estudo de planejamento integrado de recursos para o ... · 1. introdução estudo de planejamento...

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA

Programa Interunidades de Pós-Graduação em Energia

Estudo de Planejamento Integrado deRecursos

para o Sistema Elétrico de Boa Vista –RR

Demanda total dia de sem ana

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5

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25

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Hora do dia

Demanda

MW

Refrig. Ilumin. Radio tv Limpeza Cocção Aqu. água Cond. amb. Motores

Aquec. ind Usos eletr. Telecom. Trasf En. Outros Incand. Ventil.

São Paulo – Janeiro de 1999

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA

Programa Interunidades de Pós-Graduação em Energia

Estudo de Planejamento Integrado deRecursos

para o Sistema Elétrico de Boa Vista –RR

Demanda total dia de sem ana

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5

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20

25

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Hora do dia

Demanda

MW



Ildo Luís SauerCoordenador

São Paulo, janeiro de 1999

ÍNDICE

Capítulo 1 - Introdução__________________________________________________________ 1Capítulo 2 – Caracterização do Sistema Elétrico de Boa Vista, Roraima__________________ 32.1. O Setor Elétrico de Roraima____________________________________________________ 32.1.1. Considerações sobre o Sistema Elétrico__________________________________________ 42.1.2. O Sistema Eletronorte_______________________________________________________ 52.1.2.1. Transmissão e Distribuição - Eletronorte________________________________________ 72.1.2.2. Projeção de mercado_______________________________________________________ 82.1.3. O Sistema CER_____________________________________________________________ 92.1.3. 1. Transmissão CER_________________________________________________________ 112.1.4. O Contrato de Suprimento de Energia Elétrica entre Edelca e Eletronorte________________ 112.2. A Demanda de Energia em Boa Vista_____________________________________________ 132.2.1. O Crescimento da Demanda __________________________________________________ 162.2.2. Custos Marginais da Eletricidade e Tarifas________________________________________ 192.2.2.1. Custo Marginal de Curto Prazo e Custo Marginal de Longo Prazo_____________________ 202.2.3. Tarifas Elétricas____________________________________________________________ 212.2.3.1.Tarifa e Taxa de Iluminação Pública____________________________________________ 222.3. O Setor Residencial___________________________________________________________ 222.3.1. Caracterização da Demanda___________________________________________________ 242.3.2. Contribuição dos Usos Finais no Consumo_______________________________________ 252.4. O Setor de Atividades (não residencial)____________________________________________ 282.4.1. Caracterização da Demanda___________________________________________________ 292.4.2. Consumos Paramétricos dos Estabelecimentos_____________________________________ 302.5. Caracterização da Demanda Total________________________________________________ 352.6. Construção do Cenário de Referência 1997-2008 ____________________________________ 362.6.1 Curvas de Carga ____________________________________________________________ 37Capítulo 3 - Iluminaçào Residencial_______________________________________________ 513.1. Caracterização do Uso_________________________________________________________ 523.1.1. Hábitos de consumo_________________________________________________________ 553.2. Experiências Anteriores________________________________________________________ 593.2.1. Programa de Fortaleza_______________________________________________________ 593.2.2. Programa ILUMEX (México)__________________________________________________ 603.3. Programa de Substituição Proposto_______________________________________________ 623.4. Construção dos Cenários Indicativos do Programa de Introdução de lâmpadas fluorescentescompactas._____________________________________________________________________ 653.4.1. Potencial de Economia de Energia ______________________________________________ 703.4.2 Análise Econômica das Alternativas._____________________________________________ 713.4.2.1 Parâmetros básicos e hipóteses assumidas._______________________________________ 723.4.2.2 Determinação do Subsídio e Balanço Custo-Benefício.______________________________ 763.4.2.3 Balanço Benefício-Custo Mediante Mudanças nas Opções de Geração._________________ 78

A) Geração por Novas Unidades Térmicas .______________________________________ 78B) Compra de Energia (Venezuela) .____________________________________________ 79

3.5. Curvas de Carga._____________________________________________________________ 803.6. Conclusão.__________________________________________________________________ 81Capítulo 4 - Iluminação Pública.__________________________________________________ 834.1. Situação do Sistema de Iluminação Pública da Cidade de Boa Vista.______________________ 834.2. Tarifa e Taxa de Iluminação Pública. ._____________________________________________ 844.3. Análise das Possibilidades de Melhoria da Eficiência Energética na Iluminação Pública de BoaVista._________________________________________________________________________ 854.3.1. Parâmetros Básicos e Hipóteses Assumidas._______________________________________ 884.3.2. Análise da Substituição de Lâmpadas na Cidade de Boa Vista._________________________ 894.3.3. Análise Econômica da Utilização de Relés de Controle para Quantidade de Horas Ligadas___ 934.3.3.1. Utilização dos relés no Parque Anauá.__________________________________________ 944.3.3.2. Utilização dos relés no Centro Cívico.__________________________________________ 994.3.3.3. Utilização dos relés na Avenida Capitão Enne Garcez.______________________________ 1014.3.3.4. Utilização dos relés na Avenida Glaycon de Paiva._________________________________ 1024.3.3.5. Utilização dos relés na Avenida Brigadeiro Eduardo Gomes._________________________ 1034.4. Conclusões e Recomendações.___________________________________________________ 104

Capítulo 5 - Análise do Potencial de Conservação de Energia na CAER (Companhia deÁguas e Esgotos de Roraima).____________________________________________________ 1075.1. Introdução._________________________________________________________________ 1075.2. Medições Efetuadas em Motores da CAER (outubro 97) .______________________________ 1095.2.1. O Sistema Rio Branco – Parque de Águas.________________________________________ 1095.2.1.1. Estação de captação elevada._________________________________________________ 109

A) Medição do Motor M1. .__________________________________________________ 110B) Medição no conjunto de 4 moto-bombas._____________________________________ 111

5.2.1.2. Estação de Captação Flutuante – Medição no conjunto de 2 motores.__________________ 1125.2.2. Estação de Recalque São Pedro – Medição no conjunto de 3 motores. .__________________ 1145.2.3. Estação Elevatória de água tratada parque São Vicente115.____________________________ 1155.2.4. Estação elevatória final de esgotos de Caxangá – Medição da moto-bomba submersa._______ 1165.2.5. Estação elevatória de São Vicente – Medição no conjunto de 3 moto-bombas._____________ 1175.3. Análise das Possibilidades de Melhorias de Eficiência Energética na CAER________________ 1185.3.1. Análise Econômica da Substituição de Motores.____________________________________ 1185.3.1.1. Parâmetros Básicos Adotados.________________________________________________ 1195.3.2. Resultados._______________________________________________________________ 1205.3.2.1. Sistema Rio Branco – Parque de Águas._________________________________________ 1215.3.2.2. Estação Elevatória São Vicente._______________________________________________ 1225.3.2.3. Estação Elevatória Caxangá.__________________________________________________ 1235.3.2.4. Pintolândia.______________________________________________________________ 1235.3.2.5. São Sebastião.____________________________________________________________ 1245.3.2.6. Taxa Interna de Retorno para Todos os Motores._________________________________ 1255.3.3. Balanço Custo-Benefício- para Troca de Motores.__________________________________ 1255.3.3.1. Balanço Custo-Benefício com Modificação no Custo de Geração_____________________ 1285.3.4. Correção do Fator de Potência na CAER.________________________________________ 1285.3.4.1. Balanço Custo-Benefício para Instalação de Capacitores____________________________ 1305.4 Conclusões e Recomendações.___________________________________________________ 1315.4.1. Sugestões para Execução do Programa de Substituição de Motores na CAER_____________ 1315.4.2. Considerações Finais.________________________________________________________ 133Capítulo 6 - Refrigeração no Setor Residencial.______________________________________ 1356.1. Caracterização do Uso.________________________________________________________ 1356.1.1. Hábitos de Uso e Desempenho dos Equipamentos_________________________________ 1376.1.2. Experiências Anteriores em Programas de Substituição de Geladeiras___________________ 1406.1.2.1. Programa do Rio de Janeiro._________________________________________________ 1406.1.2.2. Programa de Manaus._______________________________________________________ 1426.2. Programa Proposto de Substituição de Geladeiras para Redução da Demanda de EnergiaElétrica em Boa Vista - RR. ._______________________________________________________ 1426.2.1. Construção dos Cenários Indicativos do Programa de Introdução de Geladeiras Eficientes___ 1456.2.2. Potencial de Economia de Energia ._____________________________________________ 1496.2.3. Análise Econômica das Alternativas de Inserção de Geladeiras Eficientes________________ 1506.2.3.1. Parâmetros Básicos e Hipóteses Assumidas.______________________________________ 1516.2.3.2. Determinação do Subsídio e Balanço Custo-Benefício______________________________ 1536.2.3.3. Balanço Custo-benefício Mediante Mudanças nas Opções de Geração_________________ 156

