Figura 5.1.3 Diagnostico do transformador principal ...................................................... 140

Figura 5.1.2.1 Transformador principal 1000 kVA ......................................................... 141

Figura 5.1.2.2 Painel de controle do transformador II ..................................................... 142

Figura 5.1.2.3 Grupo gerador ........................................................................................... 142

Figura 5.1.2.4 Sistema de Medio Remota .................................................................... 143

Figura 5.1.2.5 Esquema de funcionamento de superviso e.e ......................................... 143

Figura 5.1.2.6 Consumo geral da loja principal .......................................................... 144

Figura 5.1.2.6 Medidor de energia do locatrio .......................................................... 146

Figura 5.1.2.7 Sistema de No-brake ............................................................................ 146

Figura 5.1.2.8 Diagnostico registrado do transformador II.......................................... 147

Figura 5.2.1 Cadeia de frios ........................................................................................ 149

Figura 5.2.2 Condies de conservao de alimentos ................................................ 150

Figura 5.2.3 rea de preparao de alimentos ........................................................... 151

Figura 5.2.1.1 Balco expositor com cortina retrtil .................................................. 152

Figura 5.2.1.2 Sistema de conteno dos balces expositores ................................... 152

Figura 5.2.1.3 Cmara fria .......................................................................................... 153

Figura 5.2.1.5 Diagnstico do Frio Alimentar ............................................................ 154

Figura 5.3.1 Esquema genrico de sistema de ar condicionado ................................. 157

Figura 5.3.2 Sistema de ar condicionado de gua gelada ........................................... 158

Figura 5.3.3 Tanque de gua gelada e torre de resfriamento ..................................... 159

Figura 5.3.4 Chiller de ar condicionado ..................................................................... 160

Figura 5.3.5 IHM do ar condicionado ........................................................................ 161

Figura 5.3.6 Painel de CLP ........................................................................................ 161

xvi

Figura 5.3.7 Consumo mdio de e.e prdio comercial ............................................... 162

Figura 5.3.8 Diagnstico do Sistema de Ar Condicionado Central ....................................163

Figura 5.4.1 Iluminao artificial .............................................................................. 165

Figura 5.4.2 Quadro de dispositivo ........................................................................... 166

Figura 5.4.5 Painel de superviso no monitor .......................................................... 166

Figura 5.5.1 Prottipo ............................................................................................... 168

Figura 5.5.1.1 Configurao de Controlador ZAP 500............................................. 169

Figura 5.6.1.2 Painel CLP ZAP 500 ........................................................................ 170

Figura 5.6.1.3 Portas de comunicao CLP .............................................................. 171

Figura 5.6.1.4 Esquema de ligao da termoresistncia ........................................... 171

Figura 5.6.2.1 Diagrama de inversor de freqncia CFW 08 ................................... 172

Figura 5.6.2.2 Fancoil e damper ............................................................................... 173

Figura 5.6.3 Tela de grfico do multmetro e PC ..................................................... 174

Figura 5.6.3.1 Grfico Temperatura x Tempo .......................................................... 175

Figura 5.6.3.2. Diagrama do sistema de controle ...................................................... 175

Figura 5.6.3.3 Sistema de circulao de gua gelada ................................................ 176

Figura 5.6.3.4 Aplicao de inversores em fancoils .................................................. 177

Figura 7.1 Expanso da Oferta de Energia Eltrica no Brasil..................................... 182

Figura 7.2 Custo da energia ........................................................................................ 183

xvii

Lista de Tabelas

Tabela 1 Consumidores de GN no Estado de So Paulo.......................................................31

Tabela 2 Consumo por consumidor mdia mensal de GN ................................................31

Tabela 3 Capacidade Instalada e Empreendimentos em operao e construo ..................36

Tabela 4 Classes de Sistemas Dinmicos .............................................................................73

Tabela 5 Norma IEC 61131 ..................................................................................................82

Tabela 6 Registro da Demanda do Transformador Principal................. ........... ................144

Tabela 7 Evoluo dos Compressores de Ar Condicionado................................................157

Tabela 8 Registro de Demanda do Sistema de Ar Condicionado Central...........................162

xviii

Abreviaturas

A Ampre

a.a ao ano

ABCI Associao Brasileira da Construo Industrializada

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

ABRAVA Associao Brasileira de Refrigerao, Ar Condicionado, Ventilao e

Aquecimento

ANEEL Agncia Nacional de Energia Eltrica

ANP Agncia Nacional de Petrleo

ASHRAE American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditining engeneers

BEM Balano Energtico Nacional

BNDES Banco Nacional de Desenvolvimento Social

CC Custo de Conexo

CCEE Cmara de Comercializao de Energia Eltrica

Cebus Consumer Electronic Bus

CEIC Centro Empresarial Ita Conceio

Cemig Companhia Energtica de Minas Gerais

CFTV circuito fechado de TV

CLP Controlador Lgico Programvel

CO2 dixido de carbono

CPFL Companhia Paulista de Fora e Luz

CSMA/CA Carrier Sense Multiple Acess/ Collision Avoidance

CSMA/CD Carrier Sense Multiple Acces/ Collision Detection

xix

CV Cavalo Vapor

EIB European Installation Bus

EIBG European Intelligent Building Group

EPUSP Escola Politcnica da USP

EUA Estados Unidos da Amrica

FDB Function Block Diagram

FMI Fundo Monetrio Internacional

FPS Fora de Ponta Seca

FPU Fora de Ponta mida

GLD Gerenciamento do Lado da Demanda

GWh Giga Watt hora

Hz Hertz

I/O Imput/Output

IBI Intelligent Buildings Institute

IBSC Intelligent Building Study Committee

IEC International Electrotechnical Committee

IHM Interface Homem Mquina

IL Instruction List

Kbps kilo bite por segundo

kVA kilo Volt ampere

kvar kilo Volt ampere reativo

kW kilo Watt

kWh kilo Watt hora

LD Diagrama Ladder

xx

LEE UERJ Laboratrio de Engenharia Eltrica Universidade Estadual do Rio de Janeiro

MAE Mercado Atacadista de Energia Eltrica

Mbps Mega bite por segundo

MME Ministrio da Minas e Energia

NOx Monxido de nitrognio

oC Grau centgrado

PC Parte Comando

PC Personal Computer

PCH Pequenas Centrais Hidreltricas

PIB Produto Interno Bruto

PLD Preo de Liquidao de Diferenas

PO Parte Operativa

PPP Parceria Pblico Privado

PROALCOOL Programa Nacional do lcool

PROCEL Programa Nacional de Conservao de Energia Eltrica

PS Ponta Seca

PU Ponta mida

RdP Rede de Petri

SA Sistema Automatizado

SCADA Supervisory Control And Data Acquisition Sistema de Superviso e Controle

SED Sistemas de Eventos Discretos

SFC Sequential Function Chart

ST Structured Text

TR Tonelada de Refrigerao

xxi

TUSD Tarifa de Uso do Sistema de Distribuio

TUST Tarifa de Uso do Sistema de Transmisso

TWh Ter Watt hora

V volts

V Volts

xxii

1 - Introduo

No mundo contemporneo a busca pela eficincia, produtividade, conforto, segurana e

qualidade nos servios prestados aos usurios de bens e servios, so as principais condicionantes

para conservao e atrao de novos clientes, e a infraestrutura parte importante desse processo.