A) Geração Térmica Nova.___________________________________________________ 156B) Compra de Energia da Venezuela.___________________________________________ 157

6.3. Considerações Finais._________________________________________________________ 1586.4. Curvas de carga ._____________________________________________________________ 159Capítulo 7 - Condicionamento Ambiental.__________________________________________ 1637.1. O Clima da Região de Boa Vista e sua Influência sobre o Consumo de Energia_____________ 1637.2. As Condições de Conforto e as Restrições Ambientais na Região Climática de Boa Vista______ 1647.3. As Edificações Tradicionais e Modernas para Habitação na Cidade_______________________ 1657.4. O Conforto Térmico nas Edificações do Setor de Atividade: Conflito entre CondicionamentoNatural e Condicionamento Artificial.________________________________________________ 1697.4.1. Escolas.___________________________________________________________________ 1707.4.2. Escritórios.________________________________________________________________ 1717.4.3. Lojas.____________________________________________________________________ 1737.4.4. Comunidades.______________________________________________________________ 1747.4.5. A Arquitetura Moderna.______________________________________________________ 1757.5. Análise das Possibilidades de Melhoria de Eficiência Energética no Condicionamento Ambiente 1787.5.1.1. Estratégias de Condicionamento Ambiental______________________________________ 178

7.5.1.2. Utilização da Carta Bioclimática de Givoni_______________________________________ 1797.5.2. Simulação Simplificada do Desempenho Térmico de Edificações_______________________ 1807.5.2.1. Modelo Simplificado do Método de Avaliação do Desempenho Térmico das Edificações___ 1807.5.2.2. Resultados das Simulações Realizadas__________________________________________ 188

A) Utilização de Telhas de Barro.______________________________________________ 188B) Pintura dos Telhados na Cor Branca (caiação) ._________________________________ 189C) Arborização do Terreno.__________________________________________________ 189

7.5.3. Simulação de Medidas Simultâneas.______________________________________________ 1897.5.4. Melhoria Proporcionada pelo Efeito Chaminé, Utilização de Ventilação Vertical___________ 1907.5.5. A Influência das Alternativas Estudadas sobre o Consumo de Energia___________________ 1927.5.5.1. A Influência das Alternativas Estudadas sobre o Consumo de Energia dos Refrigeradores__ 1927.5.6. A Problemática da Formação de Pessoal na Área de Construção Civil___________________ 1947.6 Programa de Incentivos à Aquisição de Condicionadores Eficientes.______________________ 1967.6.1. Caracterização do Uso._______________________________________________________ 1967.6.2. Programa Proposto de Substituição de Condicionadores de Ar para Redução da Demanda deEnergia Elétrica em Boa Vista - RR.__________________________________________________ 2007.6.3 Construção dos Cenários Indicativos do Programa de Introdução de CondicionadoresEficientes._____________________________________________________________________ 2027.6.3.1. Potencial de Economia de Energia .____________________________________________ 2087.6.4. Análise Econômica das Alternativas de Inserção de condicionadores Eficientes____________ 2097.6.4.1. Parâmetros Básicos e Hipóteses Assumidas______________________________________ 2107.6.4.2. Determinação do Subsídio.__________________________________________________ 2137.6.4.3. Balanço Custo-Benefício Mediante Mudanças nas Opções de Geração_________________ 214

A) Geração Térmica Nova.___________________________________________________ 214B) Compra de Energia da Venezuela.___________________________________________ 215

7.6.5. Considerações Finais.________________________________________________________ 2167.6.6. Curvas de Carga .___________________________________________________________ 217Capítulo 8 - Avaliação Integrada de Recursos de Oferta e Demanda_____________________ 2198.1. O Planejamento Integrado de Recursos (PIR) ._____________________________________ 2198.2. Previsões de Demanda de Energia e Potência.______________________________________ 2208.3. Avaliação dos Recursos de Oferta._______________________________________________ 2208.4. Recursos do Lado da Demanda._________________________________________________ 2248.4.1. Curva Cumulativa de Recursos .________________________________________________ 2248.5. Curvas de Seleção de Recursos de Oferta de Demanda________________________________ 2308.5.1. Fator de Efetividade de Custo (FEC) .___________________________________________ 2318.6. Curvas de Carga._____________________________________________________________ 2358.7. Conclusões.________________________________________________________________ 240Capítulo 9 - Sumário, Conclusões e Recomendações__________________________________ 2439.1 Sumário e Conclusões._________________________________________________________ 2439.2. Recomendações.___________________________________________________________ 257Anexo A._____________________________________________________________________ 263Anexo B._____________________________________________________________________ 265

B.1. O projeto piloto de substituição de lâmpadas incandescentes por fluorescentescompactas em residências em Fortaleza._________________________________________ 285

ANEXO C - Localização das lâmpadas____________________________________________ 269ANEXO D - Descrição da Simulação pelo Método Monte Carlo________________________ 271ANEXO E – Iluminância e Uniformidade__________________________________________ 273ANEXO F – Diagnóstico dos Níveis de Iluminância_________________________________ 275

F. 1. Resultados da Medição__________________________________________________ 275ANEXO G – Informações Sobre Custos de Manutenção______________________________ 287Equipe do Projeto.______________________________________________________________

1. Introdução

Estudo de Planejamento Integrado de Recursos para o Sistema Elétrico de Boa Vista - RR

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Capítulo 1

Introdução

O presente documento apresenta a segunda etapa do conjunto de trabalhosrealizados pela equipe técnica do Programa Interunidades de Pós-Graduação em Energia –PIPGE em parceria com a Eletronorte – Eletrobras/Procel. Este foi precedido pelo“Estudo de usos finais de energia elétrica e de avaliação do sistema elétrico de Boa Vista –RR”, cujas recomendações e informações subsidiam o Estudo de Planejamento Integradode Recursos para o Sistema Elétrico de Boa Vista – Roraima, composto de nove capítulosassim estruturados:

Capítulo 1, Introdução: apresenta a estrutura do trabalho.

Capítulo 2, Caracterização do Sistema Elétrico de Boa Vista: descreve demaneira sucinta o sistema elétrico da cidade e a população atendida por energia elétrica.Neste capítulo estão caracterizados os hábitos de consumo da população, levantados naPesquisa do Estudo de usos finais de energia elétrica e de avaliação do sistema elétrico deBoa Vista – RR, primeira etapa do conjunto de trabalhos. Aborda a estrutura tarifáriavigente e, define as hipóteses adotadas para a compatibilização dos dados fornecidos pelaEletronorte, sobre a demanda efetivamente registrada, e a determinada pela Pesquisa (1a

etapa), para construção de curvas de carga, utilizadas nas projeções do Cenário Tendencialde Demanda de Energia de Boa Vista. São também apresentadas as curvas de carga para oCenário Tendencial, compreendido no período de 1997 à 2008.

Capítulos 3, 4, 5, 6 e 7 apresentam os programas propostos para conservação deenergia. O Capítulo 3, Iluminação Residencial: caracteriza de maneira detalhada o usofinal iluminação e descreve os requisitos básicos de um programa de conservação deenergia neste uso. Apresenta o programa proposto e sua análise econômico-financeira.