Para se conseguir esses objetivos tem-se que necessariamente considerar novos conceitos e

diferentes tcnicas a serem aplicadas na modelagem dos sistemas prediais, alm do

aproveitamento eficiente dos recursos da tecnologia atuamente disponivel.

O rpido desenvolvimento tecnolgico na rea da eletrnica, computao e sistemas da

informao nas ltimas dcadas, tem viabilizado aplicaes interessantes e importantes em todos

os segmentos da sociedade, que num primeiro instante chocam pelo ineditismo, mas rapidamente

se incorporam no dia a dia das pessoas, passando a ser condicionante da sociedade

contempornea.

Assim foi com o relgio de pulso que de analgico passou a ser digital, o computador de

vlvulas de uso corporativo de grandes dimenses ao computador pessoal (PCs) e notebooks, de

maior velocidade, preciso e armazenamento de dados, e dispositivos de automao aplicados

em processos industriais proporcionando produtividade, reduo de custos e qualidade aos

produtos manufaturados.

Em principio, qualquer grandeza fisica pode ser controlada, isto , pode ter seu valor

intencionalmente alterado. Obviamente, h limitaes prticas, uma das inevitveis a restrio

da energia que dispomos para afetar os fenmenos: por exemplo, a maioria das variveis

climatolgicas pode ser medida, mas no controlada, devido a ordem de grandeza da energia, mas

podem ser prevista com certa antecedncia, a ponto de se evitar determinadas panes no sistema.

O controle manual implica em se ter um operador presente no processo de uma varivel

fsica e que de acordo com a necessidade e conhecimento, opera uma dispositivo qualquer

(vlvula, alavanca, chave...) produzindo alteraes nesse processo.

1

Inicialmente os sistemas de automao foram desenvolvidos para aplicaes em

processos industriais, mais especificamente na indstria automobilstica, conforme o grupo

coordenado pelo Laboratrio de Engenharia Eltrica da Faculdade de Engenharia da

Universidade do Estado do Rio de Janeiro at al. O desenvolvimento do Controlador Lgico

Programvel CLP, foi realizado em 1968, pela equipe de engenheiros da General Motors,

devido a grande dificuldade de mudana da lgica de controle dos painis de comando na linha

de montagem, que implicavam grande empenho de tempo e dinheiro.

Posteriormente essa automao migrou para toda indstria manufatureira, mas somente

a partir da dcada de 80, conforme Souza (2004), at al, essa tecnologia da automao e

superviso comea a ser aplicada de uma forma mais abrangente nas construes industriais,

comerciais e residenciais, auxiliando o processo de gesto dos sistemas prediais: insumos

energticos, segurana, transporte, climatizao, e outros componentes integrados a edificao,

Gonsalves (2005).

Atualmente, essa tecnologia possui diversas aplicaes em vrias atividades, onde a

popularizao de produtos eletro-eletrnicos vem sendo absorvido por praticamente todas

camadas sociais, onde tem gerado aumento significativo na demanda de energia eltrica em todo

mundo, e um novo panorama tem surgido no setor de energia, onde os investimentos so focados

em polticas de conservao de energia eltrica.

Investimentos estes, no somente do setor governamental, mas tambm das

concessionrias de energia, preocupadas com a continuidade no atendimento aos seus

consumidores e a preservao de sua capacidade limitada de gerao, seja pelos insumos das

termeltricas no renovveis, seja pela limitao da capacidade dos reservatrios, sujeitos as

condies climticas, ou mesmo buscando novas alternativas, pouco conhecidas ou inviveis no

curto prazo, no suprimento de energia.

Assim, a conscientizao da conservao de energia eltrica, mesmo que teoricamente

contrria ao principio de busca dos lucros, dever ser uma prtica no somente do consumidor,

mas tambm estimulada pelas empresas do setor, visando a manuteno e atendimento de seus

mercados.

2

A principio, existe uma relao direta entre aumento de consumo de energia eltrica e

aumento de PIB (Produto Interno Bruto), conforme Sawhill & Cotton (1986). Mas deve-se freiar

o consumo de energia mesmo com o PIB em crescimento. Em pases como os EUA e Japo, o

crescimento de energia eltrica foi menor que o aumento do PIB, face as medidas de adotadas de

conservao de energia eltrica, eliminando os desperdcios e buscando-se equipamentos

energticamente eficientes.

Pelo lado do consumidor, o que se tem notado com relao as politicas de conservao

de energia eltrica, refere-se ao chamado Gerenciamento do Lado da Demanda (GDL), onde o

consumidor gerencia o prprio consumo, evitando-se os desperdcios e conseguindo incentivos

junto as concessionrias a nvel de tarifas, conforme Teive, at al (2001).

Os consumidores ganham com uma reduo tarifria, enquanto a concessionria ganha

na modulao da carga e deslocamento da ponta, podendo-se assim evitar possveis cortes de

carga e consumidores descontentes.

Em 2000, conforme o PROCEL - Programa Nacional de Conservao de Energia

Eltrica Eletrobrs, o Brasil consumiu 306.747 bilhes de kWh de energia eltrica, e apenas o

setor comercial foi responsvel pelo consumo de 15 % deste total, ou seja, 42,94 bilhes de kWh.

De toda a energia consumida no setor comercial, onde se enquadram os hotis, shopping

centers, hipermercados, supermercados e outros de menor porte, desperdiamse

aproximadamente 14%, o equivalente a 5,8 bilhes de kWh.

... Isto representa um desperdcio considervel de energia eltrica no Brasil, onde

existem muitas "vias de desperdcio" de energia: seja por hbitos inadequados de consumo por

parte do usurio, utilizao de aparelhos e instalaes inadequadas e ineficientes, ou falta de

conhecimento tcnico por parte dos grandes consumidores ..., conforme o PROCEL Eletrobrs

(2004).

Isso ficou bem evidenciado quando do racionamento, imposto a populao em meados

de 2001, devido estiagem prolongada e a reduo dos nveis dos reservatrios, prejudicando

3

todo o sistema produtivo e a populao de forma geral de diversas regies do pas, que se viu

obrigada a racionalizar 20% de energia eltrica de seu consumo habitual.

Essa imposio foi de certo ponto benfica que sob determinadas situaes constatou-se

os desperdcios cometidos pelos maus hbitos, seja industrial, comercial e residencial, mudana

positiva que aos poucos vai caindo no esquecimento, mas que deve ser monitorado

continuamente.

Assim cada vez mais, a tecnologia da automao est sendo disponibilizada e

desenvolvida para gerenciar e supervisionar diversos sistemas prediais (conjunto de insumos

necessrios para o desenvolvimento das atividades dentro do edifcio). Em mudanas conceituais

de arquitetura, projetos de sistemas prediais e na prpria utilizao destas construes esto

transformando esses edifcios, constituindo-se num tema amplo e multidisciplinar relacionado ao

conceito de edifcio inteligente.