Capítulo 4, Iluminação Pública: caracteriza o sistema de iluminação pública dacidade, apresenta os dados obtidos na Campanha de Medição, realizada na 1a etapa,apresenta o programa proposto e sua análise econômico-financeira.

Capítulo 5, Análise do Potencial de Conservação de Energia na CAER:caracteriza a demanda do sistema de tratamento de águas e esgoto de Boa Vista, apresentaos dados obtidos na Campanha de Medição, realizada na 1a etapa, apresenta o programaproposto e sua análise econômico-financeira.

Capítulo 6, Refrigeração no Setor Residencial: caracteriza o parque existente degeladeiras da cidade, apresenta os dados obtidos na Campanha de Medição, realizada na 1a

etapa e descreve os requisitos básicos de um programa de conservação de energia nesteuso. Apresenta o programa proposto e sua análise econômico-financeira.

Capítulo 7, Condicionamento Ambiental: descreve de maneira sucinta ainfluencia do clima sobre o consumo de energia, analisa as possibilidades de melhoria deeficiência energética no condicionamento ambiente segundo a influência dos tipos deconstruções e dos materiais utilizados, sobre a demanda de energia para condicionamentoambiental e refrigeração. Aborda, também, a problemática da formação de pessoal na área

1. Introdução


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de construção civil. No tocante aos equipamentos, caracteriza a demanda e o parqueexistente de condicionadores de ar, apresenta os dados obtidos na Campanha de Medição,realizada na 1a etapa, apresenta o programa proposto de substituição de condicionadores dear e sua análise econômico-financeira.

Capítulo 8, Avaliação Integrada de Recursos de Oferta e Demanda: avalia aefetividade das medidas de conservação propostas, através de ferramentas que permitemcompará-las quanto ao seu custo e seu potencial de conservação de energia. Abordatambém a efetividade dos custos em relação às opções de oferta de energia, levando emconta todas as etapas do sistema elétrico: geração, transmissão e distribuição.

Capítulo 9, Conclusões e Recomendações: apresenta de forma sucinta asprincipais conclusões obtidas dos programas propostos para conservação de energia(capítulos 3 a 7) e faz recomendações a respeito dos mesmos.

O anexo “Sumário Metodológico” apresenta as bases conceituais necessária paraa análise econômico-financeira que foram realizadas nos capítulos 3 a 7 bem como,estabelece as ferramentas necessárias para a avaliação da efetividade das medidas,apresentadas no capítulo 8.

2. Caracterização do Setor Elétrico de Boa Vista – RR


3

Capítulo 2

Caracterização do Sistema Elétrico de Boa Vista, Roraima

Este capítulo tem por objetivo apresentar uma breve caracterização do SetorElétrico de Boa Vista. As principais fontes de informação sobre a caracterização da ofertade energia são: o Sumário Executivo do “Estudo de usos finais de energia elétrica e deavaliação do sistema elétrico der Boa Vista – RR” e os relatórios da ELETRONORTE eELETROBRAS (principalmente “Sistema Roraima – Projeção da Demanda e PerspectivasSócio – Econômicas. Ciclo 97/98. EPEM – 6.07/98”). Os dados, informações e hipótesesaqui apresentadas constituem as bases sobre as quais se formularão, nos capítulosseguintes, as propostas de racionalização do uso e da oferta de energia para Boa Vista.

2.1. O Setor Elétrico de Roraima

O atendimento à demanda de energia elétrica ao Estado de Roraima está sob aresponsabilidade da Boa Vista Energia (BVE) resultante do desmembramento daELETRONORTE - Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A e da CER - CompanhiaEnergética de Roraima.

A BVE, ex-Eletronorte, através da CRR - Regional de Produção e Comercializaçãode Roraima atende a capital do Estado, Boa Vista, e supre ainda quatro localidadespertencentes ao Sistema CER, quais sejam: Mucajaí, Tamandaré, São Raimundo e VilaIracema, através de energia elétrica gerada em Boa Vista. A CER é responsável pelofornecimento ao interior do Estado, atendendo, em condições precárias, 75 localidadesisoladas, através de um Sistema constituído por grupos geradores de pequeno e médioporte.

O mercado de energia elétrica de Roraima (Eletronorte e CER) apresenta taxas decrescimento históricas acima da média brasileira, motivadas, no início, pelo incremento doprocesso extrativo, o que representou a chegada de grandes contingentes populacionais eque marcou aquele momento como a grande fase do garimpo. Posteriormente, com aimplantação da política de demarcação das terras indígenas, um grande número degarimpeiros se transferiu para a Capital do Estado, proporcionando o crescimento dapopulação local. Esta dinâmica do mercado, que no período de 1990 a 1997, apresentouuma taxa de crescimento média anual de 10,4 %, exigiu da Eletronorte a aplicação degrandes investimentos para adequar a oferta de energia elétrica, como é o caso da linha detransmissão em 230 kV, que interligará Boa Vista à Venezuela.

Com a conclusão da negociação Brasil/Venezuela, de compra de energia, através daELETRONORTE, para suprimento ao mercado de Boa Vista, a CER passará a viabilizar oatendimento mais confiável às demais localidades do Estado de Roraima, inclusive a regiãoatualmente suprida pela UHE Alto Jatapu.

Anualmente, as projeções da demanda de energia elétrica são reavaliadas em todosos seus níveis, conforme a sistemática estabelecida pelo Setor Elétrico. Este procedimentovisa incorporar às projeções os efeitos dos fatos novos decorrentes da dinâmica daeconomia regional e o seu rebatimento no planejamento da oferta de energia elétrica. Neste



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sentido, são realizadas pesquisas de campo através das quais são reformuladas as hipótesesde cenários, bases para a quantificação da demanda de energia elétrica global do sistema.

2.1.1. Considerações sobre o Sistema Elétrico

O parque gerador existente no Estado de Roraima é de naturezapredominantemente térmica, totalizando 81,8 MW efetivos instalados em dezembro/1997,sendo que 85,7% deste total sob responsabilidade da Eletronorte e os 14,3% restantes,instalados no interior do Estado, sob responsabilidade da CER - Companhia Energética deRoraima. O parque gerador da CER é de natureza predominantemente térmica, porém, asudeste do Estado, a CODESAIMA (Companhia de Desenvolvimento de Roraima),construiu e inaugurou em janeiro de 1995 a 1a etapa (2 x 2,5 MW) da UHE Alto Jatapu,sendo que futuramente será construída a última etapa de mesma potência (2 x 2,5 MW). Atransferência desta UHE para a CER aconteceu no início do primeiro semestre de 1997.

O Sistema Boa Vista beneficia uma população de cerca de 162.218 habitantes, oque equivale a 63,2 % do total da população do Estado. A tabela 2.1 e o gráfico 2.1apresentam a variação da população atendida ao longo deste Ciclo de Planejamento, 97/98.

Tabela 2.1. Sistema Roraima - População Beneficiada com Energia Elétrica Ciclo97/98

LOCALIDADE / ANO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

1. BOA VISTA

Pop.na Cap. (Urb. e Rural) 167.840 170.990 173.871 176.797 179.768 182.783 185.845 188.632 191.456 194.318 197.219 200.158

NCR na Capital (Urb. e Rural) 31.289 35.990 37.509 39.088 40.730 42.437 44.212 45.794 47.432 49.131 50.892 52.716

Habitantes / Domicílios 3,96 3,93 3,90 3,88 3,85 3,82 3,79 3,76 3,73 3,70 3,67 3,64

Pop. Atendida - HAB. 159.011 162.218 165.411 168.657 171.961 175.316 178.730 182.209 185.748 189.350 193.015 196.740

2. CER

Pop. no Int. (Urb. e Rural) 82.760 85.574 88.312 91.128 94.024 97.005 100.071 102.916 105.836 108.830 111.901 115.052

NCR no Int. (Urb. e Rural) 8.625 9.600 10.861 12.178 13.554 14.991 16.491 17.589 18.733 19.922 21.158 22.445


Pop. Atendida - HAB. 40.883 44.841 50.249 55.861 61.680 67.612 73.652 77.805 82.023 86.411 90.864 95.378

3. TOTAL DO ESTADO

Pop. do Est. (Urb. e Rural) 250.600 256.564 262.183 267.925 273.792 279.788 285.916 291.548 297.292 303.148 309.120 315.210

NCR no Est. (Urb. e Rural) 39.914 45.590 48.370 51.266 54.284 57.428 60.703 63.383 66.165 69.053 72.050 75.161


Pop. Atendida - HAB. 202.109 209.279 217.848 226.584 235.543 244.703 254.065 261.635 269.406 277.289 285.349 293.587

Fonte: EPEM

Gráfico 2.1

Fonte: Sistema Roraima – Projeção da demanda e perspectivas socioeconômicas.Ciclo 97/98. EPEM – 6/07/98.