Isso tem evidenciado com a expanso da violncia indiscrinada em diversas regioes

brasileiros, agravada nos ltimos anos decorrentes de problemas socio-econmicos, conforme

aponta figura 1.1 do jornal a Folha de So Paulo 24/01/2004 - Apud Moreira & Ono (2005), e a

preocupao com a segurana pessoal e patrimonial, demonstrada claramente uma triste

realidade, o pas com o maior dice de criminalidade do mundo, apresentada pela revista Veja, n

1 ano 40, figura 1.2, o que leva a populao procurar locais seguros para a realizao de suas

necessidades bsicas de suprimento, at mesmo algum lazer, escolhendo ambientes que ofeream

certo conforto e proteo, mesmo que aparente, a fim de resguardar seus ocupantes contra a

violncia urbana.

Isso evidencia a necessidade de aplicao de dispositivos de superviso e controle de um

grande nmero de pontos a serem monitorados dentro desse tipo de construo, desde as mais

simples at a que inclua certa inteligncia artificial nestas edificaes.

4

Figura 1.1: Maiores preocupaes da populao da cidade de So Paulo

Fonte: Folha de So Paulo- 24/01/2004 Apud Moreira, B. R.; Ono, R. 2005

Figura 1.2: Brasil pas com maior ndice de criminalidade

Fonte: Revista Veja ano 40, n1, 10/01/2007 pg 57.

Pensando nesse mercado, grandes empreendedores do comrcio atacadista e varejista

vm construindo grandes lojas que oferecem aos usurios certa comodidade, conforto e

principalmente segurana pessoal e patrimonial (veiculos).

O crescimento do nmero de construes de shopping centers e hipermercados, que

vem sendo implantados em diversas regies do pas nos ultimos anos, comprova essa tendncia,

onde esses estabelecimentos oferecem a seus usurios a comodidade de se encontrar vrias

opes num mesmo local, desde uma grande loja de departamentos, diversas salas de cinemas,

5

lojas de eletrodomsticos, auto peas e acessrios, entretenimento, redes de fast food e servios:

bancos, livrarias, farmcias, caixas eletrnicas, lotricas at quiosques de pequenos objetos,

souvenirs e acessrios diversos.

A busca pela eficincia, produtividade e segurana pessoal e patrimonial, necessrias no

mundo atual deverm ser considerados ao projetar ou modificar um empreendimento desse porte.

E para conseguir estes objetivos tem-se que, necessariamente, considerar novos conceitos e

diferentes tcnicas de abordagens que possam ser aplicadas, tanto para a modelagem do sistema

como para sua avaliao, alm de evidentemente do aproveitamento eficiente dos recursos da alta

tecnologia disponveis.

Os sistemas de automao, superviso e controle, so ferramentas importantssimas no

gerenciamento dos diversos sistemas encontrados nesse tipo construo, no monitoramento dos

insumos energticos, sistemas de segurana, transporte, conforto, acesso e outros, facilita o

convivio das pessoas nesse tipo de construo, sem grandes dificuldades.

6

2 - Objetivos

Pretende-se neste trabalho demonstrar, a partir do diagnstico do sistema eltrico de um

grande estabelecimento varejista construdo na dcada de 1970, que os benefcios dos

dispositivos eletro-eletrnicos disponveis atualmente no mercado, possibilitam uma melhoria

considervel da demanda de energia em sistemas de ar condicionado central, instalados h cerca

de 20 anos ou mais. Onde no seu dimensionamento, era considerada a taxa de ocupao mxima

do recinto, que, na maioria das vezes, no uma situao verdadeira. E isso tem contribudo com

o alto consumo de energia desses equipamentos. Segundo Simes (2004) da Associao

Brasileira de Refrigerao, Ar Condicionado, Ventilao e Aquecimento - ABRAVA, esses

sistemas so responsveis por aproximadamente 50% do consumo de energia eltrica dos

edifcios comerciais, onde possuem climatizao mecnica.

Na maioria dos sistemas de ar condicionado central, o controle de vazo de ar insuflado

se faz por meio de dumpers (venezianas motorizadas), dispositivos que regulam a passagem de ar

pelos dutos, mas no operam em sintonia com os fancoils, onde os motores envolvidos trabalham

em regime de rotao permanente. Esses dumpers estrangulam, ou liberam essa passagem de ar

pelos dutos, conforme necessidade, tornando o sistema pouco eficiente. Uma analogia disso, seria

como se acelerasse e freasse um automvel ao mesmo tempo, provocando um consumo de

energia desnecessrio, tornando-os ineficientes as duas aes.

O escopo deste trabalho no detalhar o funcionamento desses dispositivos eletrnicos,

tampouco os softwares que controlam esses equipamentos, uma vez que j foram desenvolvidos

pelos projetistas destes, mas sim a aplicabilidade dos sistemas que empregam grande nmero de

motores eltricos (compressores, bomba de circulao, dampers, torre de resfriamento, fancoils,

etc.) e, na maioria das vezes, trabalham no regime de alta rotao.

Esses equipamentos, trabalhando em regime permanente no insuflamento de ar

climatizado, nem sempre atendem s necessidades de conforto dos seus beneficirios, pois, em

determinados perodos, chegam a causar a sensao de desconforto, deixando o ar mais frio ou

mais quente que o ideal. Isso tem exigido maior ateno do departamento de manuteno, razo

7

pela qual, sob determinadas condies climticas, os equipamentos so desligados manualmente,

para se minimizar os custos de energia eltrica. Tal situao foi observada quando do

levantamento do consumo de energia dessa grande construo comercial.

Com isso, elaborou-se um prottipo que viabilizasse uma simulao desse trabalho,

contendo: CLP (Controlador Lgico Programvel), Inversor de Freqncia, termo-resistncia,

motor trifsico de CV, caixa de isopor com uma diviso interna, transformador de 24 V,

conversor de temperatura em sinal eltrico e reles, que so perfeitamente acoplveis em sistemas

j implantados e, com determinado perodo de operao, sem a necessidade de grandes

intervenes, permitindo-se com isso, um ganho de eficincia nesses sistemas de ar condicionado

central.

A aplicao de inversores de freqncia conectados a controladores programveis (CLP)

dos equipamentos, permite um monitoramento da rotao dos motores do sistema de ar

condicionado, e termopares instalados em pontos estratgicos, reproduz a temperatura real (on

line) do ambiente ou setor, e enviam um sinal eltrico ao CLP. Este, por sua vez, envia um sinal

ao inversor de freqncia, que aumenta ou diminui a velocidade dos motores do sistema de

insuflamento de ar, com isso permitindo uma melhoria no gerenciamento da demanda de energia,

sem a necessidade de interveno humana.

Esses recursos de automao atualmente disponveis no mercado permitem uma

interveno localizada em determinados pontos de uma instalao, utilizando-se de dispositivos

eletro-mecnico, com sensores e atuadores (hardware e software), que, devidamente ligados e

entre si conectados, permitem uma melhoria significativa no gerenciamento da demanda de

energia eltrica.

O estabelecimento comercial (hipermercado) avaliado, apresenta alguns pontos de

automao, mas operando individualmente (stand alone), o que de certa forma dificulta o

monitoramento geral do sistema de energia, principalmente a do ar condicionado central.

Atualmente o controle ainda localizado nos equipamentos. Isso seria minimizado se monitorado

e gerenciado num sistema centralizado, onde se permitiria uma viso global de todo sistema dessa

edificao comercial, e uma superviso e controle de todos os setores e equipamentos.

8

Como o sistema implantado atendia aos critrios da poca (1978), para o

dimensionamento do sistema de ar condicionado central (sistema de gua gelada) se considerava

a taxa de ocupao mxima, com distribuio uniforme de ar refrigerado no ambiente

condicionado, sem setorizao ou variao da temperatura, ignorando-se a radiao dos

ocupantes e equipamentos ali instalados, o que, em determinadas regies, principalmente em

grandes reas do recinto, no atende s condies de conforto dos ocupantes.

O sistema proposto consiste na aplicao de dispositivos de controle no sistema de

distribuio de ar setorizada, onde o volume de ar insuflado no setor de alimentos congelados e

resfriados seria minimizado ou eliminado, devido radiao de ar frio desses equipamentos nesse

setor, onde reduzem a temperatura. Em contrapartida, na seo de aparelhos de TV ligados para

demonstrao, o volume de ar refrigerado poderia ser otimizado para satisfazer s condies de

conforto, ante a radiao dos aparelhos.

Com isso pretende-se demonstrar, que a aplicao de determinados dispositivos de

automao num sistema de ar condicionado central, com equipamentos pouco ultrapassados,

permite uma melhoria significativa do monitoramento e gerenciamento de energia remotamente,

visto que esse sistema representa cerca de 45% da demanda de um edifcio comercial.

Atualmente, o conceito de edifcio inteligente est relacionado facilidade do

processo de adaptao de novos recursos e dispositivos, adequando-se s novas tecnologias e s

necessidades do usurio, sem grandes transtornos, oferecendo maior conforto, segurana e

longevidade ao edifcio, sem necessidade de grandes reformas (retrofit).

A automao uma rea bastante complexa, multidisciplinar, que envolve linguagem de

programao (software), plataforma eletrnica (hardware) e dispositivos de atuao mecnica.

Dessa forma, um estudo sobre automao algo muito abrangente e envolve uma vasta gama de

conhecimentos.

No processo de desenvolvimento de projetos e estudos, necessria a unio de diversas

competncias num projeto temtico, podendo ser entendido como um conjunto de subsistemas de

automao que formam um nico sistema integrado de servios, tais como: gerenciamento,

9

distribuio de energia eltrica e controle de demanda, controle de iluminao, de acessos, CFTV

(circuito fechado de TV); conforto ambiental bio-climtico: calefao, ventilao e

condicionamento de ar; distribuio, filtragem e aquecimento de gua; consumo de recursos

hdricos e energticos, segurana, comunicao e acesso remoto.

Para auxiliar nesse entendimento, inicialmente ser apresentado um panorama do

sistema energtico brasileiro e a preocupao do setor de gerao de energia, pois, embora o pas

esteja numa situao relativamente confortvel no fornecimento de energia eltrica, o aumento de

investimento nesse setor de vital importncia para o desenvolvimento do pas.

Do lado da demanda, os recursos da automao permitem uma melhor gesto dos

insumos, resultando em economia ao consumidor final e, medidas preventivas e corretivas podem

ser aplicadas, recorrendo-se aos sistemas de automao na superviso e no gerenciamento dessa

energia. O sistema de condicionamento ambiental, o ar condicionado central e o sistema de frio

alimentar em super e hipermercados so responsveis por cerca de 70% do consumo de energia,

conforme Simes (2004) -Associao Brasileira de Refrigerao, Ar Condicionado, Ventilao e

Aquecimento.

O estabelecimento avaliado possui alguns sistemas com dispositivos de controle e

automao, atuando de forma independente (stand alone), que certamente causa uma perda de

eficincia e consequentemente certo desperdcio de energia. Isso poderia ser melhorado,

integrando-se esses sistemas isolados em sistema nico de superviso e gerenciamento

centralizado, localizado em um ponto estratgico do prdio, permitindo uma viso global de todo

o sistema energtico da construo. Alm disso, permitiria uma integrao da rede de lojas

distribudas pelo pas com a administrao central, atravs da rede corporativa de computadores.

Essa integrao de sistemas de superviso e gerenciamento de energia, que num

primeiro instante representa um investimento considervel sob a tica do empreendedor, ao longo

do tempo torna-se um benefcio, visto que o tempo necessrio a uma possvel interveno, em

caso de pane, alvio ou correo do sistema, praticamente instantneo (dcimos ou milsimos

de segundos), e certamente representaria economia de energia e um alvio de tarefas ao

departamento de manuteno e servios.

10

3- Reviso Bibliogrfica

Para auxiliar a compreenso deste trabalho, procurou-se demonstrar a atual situao do

setor de gerao de energia eltrica no Brasil, das fontes, dos problemas e das dificuldades

enfrentadas no atendimento de uma demanda cada vez mais crescente, visando utilizao de

forma racional da energia eltrica, que vital na vida contempornea da humanidade.

Infelizmente pouco tem sido efetivamente realizado no aumento da oferta de energia

devido a interesses polticos e econmicos, que pode causar srios prejuzos na proposta

governamental, que se no forem corrigidas em tempo, poder inviabilizar o crescimento do PIB

proposto de um aumento de 4,5% a.a para os prximos anos. Muito aqum de pases emergentes

da sia, como a China e a ndia, que cresceram em torno de 9,5% e 7,5% nos ltimos 10 anos, e

outros paises da Amrica do Sul, como Chile e Argentina, com 7,5% e 8,0% em 2005 e 2006.

3.1 Panorama Energtico Brasileiro

Com cerca de 8,5 milhes de quilmetros quadrados, mais de 7 mil quilmetros de

litoral e condies climticas extremamente favorveis, o Brasil possui um dos maiores e

melhores potenciais energticos do mundo, onde em 2005 gerou 441,6 TWh, sendo o 10 pas

gerador de energia eltrica, figura 3.1.1, conforme aponta Rondeau (2006) do Ministrio das

Minas e Energia, e uma grande parcela de fontes renovveis, figura 3.1.2.

11

Figura 3.1.1 Maiores geradores de energia eltrica

Fonte: Rondeau (2006) apud International Energy Annual 2003

As reservas de recursos no renovveis de combustveis fsseis e minerais (carvo e

urnio) tornam o pas com condies relativamente confortveis, mesmo assim, o pas tem

procurado desenvolver a explorao de energia renovvel, que possui uma participao bastante

significativa (45%), atravs de seus potenciais hidrulicos, da radiao solar, da biomassa e dos

ventos que so suficientemente abundantes para garantir auto-suficincia energtica, e menos

vulnervel as oscilaes externas relativas ao petrleo, conforme apresenta o Balano Energtico

Nacional BEN 2006, figura 3.1.2, que demonstra esse perfil em relao aos pases pertencentes

a Organizao de Cooperao de Desenvolvimento Econmico -OCDE (formada

majoritariamente por paises desenvolvidos), e do mundo.

12

Figura 3.1.2 Oferta interna de energia 2005 Fonte: BEN (2006) - MME

Contudo, apenas duas fontes energticas hidrulica e petrleo tm sido

extensivamente exploradas. Cerca de 80% do suprimento de energia eltrica do pas provm de

gerao hidrulica (Balano Energtico Nacional BEN 2006), e o petrleo representa mais de

38% da matriz energtica nacional, conforme a Figura 3.1.3. Apesar da importncia dessas

fontes, a conjuntura atual do setor energtico brasileiro crescimento da demanda, escassez de

oferta e restries financeiras, socioeconmicas e ambientais expanso do sistema indica que

o suprimento futuro de energia exigir maior aproveitamento de fontes alternativas.