População Atendida com Energia ElétricaEstado de Roraima

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Boa Vista CER



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Cerca de 86,1 % do mercado de energia elétrica de Boa Vista, no ano de 1997,corresponde às classes: residencial, comercial e poderes públicos. Os 13,9 % restantes sereferem às demais classes de consumo: industrial, rural, iluminação pública, serviçospúblicos e consumo próprio. O gráfico 2.2 apresenta a estrutura deste consumo.

Gráfico 2.2. Sistema Roraima Eletronorte Boa Vista Estruturas de Consumo - 1997

ILUM. PÚBLICA4%

COMERCIAL18%

CONS. PRÓPRIO1%

INDUSTRIAL4%

POD. PÚBLICOS16%

SERV. PÚBLICOS4%

RURAL1%

RESIDENCIAL52%

2.1.2. O Sistema Eletronorte

O sistema elétrico de Boa Vista é constituído por duas usinas termelétricas a óleodiesel, a UTE Floresta (70 MW nominais) e a UTE Boa Vista (17,5 MW nominais),interligadas por dois alimentadores de 13,8 kV, que unem as subestações de Floresta e BoaVista. Cada usina possui atualmente onze alimentadores que atendem ao sistema dedistribuição de Boa Vista, pertencente à ELETRONORTE. A Tabela 2.2 apresenta asprincipais características das unidades geradoras do sistema Boa Vista em dezembrode1997.

Tabela 2.2. Eletronorte Boa Vista Capacidade Geradora InstaladaUSINA LOCALIZAÇÃO UNIDADE TIPO COMBUSTÍVEL POTÊNCIA . (MW)

Nominal EfetivaUTE FLORESTA Boa Vista 2 TG Diesel 26,0 18,0

1 TG Diesel 18,0 18,0TOTAL 3 70,0 54,0

UTE BOA VISTA Boa Vista 7 GD Diesel 2,5 2,3TOTAL 7 17,5 16,1

TOTAL GERAL 10 87,5 70,1Fonte: EPEENotas: TG - turbina a gás ; GD - grupo Diesel

A tabela 2.3 apresenta informações sobre consumo específico de combustível dasmáquinas, sobre custos e sobre alocação dos custos entre a empresa local (equivalentehidráulico) e a Sociedade (através do Conta de Consumo de Combustíveis – CCC).



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Tabela 2.3. Consumo Específico, custos de combustível e distribuição dos custosdo Parque Gerador de Boa Vista

Custo ConsumoReferência Total Eletronorte(1) Sociedade

CCCTotal Consumo

EspecíficoDiesel Energia

Gerada(Mês) (R$) (R$) (R$) (1,000 l) (l/kWh) (R$/l) (MWh)Set-97 3.454.800 1.119.685 2.335.114 10.215 0,371 0,3382 24.587Out-97 3.164.095 871.167 2.292.927 9.355 0,386 0,3382 26.143Nov-97 3.400.045 986.130 2.413.914 10.066 0,396 0,3378 25.823Média 97 30% 70% 104.533 0,38 272.810

Fonte: ELETRONORTENotas: (1) Custo Eletronorte: equivalente hidráulico

Neste projeto serão adotadas as seguintes hipóteses de análise: consumo específicode 0,38 l/kWh, custo do diesel de R$0,338 por litro, participação da CCC de 70%(R$0,2336 por litro) e equivalente hidráulico custeado pela ELETRONORTE de 30%(R$0,1044 por litro).

A disponibilidade atual (1998), totaliza 61,5 MW efetivos (17,0% de redução dacapacidade efetiva), para atender uma demanda prevista de 51,4 MW. Este valor nãoconfere reserva operativa adequada ao sistema, na perda de sua maior unidade geradora(18 MW). No entanto, para o ano de 1998, a operação da ELETRONORTE tem umaexpectativa de gerar 236,6 GWh, atendendo 87,9% do mercado de energia do Estado deRoraima.

Dois eventos importantes deveriam ocorrer, no ano de 1998, que poderiam marcara situação do suprimento de energia elétrica ao Sistema Boa Vista: a transferência da atualconcessão de distribuição e geração da ELETRONORTE para outra empresa subsidiária ea interligação elétrica deste sistema com a Venezuela. O programa de desestatização doSistema Isolado de Boa Vista passou por mais uma etapa com a criação da Boa VistaEnergia S/A, em 23/12/1997, através de escritura pública, com capital simbólico. ARegional de Produção e Comercialização de Roraima - CRR, continuará a existir, em nívelde superintendência, com a mesma estrutura organizacional até sua privatização, comosubsidiária integral da ELETRONORTE.

A interligação de Boa Vista ao sistema elétrico venezuelano, permitindo o acesso àenergia proveniente de usinas hidrelétricas da Edelca situadas no baixo Caroni (UHE Gurie UHE Macagua), ampliará fortemente a oferta de energia ao Estado a partir de dezembrode 1998 (relatório NT-EPEP-6.005, de agosto de 1997), caso o cronograma seja cumprido.Esta interligação, com origem na localidade fronteiriça de Santa Elena de Uiarém, serárealizada através de uma linha de transmissão em 230 kV com 200 km de extensão até BoaVista, possuindo uma capacidade de transporte de energia firme de 200 MW. Com estainterligação, o Sistema de Subtransmissão associado será ampliado em 359 km de linhas em69 kV, 253 km de linhas em 34,5 kV e em 50 km de alimentadores em 13,8 kV, só no anode 1998. Esta ampliação implicará na implantação de 5 subestações abaixadoras em 69 kV e1 subestação em 34,5 kV, para as localidades de Boa Vista (230/69 kV), Mucajaí e Caracaraí(69/13,8 kV), Alto Alegre e Bonfim (69/34,5/13,8 kV) e Pacaraima (34,5/13,8 kV). Alemdisso, a partir do ano de 2001, deverão entrar mais subestações nas seguintes localidades:Novo Paraíso, S. João da Baliza e Normandia.



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A interligação deverá proporcionar ao Sistema Boa Vista a substituição total de suageração térmica, estimada em 3.256 GWh no período 1999/2006, implicando redução degastos de aproximadamente US$ 402,4 milhões com a economia de consumo de 1,3bilhões de litros de óleo diesel.

2.1.2.1. Transmissão e Distribuição - Eletronorte

A ELETRONORTE também está realizando investimentos significativos do ladodo Sistema de Distribuição. As condições da rede deverão ser compatibilizadas com asnecessidades locais, eliminando os pontos de estrangulamento que possam comprometer oatendimento aos consumidores. O comprimento médio dos alimentadores primários acimada média desejável e o carregamento próximo ao limite operacional contribuem para oaumento dos índices de DEC e FEC e perdas comerciais. Adicionalmente, a aquisição einstalação de novos medidores contribuirá para aumento no número de consumidorestaxados controlando a expansão desordenada na periferia de Boa Vista e o número deconsumidores clandestinosi.