13

Figura 3.1. 3 Matriz Energtica Brasileira 2.005

Fonte: BEN (2006) Balano Energtico Nacional

Se do lado da oferta de energia as condies so relativamente confortveis,

principalmente devido a estagnao da economia nas ltimas dcadas, do lado da demanda h

enormes descompassos e desafios para a sociedade brasileira. Tanto nas periferias de grandes

centros urbanos como em regies remotas e pouco desenvolvidas, as formas convencionais de

suprimento energtico no atendem s condies scio-econmicas da maioria dessa populao.

Portanto, o planejamento e a regulao da oferta de energia devem buscar formas de

suprimento energtico compatveis com as potencialidades energticas e as necessidades

socioeconmicas nacionais e regionais. preciso que cada fonte ou recurso energtico seja

estrategicamente aproveitado, visando a maximizao dos benefcios proporcionados e a

minimizao dos impactos negativos ao meio ambiente e sociedade.

No modelo atual do setor eltrico brasileiro, alm das polticas e diretrizes nacionais, so

elementos fundamentais para o bom funcionamento do mercado as regras de atuao e os

mecanismos de regulao, entre os quais a disponibilizao de informaes consistentes e

atualizadas a todos os agentes do setor. necessrio, porm, um sistema de informao eficiente

e compatvel com a dinmica e as dimenses do setor.

14

Antes da crise energtica do petrleo de 1973, pouca ou quase nenhuma preocupao se

tinha com relao aos insumos energticos, pois com grande oferta e baixos preos, a maior

preocupao dos pases desenvolvidos era disseminar seus produtos, mquinas e equipamentos

aos pases em desenvolvimentos, com baixo rendimento e nenhuma preocupao com a eficincia

energtica.

Durante essa crise, o Brasil tambm teve a necessidade de desenvolver um produto

nacional que minimizasse a enorme dependncia do petrleo internacional no perodo, conforme

o Balano Energtico Nacional (BEN) MME 2004, mostrada na figura 3.1.4, principalmente

como combustvel destinado ao setor de transportes, que na poca grande parte desse produto era

importada, portanto sujeitos as variaes do mercado internacional.

CONSUMO FINAL POR FONTE (%)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1973

1976

1979

1982

1985

1988

1991

1994

1997

2000

2003

LENHA

BAGAO DE CANA

ELETRICIDADE

LCOOL

DERIVADOS DE PETRLEO

OUTRAS

Figura 3.1.4 Consumo Energtico Nacional 1973- 2004

Fonte: BEN (2005)MME

A partir da, as questes relativas a gerao alternativa de energia tem sido abordada

diferentemente por diversos pases, com estratgias bastante particulares, buscando sua

independncia na produo de determinados insumos energticos, evidenciando um

desenvolvimento sustentvel, e o Brasil tem utilizado outros recursos disponveis partir dessa

15

poca. Foram tambm durante esse perodo que se desenvolveram grandes projetos de

hidreltricas no pas, como as Usinas de Itaipu, figura 3.1.5, Ilha Solteira, Furnas, entre outras. E

a criao do programa PROALCOOL, para suprir a deficincia dos derivados de petrleo,

importado e caro, para substituio da gasolina nos veculos automotores, no setor de transporte.

Figura 3.1.5 Hidreltrica de Itaipu (Brasil-Paraguai) 14 MW

Mesmo o Brasil, sendo pas tropical de dimenses continentais, privilegiado pela

natureza, com uma das maiores reservas de recursos hdricos do planeta, uma topografia

favorvel nas construes de hidreltricas, e com enorme potencial hidrulico, estimado em

257.920 MW segundo a Eletrobrs - Ministrio das Minas e Energia - MME (2001), figura

3.1.7 abaixo, no tem conseguido explorar satisfatoriamente esse setor.

Atualmente, apenas cerca de 30% explorada dessa capacidade, devido principalmente

a uma poltica priorizada a investimentos na gerao de energia eltrica em grandes usinas

hidreltricas, principalmente nas regies Sul e Sudeste, onde atualmente so responsveis por

77,1% da energia eltrica gerada no pas, como mostra a figura 3.1.6 - Estrutura de Oferta de

Energia Eltrica no Brasil - BEN 2006.

16

Figura 3.1.6 Oferta Interna de Energia Eltrica no Brasil-2005

Fonte: BEN (2006) MME

Isso mostra que apesar do pas possuir grandes potenciais hidrulicos, est comeando a

diversificar suas fontes de energia eltrica, onde at a pouco tempo atrs, o Brasil tinha como

fonte de energia eltrica de origem hidrulica em mais de 90%, ficando a merc das condies

climticas, sujeitas a grandes perodos de estiagem, que provoca o rebaixamento dos

reservatrios, e consequentemente a interrupo do fornecimento de energia eltrica.

17

Figura 3.1.7 Potencial Hidreltrico Brasileiro

Fonte: BEN 2005 MME (2006)

Um fato curioso verificado no grfico da figura 3.1.8 abaixo, que a partir de 1985 o

Brasil que era independente no suprimento de energia eltrica, com predominncia de gerao

hidrulica, passa a importar energia eltrica de pases vizinhos como a Argentina, e Paraguai

(Itaipu-50%) devido a uma deficincia no setor.

Essa foi uma herana herdada de governos anteriores que, deixaram de continuar

investindo no o setor de gerao e distribuio de energia eltrica, negligenciando o fato, e

posteriormente repassando a responsabilidade ao setor privado.

18

DEPENDNCIA EXTERNA DE ENERGIA (%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1973

1976

1979

1982

1985

1988

1991

1994

1997

2000

2003

ELETRICIDADE

DEPENDNCIA TOTAL

PETRLEO

CARVO MINERAL

Figura 3.1.8 Dependncia externa de energia 1973-2003

Fonte: BEN Balano Energtico Nacional , MME 2004

No perodo de 1975, o governo brasileiro decide desenvolver um combustvel com

tecnologia nacional, renovvel e com baixos ndices de emisses de poluentes. Criando um

programa nacional do lcool, denominado de PROLCOOL, onde j se possua tecnologia

prpria de destilao da cana-de-acar na produo desse energtico, que teve e tem importante

contribuio na matriz energtica nacional.

Como cerca de 80% do petrleo consumido no pas era importado, e a exploso dos

preos ocorridos entre 1973 e 1974, o valor do preo das importaes com o petrleo no Brasil

saltou de US$ 600 milhes de dlares para mais de US$ 22 bilhes de dlares, conforme Vichi &

Mello (2004).

O programa viabilizou a continuidade do abastecimento de combustveis automotivos

baseados na utilizao de biomassa, por meio de incentivos a produo de lcool de cana de

acar, nas unidades aucareiras e destilarias independentes. E do financiamento ao

desenvolvimento de motores apropriados pelas indstrias automobilsticas instaladas no pas, e de

uma ampla rede de distribuio.

19

Esse projeto tem proporcionado ao pas certa independncia de oscilaes do mercado

de petrleo internacional, e projeo internacional como nico pas a possuir uma tecnologia de

combustveis renovveis (um ano, o tempo do ciclo de produo da cana-de-acar), de baixo

impacto na emisso de CO2, isento de NOx, e garantindo o fornecimento de tecnologia e lcool

anidro aos pases desenvolvidos, onde possuem uma legislao bastante rigorosa na emisso de

poluentes.

Paralelamente as indstrias automobilsticas nacional, comprometidas com governo,

tiveram grande papel nesse novo energtico e no desenvolvimento de equipamentos e

componentes que viabilizasse essa utilizao, ou seja, motores que pudessem funcionar com novo

combustvel, desconhecido at ento como combustvel de automotores.

Esse tipo de combustvel causava danos no sistema de alimentao de motores

automotivos, tanques, bombas de alimentao, sistemas de carburao ou injeo, sistemas de

gases de escape, devido a concentrao de H2O no lcool o que provocava corroso nas partes

que mantinham contato com o lquido. Isso foi resolvido com a aplicao de uma fina camada de

nquel na proteo desses componentes.

Com o desenvolvimento dos sistemas flex fuel, a partir do ano 2003, as montadoras de

automveis do Brasil, lanaram automveis com motores bi-combustvel, ou seja, que poderiam

ser abastecidos com gasolina ou lcool, ou mesmos com qualquer mistura desses combustveis, o

que estimulou a compra desse tipo de veiculo. Onde durante o perodo de 2003-2006 foram

comercializadas 1.757.606 veculos flexfuel, conforme aponta Anfavea Associao Nacional

dos Fabricantes de Veculos Automotores, apud Rondeau (2006), Ministrio das Minas e Energia.

Atualmente a demanda internacional de etanol, como combustvel menos poluente, tem

contribudo nas exportaes brasileiras, que tem causado elevao de preo no mercado interno, e

prejudicado o consumidor local.

Em 1989, o petrleo correspondia a cerca de 40% da matriz energtica mundial, seguido

pelo carvo mineral com 28%, o gs natural com 20%, a hidrulica com 6%, a nuclear com 2% e

o restante com outros 6%.

20

A realidade brasileira no perodo, a matriz energtica teve um comportamento bastante

particular, onde a participao da energia hidrulica corresponde com a maioria, cerca de 40%, e

a participao do lcool hidratado (etanol), com cerca de 3%, praticamente inexistente em outras

naes.

Essas comparaes das matrizes energticas, do Brasil e do mundo em 1989, esto

representadas no grfico da figura 3.1.9, de acordo com Venncio (2001), onde mostra a

contribuio de cada energtico utilizado em sua matriz.

05

10152025303540

MUNDO (%) BRASIL (%)

PETRLEOCARVOHIDRULICANUCLEARGS NATURALLCOOLOUTROS

Figura 3.1.9 Matriz Energtica Mundial x Brasileira -1989

Fonte: Venncio (2001)

Felizmente a participao proporcional do petrleo na matriz energtica mundial

continua caindo, quando em 1973 era de 45% de um total de 6,034 bilhes de tep (tonelada

equivalente de petrleo), em 2003 passou a 34,4% da demanda total de energia, de acordo com a

Agncia Internacional de Energia, apud Ministrio das Minas e Energia (2005), conforme aponta

o grfico 3.1.10 abaixo, devido a mudanas de polticas energticas e investimentos em energias

renovveis, como biomassa, elica, solar e outros.

21

1973

Outros0,1%

Petrleo45,0%

Hidralica1,8% Gs

16,2%Nuclear0,9%

Energias Renov

veis11,2%

Carvo Mineral24,8%

6 034 10 6 tep2003

Outros0,5%

Nuclear6,5%

Hidralica2,2%

Energias Renovveis

10,8%

Petrleo34,4%

Gs21,2%

Carvo Mineral24,4%

10 579 10 6 tep

Figura 3.1.10 Matriz energtica mundial 1973 e 2003

Fonte: Agencia Internacional de Energia apud MME (2005)

Atualmente o aumento da demanda de energia eltrica no Brasil, tem sido bastante

significativa, devido ao crescimento econmico, onde nos ltimos 20 anos passou de 70 para 300

TWh, conforme Lock (2004), e em 2006 a produo nacional de energia eltrica atingiu 441,6

TWh, incluindo as importaes de Itaipu-Binacional, conforme aponta Rondeau (2006) MME,

tornando o pas em terceiro maior consumidor de energia do Hemisfrio Oeste, depois dos

Estados Unidos e Canad, e o maior consumidor da Amrica Latina.

Na contramo desse desenvolvimento, o governo nesse perodo deixou de investir no

mesmo rtimo e depois de 1998, deixou essa responsabilidade a iniciativa privada, que comea a

diversificar os sistemas de gerao, no se resumindo apenas nas hidreltricas.

Felizmente o pas ainda no entrou em colapso energtico atribudo principalmente ao

fraco desempenho da economia das ltimas dcadas, atendendo a interesses de determinados

grupos econmicos.

Mesmo assim chegou-se a auto-suficincia em petrleo em abril de 2006, e nos ltimos

anos desenvolveu-se novos sistemas de energia, como novos parques elicos nas regies

nordeste, aumento na produtividade da cana-de-acar, com pesquisas em novas variedades para

determinadas regies, o aumento da utilizao do bagao de cana na produo de energia eltrica,

22

tornando as usinas de acar e lcool em auto-geradores de energia e at mesmo exportadores de

energia eltrica.

Outro importante passo na flexibilizao da matriz energtica brasileira, foi no empenho

na produo de biodiesel, iniciada em 1970 e patenteada por pesquisador brasileiro em 1980, de

acordo com Crestana (2005) da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria - EMBRAPA, que

a partir da adio de leos vegetais, como soja, babau, mamona, girassol, palma, colza e outros,

ao diesel em pequenas propores, minimizam a emisso de poluentes, alm dos crditos de

carbono comercializveis em bolsa de valores.

O biodiesel obtido atravs de um processo sustentvel utilizando matrias primas

vegetais renovveis, que possui efeito positivo no ciclo do carbono, onde o crdito ambiental ser

sempre maior que o combustvel fssil que pela sua prpria natureza, s gera gases de combusto

sem que o processo de fabricao aparea uma fase agrcola de fixao de carbono.

O biodiesel no Brasil, teve o marco regulatrio na Lei 11.097/2005, onde estabelece

percentuais mnimos de mistura de biodiesel ao diesel e o monitoramento da insero de novo

combustvel no mercado, como aponta Crestana (2005) na figura 3.1.11.

Figura 3.1.11 Percentual de Biodiesel no leo diesel

Fonte: Crestana (2005) - Embrapa

23

3.2. A participao do gs natural na matriz energtica

Com a privatizao do setor energtico, introduzida no pas nos ltimos anos, e o

agravamento da recente crise de energia eltrica brasileira na ltima dcada nos setores de

gerao, transmisso e distribuio de energia, verificou-se a necessidade de encontrar outra

forma de energia alternativa que substitusse, pelo menos parte dessa energia eltrica utilizada no

aquecimento e resfriamento de gua, e o gs combustvel torna-se uma alternativa bastante

interessante e eficiente na produo de calor e gua gelada, e at mesmo na auto-gerao de

energia eltrica, atravs da implantao de novas redes de gasodutos em diversas regies do pas,

pelas novas concessionrias de gs natural, como mostra a figura 3.2.1, e a introduo de novos

equipamentos de aquecimentos e refrigerao diferenciada em nosso mercado procurando atender

a diversos seguimentos e sistemas.