Como os sistemas de transmissão encontram-se com sua capacidade de escoamentode energia esgotada, a Eletronorte tem realizado obras em seus sistemas no Estado deRoraima. Por exemplo, em 1996 foram executadas obras de adequação nas subestações deFloresta e Boa Vista, além da implantação de 3 novos alimentadores de 13,8 kV na rede dedistribuição de Boa Vista.1

Entretanto, para fazer frente ao crescimento da demanda, haverá necessidade deinvestimentos adicionais, tanto no sistema de transmissão quanto no sistema dedistribuição. Alguns destes investimentos estavam programados para o biênio 1997/19981.

Por outro lado, a interligação elétrica Brasil/Venezuela permite vislumbrar, numhorizonte de médio a longo prazo, as seguintes obras:

§ Implantação, pela Eletronorte, da LT 230 kV entre Santa Elena de Uiarém eBoa Vista, com aproximadamente 206 km de extensão (474 torres) e capacidade detransporte de energia firme de 200 MW, com início de operação previsto para atédezembro de 1998;

§ Implementação, pela Eletronorte, da SE Boa Vista 230/13,8 kV na regiãode Monte Cristo, com início de operação previsto para até dezembro de 1998, de ondeserão derivados cinco circuitos em 69 kV, sendo dois deles a curto prazo, para atendimentoa Boa Vista, e dois outros a longo prazo, com a mesma finalidade, ficando o circuitorestante destinado ao atendimento do tronco Mucajaí/Caracaraí;

§ Implementação, em parceria com a CER, das obras do Sistema deTransmissão proveniente de Boa Vista para atendimento às localidades de Mucajaí eCaracarí, com início de operação previsto para o ano de 1998, junto com a LT – 230 kVSanta Elena de Uiarém/Boa Vista, constituído de:

- 50 km de linhas de transmissão em 69 kV (trecho Boa Vista/Mucajaí);- 80 km de linhas de transmissão em 69 kV (trecho Mucajaí/Caracarí);

§ Implantação, pela Eletronorte, de quatro subestações de distribuição69/13,8 kV em Boa Vista, cada uma com dois transformadores de 26,6 MVA e ummáximo de dez alimentadores 13,8 kV, no horizonte previsto para atingir-se os 200 MW deenergia firme considerados na interligação Venezuela/Brasil. Duas delas (Centro e Floresta)serão a curto prazo (1998) e as outras duas (Distrito Industrial e Caranã) a longo prazo1;



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Além do atendimento à Boa Vista, a Eletronorte realiza o suprimento de energiaelétrica à concessionária estadual, CER - Companhia Energética de Roraima, através de umalimentador expresso, em 13,8 kV, com 50 km de extensão, entre Boa Vista e Mucajaí,derivando-se à partir desta última para as localidades de Vila Iracema, Tamandaré e SãoRaimundo.

No campo da energia alternativa, a Eletronorte, em conjunto com o Cepel e a CER,está avaliando a viabilidade de implantação de uma usina eólica em Roraima, tendoinstalado, no biênio 1996/1997, estações anemométricas nas localidades de Tepequém,Água Fria e Uiramutã, todas pertencentes aos sistemas isolados da CER e situadas ao nortedo Estado, para monitoração da velocidade e direção do vento no período mínimo de umano.

2.1.2.2. Projeção de mercado

A tabela 2.4. apresenta as projeções de mercado de energia elétrica aprovadas peloCTEM para o Ciclo de Planejamento 1997/1998. para o SISTEMA RORAIMA - BOAVISTA, até o ano 2007.

Tabela 2.4SISTEMA RORAIMA - ELETRONORTE BOA VISTA - CICLO 97/98

DADOS BÁSICOS ANUAIS DE MERCADO - 1996/2007 [ ENERGIA - MWh / DEMANDA - kWh/h ]

DESCRIÇÃO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

RESIDENCIAL 89.765 107.165 114.507 122.330 130.598 139.330 148.553 157.165 166.203 175.693 185.653 196.102

INDUSTRIAL 7.576 8.129 11.105 14.562 18.556 23.153 28.433 32.615 37.263 42.422 48.145 54.486

COMERCIAL 30.874 36.769 40.525 44.672 49.229 54.236 59.741 64.612 69.867 75.541 81.667 88.280

RURAL 949 1.162 1.552 2.000 2.516 3.107 3.782 4.515 5.338 6.264 7.302 8.464

PODERES PÚBLICOS 29.319 33.818 35.890 38.075 40.358 42.738 45.221 47.432 49.701 52.028 54.407 56.834

ILUMINAÇÃO PÚBLICA 8.036 9.063 9.878 10.770 11.739 12.794 13.941 15.071 16.290 17.605 19.024 20.556

SERVIÇOS PÚBLICOS 8.847 8.313 9.675 11.216 12.951 14.901 17.092 19.399 21.959 24.801 27.950 31.440

CONS.PRÓPR. C / INT 1.510 1.924 2.061 2.208 2.364 2.531 2.708 2.873 3.047 3.231 3.423 3.627

CONSUMO TOTAL 176.876 206.343 225.193 245.833 268.311 292.790 319.471 343.682 369.668 397.585 427.571 459.789

SUPRIMENTO 5.704 6.845 7.462 8.818 10.269 11.752 13.221 14.719 16.288 17.915 19.506 21.174

PERDAS TOTAIS 54.702 48.961 47.651 41.455 37.987 40.743 43.654 46.113 48.680 51.354 54.135 57.033

ENERGIA REQUERIDA 237.282 262.149 280.306 296.106 316.567 345.285 376.346 404.514 434.636 466.854 501.212 537.996

GERAÇÃO TOTAL 237.282 262.149 280.306 296.106 316.567 345.285 376.346 404.514 434.636 466.854 501.212 537.996

Hidáulica 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

TÉRMICA 237.282 262.149 280.306 296.106 316.567 345.285 376.346 404.514 434.636 466.854 501.212 537.996

DEM. MERC. PRÓPRIO 42.100 46.631 49.628 52.040 55.104 59.922 64.973 69.483 74.092 79.431 84.912 90.766

DEM. CARG. PRÓPRIA 43.400 48.056 51.373 53.970 57.221 62.223 67.477 72.209 77.048 82.647 88.417 94.582

NUM.CONS. RESID. 31.289 35.990 37.509 39.088 40.730 42.437 44.212 45.794 47.432 49.131 50.892 52.716

NUM. CONS. TOTAIS 35.075 40.057 41.748 43.505 45.333 47.233 49.208 50.969 52.792 54.683 56.643 58.673

F. C. CARG. PRÓPRIA 62,2% 62,3% 62,3% 62,6% 63,0% 63,3% 63,7% 63,9% 64,2% 64,5% 64,7% 64,9%

MWmédio 27,1 29,9 32,0 33,8 36,1 39,4 43,0 46,2 49,6 53,3 57,2 61,4

FONTE: GCPS - CTEM/COMAM - PLANTE 09 - EMPRESA 132



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2.1.3. O Sistema CER

Por iniciativa do Governo Estadual local, já foram iniciadas as obras de interligaçãoelétrica que visa proporcionar ao interior do Estado o acesso à energia adquirida daVenezuela, justificando a análise das perspectivas do Sistema CER. Assim, para avaliar operíodo compreendido até a saturação da capacidade de transmissão a partir da Venezuela,é relevante a análise da evolução conjunta da demanda da Capital e interior..

O sistema CER é composto por 3 regiões elétricas, atualmente com 34 localidadesonde existe atendimento comercial (faturamento) e mais 41 localidades sem faturamento,onde a CER, embora autorizada pelo DNAEE, tem feito a implantação da comercializaçãode forma gradual, gerando e distribuindo energia gratuitamente à população. Além dessas,mais 11 novas localidades recebem energia elétrica, graças a solicitações feitas pelacomunidade, através do Governo do Estado, que banca todas as despesas commanutenção, óleo e pessoal, cabendo à CER apenas sua operação. O fornecimento deenergia elétrica a essas localidades ocorre de forma parcial e descontínua, sendoconsiderada, na maioria das vezes, precário e deficitário.