Figura 3.2.1 - Concessionrias de distribuio de gs natural do Brasil

Fonte: Gasnet- 2002 www.gasnet.com.br acessado 20/05/2002

24

O governo tem-se preocupado com o setor, e vem estimulando a iniciativa privada na

implantao de novas fontes de gerao, que possam incorporar no sistema de abastecimento de

energia eltrica no pas, criando mecanismos que facilitam a implementao de novos sistemas

energticos, como usinas elicas, novas Pequenas Centrais Hidreltricas PCHs, usinas solares

sistemas fotovoltaicos, aquecimento de gua atravs da energia solar, principalmente as

domsticas, novas termeltricas a gs natural, termeltricas a biomassa, termeltricas movidas a

gs metano proveniente de aterro sanitrio e novas usinas hidreltricas de mdio e grande porte.

Outro aspecto muito importante, a incorporao mais acentuada do gs natural nos

ltimos anos, com a implantao do gasoduto Brasil-Bolivia, e a descoberta de grandes jazidas de

gs na costa brasileira, explorada atravs de plataforma submarina, como mostra a figura 3.2.2,

com a ampliao da rede de distribuio em diversas regies do pas, o que tem propiciado a

instalao de termeltricas a gs, assim como a implantao de sistemas de cogerao industrial e

comercial, criando certa independncia no prprio abastecimento de energia eltrica, e outros

insumos que at ento, eram adquiridas de outros fornecedores, e at mesmo exportando o

excedente de energia e outros insumos gerados pelo sistema.

Figura 3.2.2 Plataforma submarina de Campos- RJ

Fonte: Petrobrs

25

Apesar de recentemente, o relacionamento do Brasil com a Bolvia estar pouco

conturbada, a respeito do fornecimento de gs natural, no ano de 2005, onde a populao

indgena revindicavam a nacionalizap do combustvel, e aumentar o imposto sobre o produto

em 70%, o pas se encontra num patamar relativamente confortvel, devido a descoberta de uma

grande reserva de gs natural na Bacia de Santos-SP, conforme a ANP- Agncia Nacional do

Petrleo - 2004, com reservas estimadas em 400 milhes de m, onde praticamente triplica as

reservas de gs natural, como tambm o aumento do uso do alcool anidro como combustvel, nos

recm criados veculos flexfuel, que esto invadindo nossa frota de veculos pequenos e mdios,

devido a flexibilidade que estes permitem.

2. RESERVAS (2001) E PRODUO 2. RESERVAS (2001) E PRODUO (09/2003) DE GN NO BRASIL(09/2003) DE GN NO BRASIL

Figura 3.2.3 Reservas de Gs Natural do Brasil

Fonte: ANP Agncia Nacional do Petrleo (2004)

A incorporao de novas termeltricas no pas no sistema eltrico nacional, ser

facilitada com a ampliao da malha de gasodutos em diversas regies, e o gasoduto Brasil-

Bolvia - Gasbol, nas regies Centro-Oeste, Sudeste e Sul, atravessando as regies de maior

26

concentrao urbana e industrial do pas permitir o suprimento de gs natural na matriz

energtica regional, principalmente no seu entorno; nos setores industriais, comerciais, servios e

residenciais, que em determinados sistemas,o gs natural substitui com vantagem a energia

eltrica principalmente quando utilizada na transformao em energia trmica.

Os nmeros do gs natural (Fonte Petrobrs 2003 Apud- Venncio):

155,78 trilhes de metros cbicos - o volume total de reservas de gs natural do mundo inteiro, volume semelhante as reservas de petrleo mundial;

56,06 trilhes de metros cbicos - so as reservas totais de gs natural encontradas no Oriente Mdio;

7,33 trilhes de metros cbicos so as reservas totais de gs natural de toda Amrica Latina inclusive o Mxico;

316,56 bilhes de metros cbicos o volume de gs natural provadas at 2003 com tendncia de aumento com a incorporao de uma grande reserva na Bacia de Santos,

podendo praticamente triplicar as reservas brasileiras;

1 sculo - o tempo estimado da durao das reservas mundiais de gs natural 7,5% - a participao do gs natural na matriz energtica brasileira 44 milhes de metros cbicos/dia - o consumo de gs natural no Brasil.

Nas indstrias, diferentemente do que ocorre com a energia eltrica que antes de

alimentar as mquinas necessrio passar por um processo de transformao da energia eltrica

que vem da rede, que de acordo com a necessidade do processo, exige um bom investimento em

sistemas de subestaes e transformadores.

Esse investimento dispensado na utilizao do gs natural, que pode ser utilizado sem

necessidade de estoque ou transformao, na sua forma original, aplicando-se diretamente em

sistemas de aquecimento de fornos, caldeira, estufas, e nos processos de produo, devido a sua

caracterstica de fornecimento de uma chama limpa e uniforme, qualidades importantes nas

indstrias de vidros e cermicas, com baixos ndices de emisses de poluentes na atmosfera (sem

enxofre na sua composio), substituindo com vantagens o leo combustvel.

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Pode tambm ser utilizado na autoproduo de energia eltrica atravs de sistemas de

cogerao, onde atravs do processo de combusto interna nos motores e turbinas produz energia

mecnica gerando simultaneamente eletricidade e o calor que pode ser aproveitado em caldeiras e

movimentar turbinas para gerao de energia eltrica (ciclo combinado), ou mesmo utilizada no

processo industrial, aumentando sua eficincia.

A energia trmica proveniente do sistema de refrigerao desses motores gs natural,

apresentada na figura 3.2.5, so mais eficientes que as turbinas, onde nesse caso pode ser

reaproveitada em sistemas de gerao de vapor que pode ser utilizado no processo de gerao

eltrica (ciclo combinado), gua quente, ar refrigerado, gua fria e, os gases de exausto que

normalmente so liberados na atmosfera podem ser reaproveitadas na produo de CO2 e NOx.

A utilizao desses gases fazem parte do processo industrial, como matrias-primas

importantes em indstrias de refrigerantes e cervejas, como tambm no tratamento de efluentes,

obtendo com isso um rendimento bastante considervel em torno de 90% em relao aos sistemas

convencionais de cogerao, cujo rendimento gira em torno de 55%.

Esses sistemas esto sendo aplicados em algumas indstrias de refrigerantes e

cervejarias na regio do gasoduto BrasilBolvia, Gasbol - MARIOTONI & GOMAZAKO

(2002), como por exemplo as cervejarias: Antartica e Bhrama, que se utilizam do CO2 (gs da

cerveja) e NOx no processo de esterilizao das embalagens.

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Figura 3.2.5 - Sistema de cogerao a gs combustvel (grande eficincia)

Fonte: Mariotoni, C.A., Gomazako,M.S.- 2002

A aquisio de CO2 pela indstria de bebidas, representa o maior custo de insumos

utilizado em sua cadeia de produo, que so os gases encontrados nas cervejas e refrigerantes,

onde apenas com a economia gerada atravs da eliminao desse custo, paga-se totalmente a

energia eltrica utilizada no processo, caso real praticado por uma indstria de bebidas Pananco

envasadora da Coca Cola, de Jundia-SP, conforme Gasnet - 2000.