O parque gerador CER possui máquinas de fabricantes e modelos diferentes, o quedificulta a implantação de um programa de manutenção adequado. Esta diversidade demarcas e modelos prejudica a formação de estoque de sobressalentes interferindo,consequentemente, na qualidade de fornecimento de energia elétrica1.

Adicionalmente, em função do esgotamento da vida útil de suas unidadesgeradoras, o suprimento da maioria das localidades apresenta deficiências, que deverão sersanadas através de um Programa de Revitalização do parque térmico previsto para o biênio97/98. Esse programa teve seus recursos aprovados pela Eletrobrás, aguardando-se acertosjurídicos entre as duas empresas para assinatura do convênio1.

A capacidade efetiva de geração do sistema CER é de 11,5 MW, proveniente de 98grupos geradores Diesel, cujas potências efetivas variam entre 6 KW a 1.000 KW. O regimede operação dessas termelétricas varia de 6 a 24 horas diárias, de acordo com o porte e aimportância econômica da localidade1.

Dentre as localidades do sistema CER, apenas duas(4,0% do total) possuemparques geradores superiores a 1,0 MW, podendo-se destacar dentre os maiores: Caracaraí(4,1 MW), São João da Baliza (1,8 MW), Alto Alegre (1,0 MW), Bonfim (0,9 MW) eNormandia (0,8 MW). A maioria dessas usinas está distante da tancagem central da CER,em Boa Vista, sendo o acesso a muitas delas dificultado durante o período de chuvas,exigindo esquema especial de suprimento e armazenamento de óleo diesel. O suprimentode óleo diesel é realizado sob responsabilidade da CER, após recebimento do mesmo noterminal fluvial da Petrobrás em Caracaraí, distante 130 km de Boa Vista. Ao sul doEstado, a CER instalou recentemente uma tancagem de 15.000 litros de óleo diesel emSanta Maria do Boiaçu, existindo 2 tanques auxiliares para atendimento à usina local. Numaetapa inicial, a CER pretende realizar, através deste terminal de armazenamento, osuprimento de combustíveis às usinas de Santa Maria do Xeruini e Terra Preta.Posteriormente, a CER deverá avaliar a extensão desse suprimento às demais usinasdaquela região1.

Os critérios de garantia de atendimento adotados pelo Grupo de Trabalho ParaEstudos dos Sistemas Isolados – GTSI/GCPS, para o planejamento da extensão da



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geração às localidades do interior, priorizaram o atendimento às cargas mais importantes dosistema CER. Assim, algumas localidades de menor porte apresentam pequeno déficit dereserva de potência ao longo deste horizonte decenal, sem, entretanto, implicar riscos deracionamento em condições normais de operação1.

A tabela 2.5. apresenta a projeção de mercado de energia elétrica para o SistemaCER, até o ano de 2007. Essa projeção é aprovada pelo CTEM para o Ciclo dePlanejamento 1997/1998.

Tabela 2.5.SISTEMA CER - CICLO 97/98

DADOS BÁSICOS ANUAIS DE MERCADO - 1996/2007 [ ENERGIA - MWh / DEMANDA - kWh/h ]

DESCRIÇÃO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

RESIDENCIAL 11.253 12.752 15.712 19.059 22.816 27.009 31.663 34.615 37.766 41.119 44.686 48.482

INDUSTRIAL 867 1.234 1.816 2.627 3.606 4.828 6.189 7.139 8.201 9.385 10.701 12.163

COMERCIAL 3.523 4.258 5.379 6.839 8.396 10.192 11.974 13.383 14.925 16.608 18.443 20.444

RURAL 347 614 754 962 1.148 1.356 1.503 1.633 1.774 1.922 2.079 2.245

PODERES PÚBLICOS 4.011 5.037 6.188 7.888 9.420 11.123 12.326 13.399 14.552 15.771 17.059 18.420

ILUMINAÇÃO PÚBLICA 1.598 1.200 1.474 1.879 2.244 2.650 2.937 3.192 3.467 3.757 4.064 4.388

SERVIÇOS PÚBLICOS 1.793 2.055 2.524 3.218 3.843 4.538 5.029 5.466 5.937 6.434 6.960 7.515

CONS.PRÓPR. C / INT 138 151 185 236 282 333 370 402 436 473 511 552

CONSUMO TOTAL 23.530 27.301 34.033 42.708 51.756 62.029 71.990 79.229 87.059 95.470 104.504 114.210

PERDAS TOTAIS 9.749 11.123 12.232 13.435 14.107 14.466 14.088 15.204 16.337 17.512 18.732 19.997

ENERGIA REQUERIDA 33.279 38.424 46.265 56.143 65.863 76.495 86.078 94.433 103.395 112.982 123.236 134.207

GERAÇÃO TOTAL 27.575 31.579 38.803 47.325 55.594 64.743 72.857 79.714 87.107 95.067 103.730 113.033

HIDRÁULICA 9.928 13.402 14.016 15.337 16.708 18.137 19.608 21.131 22.707 24.321 25.994 27.698

TÉRMICA 17.647 18.177 24.787 31.988 38.886 46.606 53.249 58.583 64.400 70.746 77.736 85.335

ENERGIA COMPRADA 5.704 6.845 7.462 8.818 10.269 11.752 13.221 14.719 16.288 17.915 19.506 21.174

DEM. MERC. PRÓPRIO 7.062 8.533 10.055 11.948 13.730 15.627 17.239 18.651 20.087 21.713 23.369 25.116

DEM. CARG. PRÓPRIA 7.062 8.533 10.055 11.948 13.730 15.627 17.239 18.651 20.087 21.713 23.369 25.116

NUM.CONS. RESID. 8.625 9.600 10.861 12.178 13.554 14.991 16.491 17.589 18.733 19.922 21.158 22.445

NUM. CONS. TOTAIS 10.651 13.799 15.612 17.505 19.482 21.548 23.704 25.282 26.927 28.636 30.412 32.262

F. C. CARG. PRÓPRIA 53,8% 51,4% 52,5% 53,6% 54,8% 55,9% 57,0% 57,8% 58,8% 59,4% 60,2% 61,0%

MWmédio 3,8 4,4 5,3 6,4 7,5 8,7 9,8 10,8 11,8 12,9 14,1 15,3

FONTE: GCPS - CTEM/COMAM - PLANTE 09 - EMPRESA 131

Para atender ao crescimento da demanda prevista para os sistemas isolados dointerior do Estado, onde se incluem mais 18 localidades previstas para serem incorporadasao seu sistema, a CER desenvolveu um programa de expansão de sua capacidade geradoraque inclui a aquisição de novas unidades diesel e o remanejamento de grupos geradoresentre as usinas existentes, num total de 17.840 KW distribuídos entre 243 unidades1.

Esse programa de obras, previsto para ser implantado no horizonte 1997/2005,totalizará investimentos de R$ 4,3 milhões, sendo que aproximadamente 75% deste totalserão relativos à compra de 121 unidades novas, cabendo o restante ao remanejamento degrupos diesel existentes. Um resumo deste programa de obras é apresentado na Tabela 2.61.



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Tabela 2.6. Sistemas Isolados do Interior de Roraima - Programa deExpansão da Geração

Grupos Diesel- Intervenção

N° de Unidades Potência NominalInstalada (KW)

Investimento(R$ x 106)

AquisiçãoRemanejamento

121122

8.8518.989

3,211,08

Total Geral 243 17.840 4,29Fonte: Estado de Roraima - Plano Indicativo do Atendimento de Energia Elétrica – GCPS.

No período 1997/2005, a previsão de consumo de óleo diesel na geraçãotermelétrica é de 182,3 milhões de litros implicando gastos de US$ 33.2 milhões1.

2.1.3. 1. Transmissão CER

À exceção de Taiano, interligada a Maloca do Barata, as localidades do interior doEstado atendidas pela CER operam isoladas, com geração térmica local, não existindonenhum sistema de transmissão associado, excetuando-se as redes locais de distribuição debaixa tensão1.