Mesmo em setores como o de comrcio e servios, o gs combustvel vem sendo

aplicado em diversos sistemas de energia como: aquecimento de caldeiras, produo de gua

quente, gua gelada, atravs de chillers de absoro, gerao de energia eltrica, sistemas de

refrigerao e coco, em hotis, hospitais e shopping centers, universidades, hipermercados,etc.,

como o Barra Shopping da cidade do Rio de Janeiro.

Um exemplo da grande expanso da introduo do gs natural como energtico de

grande importncia, o que est sendo verificado no Estado de So Paulo nos ltimos sete anos,

como mostra a Tabela 1 nmero de consumidores e Tabela 2 consumo por consumidor,

abaixo;

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Discriminao 1.998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Residencial 292.277 306.479 321.281 337.441 370.695 409.194 457.105 Industrial 506 492 539 619 718 878 1.020 Comercial 6.921 7.044 7.082 7.276 7.693 8.143 8.617 Automotivo 20 20 21 51 151 218 272 Cogerao 0 1 3 4 6 5 10 Termogerao 0 0 1 2 2 2 2 Total 299.742 314.036 328.927 345.393 379.265 418.440 467.026

Tabela 1- Consumidores de GN no Estado de So Paulo

Fonte: Secretaria de Energia, Rec.Hd. San. Boletim Informativo, Dez./2004

Discriminao 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Residencial 19,9 20,6 19,7 18,7 19,2 20 20,3 Industrial 179.076,8 188.707,4 219.021,4 237.259,2 270.498,0 290.225,0 287.393,0 Comercial 625,5 650,7 676 725,6 799 870,1 931,6 Automotivo 88.319,8 134.620,8 259.741,9 286.010,2 155.640,1 141.757,6 137.275,30Cogerao 0 1.568.833,3 1.582.407,4 2.038.386,4 1.917.611,1 1.828.516,1 1.569.927,5Termogerao 0,0 0,0 9.856.600,0 11.622.368,4 13.783.791,7 5.546.708,3 3.107.166,7Total 340 354,5 424,0 543,3 679,3 736,5 767,4

Tabela 2 Consumo por consumidor- Mdia Mensal de GN em m3

Fonte: Secretaria de Energia, Rec. Hd. San. Boletim Informativo, Dez./2004

Essa introduo tem sido verificada em diversas regies do pas, onde verifica-se um

aumento significativo em todos os setores, principalmente no setor induastrial e de transporte,

que atualmente circulam pelo pas, cerca de 1,5 milhes veculos (2006) convertidos a gs

natural, e esse nmero s no maior, devido a dificuldade de implantao de novos postos de

abastecimento em regies no atendidas por esse insumo.

Nota-se nas tabelas acima, que apesar de ter aumentado o nmero de consumidores de

gs natural, o volume por consumidor tem diminudo, devido principalmente a variao

internacional do petrleo que chegou a US$ 52,00/barril antes das eleies de novembro de 2004

nos Estados Unidos da Amrica, e em meados de 2005 chegou a US$ 65,00/barril, e em 2006 a

US$ 75,00/barril, e 2007 a US$ 100/barril, devido a crise no Oriente Mdio, gerra entre Libano e

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Israel, e crise na ocupao no Iraque. Mas apesar desse aumento, o gs natural minimizou a crise

energtica vivenciada no pas.

Atualmente, no inicio do novo milnio (2000-2004) e com a economia globalizada em

franca expanso, o Brasil tem vivenciado um crescimento de suas exportaes, de produtos in

natura e de manufaturados, e em 2004 teve um dos melhores desempenhos de sua economia com

aumento de cerca 4,5%, e isso tem exigido uma demanda de energia cada vez maior, mas a

inrcia do governo em investir em gerao nos ltimos vinte anos, tem causado srias

preocupaes quanto a continuidade desse desenvolvimento.

Um exemplo desse otimismo foi o desempenho no Estado de So Paulo, o mais

industrializado do pas, onde obteve um aumento de consumo de energia eltrica de 98.780 GWh

em 2004, ante 93.526 GWh de registrado em 2003, significando um aumento real de 5,6%,

distribudos da seguinte forma conforme a Secretaria de Energia, Recursos Hdricos e

Saneamento do Estado de So Paulo Boletim Informativo, Dezembro/ 2004, conforme mostra a

grfico 3.2.1:

Na classe industrial responsvel por 45,9% do mercado total, teve um consumo registrado em 2003 de 42.078GWh, para 45.286 GWh em 2004 significando um aumento de 7,6%, o

maior do ano;

Na classe residencial responsvel por 25,1% do mercado, teve um aumento registrado em 2004 de 4,1% sobre 2003, com um consumo de 24.799 GWh, com 11,8 milhes de

consumidores e a mdia de 176 kWh por consumidor;

Na classe comercial, com uma representao de 17,2% desse mercado, teve um consumo de 17.022 GWh no ano de 2004, com um aumento 4,4% em relao a 2003.

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Figura 3.2.6 Evoluo do consumo de energia eltrica no Estado de So Paulo

Fonte: Secretaria de Energia, Recursos Hdricos e Saneamento Dezembro /2004

J no ano de 2005, o consumo de energia eltrica no Estado de So Paulo, incluindo

autoprodutores, foi de 118.439 GWh, registrou um aumento de 6,7% em relao ao ano anterior

que foi de 111.011 GWh, o que confirma essa tendncia de crescimento da demanda de energia

eltrica, apontada pelo Balano Energtico Paulista 2007, ano base de 2006.

32

3.3 - Investimentos no setor energtico

No perodo compreendido entre 1994 a 2001, portanto no primeiro governo do

Presidente Fernando Henrique Cardoso, teve o inicio das privatizaes no pas, onde o governo

operava com grande deficincia nos setores de transporte, telecomunicaes e do setor eltrico,

inicialmente na concesso da distribuio, posteriormente na transmisso e em algumas em

gerao de energia.

Aos poucos o governo foi se desfazendo de algumas de suas usinas, algumas bastante

eficientes, capazes de gerar eletricidade a um custo de US$ 5,00/MWh.

A venda comeou pelas distribuidoras, e os contratos no foram muito interessantes

para o consumidor brasileiro, um exemplo disso que Furnas Centrais Eltricas, gerava

eletricidade a US$ 23,00/MWh, e as concessionrias como a Light do Estado do Rio de Janeiro,

que passou a ser uma subsidiria de uma empresa estrangeira, comprava energia a esse preo, e a

repassa a US$ 100,00/MWh para o setor residencial.

No pas de origem, essa mesma subsidiria repassa aos seus consumidores a US$

75,00/MWh da energia gerada em usinas nucleares, onde o insumo principal (urnio enriquecido)

tem um custo considervel no processo de enriquecimento e descarte do produto, que so muito

mais caras que as hidreltricas, sem custo pelo insumo, aproveitando-se apenas da energia

cintica utilizada no processo.

Outro problema foi que, devido a clusulas contratuais bastante generosas, essas

empresas no foram obrigadas a investir na expanso e modernizao do sistema durante oito

anos. Dessa forma, praticamente todo lucro era repassado aos acionistas como dividendos,

repassando as dvidas contradas pelas concessionrias para o BNDES Banco Nacional de

Desenvolvimento Social, rgo do governo federal que financia o s