Em função das distâncias envolvidas, essas localidades do interior do Estadodeverão continuar isoladas, mantendo sua operação baseada em geração térmica local. Aexceção refere-se ao sistema de transmissão associado à primeira etapa da UHE AltoJatapu, que entrou em operação em 1995, e atende hoje a 9 localidades do Sistema CER,interligadas através de 69 kV e 13,8 kV, ao sul do Estado1.

Entretanto, em consequência da interligação elétrica em 230 kV entre Santa Elenade Uiarém (Venezuela) e Boa Vista, e da extensão deste sistema de transmissão de BoaVista até Mucajaí e Caracaraí, na tensão de 69 kV, a CER vislumbrou a hipótese deinterligação de outras localidades de seus sistemas, tendo firmado um Termo deCompromisso com a Eletrobrás visando a interiorização da oferta de energia elétrica noEstado de Roraima.

Na concepção da CER, este sistema teria 260 km de extensão e o retorno doinvestimento seria propiciado pelo adiamento dos gastos previstos paraaquisição/remanejamento de grupos geradores diesel e pela economia de consumo decombustíveis em função da desativação dessas termelétricas. Tudo isso além da redução databela de pessoal da UHE Alto Jatapu1.Ainda na visão da CER, a UHE Alto Jatapu seriamantida como reserva de contingência e/ou como suporte de reativoii.

Como essas interligações propostas pela CER não fazem parte do projeto originalda interligação elétrica Brasil/Venezuela, a Eletronorte deverá avaliar, através de estudoselétricos, o comportamento dinâmico dessa proposta, observando os principais aspectoscríticos de sua operação em paralelo com a interligação Brasil/Venezuela, uma vez que ocontrato de suprimento entre os dois países inclui penalidades para causas específicas queimpliquem interrupções nos fluxos de energia contratados1.

2.1.4. O Contrato de Suprimento de Energia Elétrica entre Edelca e Eletronorte

O contrato firmado entre a Eletronorte e a Edelca tem por finalidade o suprimentode energia elétrica por parte da Edelca à Eletronorte. O suprimento elétrico se realizará noPonto de Entrega, através de uma saída de linha trifásica na tensão nominal de 230 kV,



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entre fases, em frequência de operação de 60 Hz e é estabelecido como ponto de entrega aconexão entre os sistemas de transmissão de propriedade da Edelca e da Eletronorte,localizado na fronteira entre a Venezuela e o Brasil, ao sul da cidade de Santa Elena deUairén2.

Este contrato possui 31 cláusulas, dentre cujas condições destacam-se:• Tolerância de ± 5% nas flutuações de tensão e de ± 0,5% nas de frequência.• Limite nas tensões e distorções harmônicas conforme acordado no Manual de

Operações.• Data de início do serviço à Eletronorte.

O suprimento elétrico dar-se-á até 31 de dezembro de 1998. No caso da Edelcanão estar capacitada para iniciar o suprimento na data prevista, esta pagará àEletronorte uma multa de US$ 5.000 americanos por dia, durante os 3primeiros meses de atraso. Quando o atraso exceder a 3 meses, a multa será deUS$ 35.000 americanos por cada dia de atraso adicional. Os pagamentos dessamulta serão efetuados mediante descontos, em parcelas iguais, até 35% do valorda Fatura estimada, de acordo com o estabelecido na cláusula n.º 11. No casoda Eletronorte não estar capacitada para iniciar o suprimento na data prevista,esta pagará multa à Edelca nos mesmos termos estabelecidos para o pagamentoda Edelca à Eletronorte (cláusula n.º 11). As multas só se aplicarão se a parteprejudicada demonstrar que na data prevista para o início do suprimento seusistema se encontrava em condições de operar. As multas não serão aplicadasquando o atraso for devido à falta de obtenção das autorizações que devem serrequeridas às autoridades administrativas que regulam a questão ambiental.

• Aumento das demandas da EletronorteOs termos e condições para o atendimento, pela Edelca à Eletronorte, derequisitos de demanda superiores ao limite de 200MW de Demanda Máxima,estabelecido em contrato, deverão ser negociadas entre as partes..

• CustosAs partes estão de acordo com a aplicação dos seguintes encargos, por conceitode suprimento de energia elétrica: A Eletronorte pagará pelo conceito de custode construção do sistema de transmissão em território venezuelano, 20 parcelasfixas semestrais de US$ 4.500.000 americanos, contadas a partir da data em quea Linha de Transmissão e seus Sistemas Associados, até o Ponto de Entrega,em território venezuelano, se encontrem em condições de operação atestadaspelas partes.a) A Eletronorte pagará, anualmente, por conceito de custo de operação e

manutenção do sistema de transmissão venezuelano, o montante de US$800,000.00 americanos, a preço de 01 de janeiro de 1997. Estes custosdeverão ser pagos a partir do ano seguinte à data de início da operaçãocomercial do sistema;

b) A Eletronorte pagará pela energia elétrica entregue uma tarifa de US$26.00/MWh, nos 10 primeiros anos a partir do início da operaçãocomercial da linha e uma tarifa de US$ 28.00/MWh, para os 10 anosseguintes.

Estes preços são fixados pelo câmbio vigente em 01 de janeiro de 1997 e serãocorrigidos, uma vez por ano, de acordo com a variação percentual do Índice de Preços aoConsumidor (IPC) – “Consumer Prices Index” dos Estados Unidos da América, publicado



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no “International Financial Statistics”, do Fundo Monetário Internacional, devendo-sefazer a primeira correção em 01 de janeiro de 1998.

Caso o índice de reajuste supramencionado venha a ser extinto ou a sofrervariações que descaracterizem de forma evidente o Contrato, este índice poderá sersubstituído ou reestruturado de comum acordo entre as Partes.

A Eletrobrás se constitui como garantidora e principal pagadora das obrigaçõesfinanceiras não saldadas pela Eletronorte, relacionadas com as obrigações assumidas poresta neste contrato. A Eletrobrás poderá assumir os direitos e obrigações da Eletronorte,derivados do referido contrato, podendo, neste último caso, mediante acordo prévio com aEdelca, ceder posteriormente a um terceiro tais direitos e obrigações.

2.2. A Demanda de Energia em Boa Vista

Segundo o estudo “Sistema Roraima – Projeção de demanda e perspectivassocioeconômicas – Ciclo 97/98 – EPEM 06/07/98” (tabela 2.7), a população beneficiadacom energia elétrica para o ciclo 97/98 será de:

Tabela 2.7. População beneficiada com energia elétrica - Ciclo 97/98LOCALIDADE / ANO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

1. BOA VISTA

Pop.na Cap. (Urb. e Rural) 167.840 170.990 173.871 176.797 179.768 182.783 185.845 188.632 191.456 194.318 197.219 200.158

NCR na Capital (Urb. e Rural) 31.289 35.990 37.509 39.088 40.730 42.437 44.212 45.794 47.432 49.131 50.892 52.716


Pop. Atendida - HAB. 159.011 162.218 165.411 168.657 171.961 175.316 178.730 182.209 185.748 189.350 193.015 196.740

Da tabela 2.7 conclui-se que o número de domicílios em 1997 era de 41.277(162.218 habitantes, 3,93 habitantes por domicílio). Como o número de ligaçõesresidenciais era de 35.990 e a pesquisa de campo (primeira parte deste projeto) indica quehá até 1,03 domicílios por ligação, pode-se estimar que o número de domicílios atendidoscom ligações situava-se em torno de 37.000. Dessa forma, pode-se inferir que o número dedomicílios com atendimento semi-clandestino (i.e., domicílios com serviço elétrico, deconhecimento da concessionária, porém sem faturamento) era de, aproximadamente, 4.200a 5.200. De acordo com a medição efetuada em um trafo típico, o consumo médio pordomicílio semi-clandestino é de 312,3 kWh/mês, o que permite estimar que as perdascomerciais totais de energia situam-se entre 15.700 e 19.900 MWh/ano.

Para caracterizar a demanda, é preciso descrever a variação temporal da carga. Istopode ser feito com a construção da curva de carga, onde é possível observar a variaçãohorária da demanda absoluta. A magnitude das máximas determina a capacidade de geraçãoque deve estar disponível, enquanto a área sob a curva representa a energia elétrica quedeve ser abastecida no intervalo de tempo discriminado.

A variação da demanda num sistema térmico requer um conjunto diversificado deusinas geradoras de eletricidade. São necessárias usinas que operem quase continuamentepara abastecer a carga base e também são necessárias plantas que funcionem somente poralgumas horas ao dia, ou mesmo somente alguns dias do ano, para atender a ponta.

É desejável obter uma menor variação na demanda e reduzir os períodos durante osquais as usinas estão fora de uso; isto melhora o desempenho econômico do sistema epossibilita a redução dos custos.



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A pesquisa de usos finais realizada na primeira parte deste projeto produziu a curvade carga do sistema de Boa Vista para o ano referencial de 1997. Uma comparação entre ascurvas médias diárias (dia de semana e final de semana) e curvas obtidas por medição dosistema é mostrada no gráfico 2.3.

Gráfico 2.3. Hipóteses adotadas para compatibilização dos dados resultantes dapesquisa e simulação com os dados fornecidos pela Eletronorte em 1997.

Curva de Carga Sistema Boa Vista

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Quarta 15 /10

Quarta 29 /10Quinta 30 /10

Sábado 25/10Domingo 12/10

Simulação

(d ia de semana)

Simulação

( f ina l de semana)

As discrepâncias entre estas curvas são basicamente determinadas por:

1. Perdas técnicas, que podemos estimar em 8% sobre o consumo na média.Estas perdas são proporcionais ao quadrado da corrente e possuem contribuição maiorsobre a ponta.

2. Perdas comerciais, representadas pelas ligações clandestinas, ligações semi-clandestinas e fraudes, que podem ser estimadas em 14% sobre o consumo. Estascomponentes tendem a se carregar na ponta, justificando o formato mais acentuado dopico na curva de carga em relação à curva do sistema.

3. Suprimento à cidade de Mucajaí, não incluído na pesquisa e projeção dacurva de demanda.

4. Vieses da pesquisa: no setor residencial a tendência dos entrevistados édeclarar que os condicionadores de ar e a iluminação de segurança são desligados namadrugada, enquanto, na realidade, o desligamento não ocorre simultaneamente em todosos domicílios, se dando aleatoriamente entre as 7 ou 8 horas. No caso do setor deatividades, em praticamente todos os estabelecimentos grandes a ativação dosequipamentos se dá bem antes do início efetivo das atividades. A soma dos dois erros nadeclaração por parte dos entrevistados, acaba formando uma depressão mais pronunciadana curva de carga do início da manhã (gráfico 2.3).



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5. Os dados levantados pela pesquisa e medições permitem construir umacurva de carga, portanto uma demanda máxima, que já incorpora a diversificação dos usos.Trata-se portanto de uma média da demanda máxima estimada. O sistema real apresentaflutuações derivadas de fatores impossíveis de serem replicados por uma pesquisa destetipo (fatores climáticos, variações instantâneas do uso de equipamentos, etc.). A partir dademanda máxima estimada pela pesquisa seria possível estimar melhor a demanda máximareal, caso a curva de duração de carga anual estivesse disponível.

6. O Sistema Boa Vista é um sistema de pequeno porte e, portanto, intrinsecamenteinstável. Esta instabilidade, ou grande variação na curva de carga, deve-se ao baixo fator dediversificação existente. Pode-se mencionar, por exemplo, o caso do aeroporto de BoaVista, cujas cargas elétricas somente são ligadas nos horários de chegada ou saída de aviões,representando uma entrada ou saída de carga com impacto significativo sobre o sistema.

Para realização do estudo das alternativas de conservação e elaboração, em basecomparável, dos cenários de planejamento, faz-se necessário compatibilizar a curva decarga baseada na pesquisa com os números de projeção da demanda elaborados pelaEletronorte. Esta compatibilização é apresentada na tabela 2.8 e uma demonstração éapresentada no gráfico 2.4.

Tabela 2.8. Compatibilização da curva de carga de usos finais com os dados daEletronorteEnergia

GWh/anoPotência

MWFator de Carga

%EletronorteConsumo Total 212.019Geração Total 265.958 46.600 65.2%Pesquisa 225.006 32.160 79.9%Fatores de Compatibilização 1. Mucajaí 1 6.900 1.200 65.6% 2. Perdas Técnicas 2 21.277 5.749 3. Perdas Comerciais 3.1. Semi-clandestinos 19.814 4.524 3.2. Clandestinos 3 5.920 1.352

Total Compatibilização 53.910 12.824

Pesquisa Compatibilizada 278.916 44.984 70.8%Diferença 5% -3%Notas: 1. Suprimento +/- Saldo de Intercâmbios

2. Assumindo 8% de perdas técnicas do sistema3. Por diferença (47.012 MWh/ano menos perdas técnicas e perdas comerciais semi-clandestinas)

Os fatores de compatibilização apresentados na tabela 2.8 foram calculados oufornecidos pela Eletronorte. O primeiro fator de compatibilização é o fornecimento àcidade de Mucajaí. A pesquisa dos usos finais e entrevistas envolveu somente cargas dosistema da cidade de Boa Vista. Desta forma, a curva de carga gerada não inclui a cidade deMucajaí. As perdas técnicas foram estimadas em 8% sobre o consumo. A perdas depotência devido às perdas técnicas foram calculadas estimando-se o fator de carga dasperdas. Como as perdas técnicas são crescentes com o quadrado da corrente, o fator decarga das perdas é proporcional ao quadrado do inverso do fator de carga do sistema.



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O terceiro fator que explica as diferenças encontradas refere-se às perdascomerciais. Neste trabalho separam-se as perdas comerciais entre semi-clandestinas eclandestinas. As perdas semi-clandestinas são aquelas resultantes de ligações deconhecimento da empresa elétrica, mas não faturadas, por diversas razões, técnicas oupolíticas. As perdas clandestinas são perdas resultantes dos chamados "gatos". Olevantamento realizado pela equipe de trabalho permitiu avaliar o consumo médio de 312kWh/mês das ligações semi-clandestinas. O número de ligações nesta situação foi estimadoem 5286 domicílios, conforme descrito anteriormente neste capítulo. As perdas comerciaisclandestinas foram então estimadas por diferença entre as perdas totais levantadas pelaEletronorte e a somatória das perdas já calculadas.

Gráfico 2.4

C urva de C a rga M édia D iária % do p i c o d a s e m a n a

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Simulação - dia de semana

Simulação - f inal de semana

Dia de semana

Final de semana

(FC = 83%)

(FC = 83%)

(FC = 65%)

(FC = 71%)

2.2.1. O Crescimento da Demanda

A necessidade do aumento da capacidade instalada no setor elétrico deve-se tantoao crescimento vertical da demanda, como ao crescimento horizontal. O crescimento horizontal é oaumento da demanda devido à expansão geográfica do sistema elétrico. Nesse sentido,segundo o estudo de suprimento ao interior do Estado de Roraima, realizado em 1997,com a implantação do Sistema de Transmissão, em 230 kV, que interliga o Brasil àVenezuela, a Eletrobrás e a CER firmaram um “Termo de Compromisso”, com o objetivode estender a oferta de energia para o interior de Roraima. Dessa forma, a Eletronorte,juntamente com a CER, estudou a viabilidade técnica da implantação de um SistemaElétrico Integral do Estado, considerando a incorporação dos novos mercados.

O crescimento vertical é o aumento da demanda devido ao rápido crescimento daaquisição de equipamentos elétricos nas residências, o que ocorre nos domicílios que já têmacesso à eletricidade. Segundo a tabela 2.1 e o gráfico 2.1, a população total atendida porenergia elétrica no estado está prevista para crescer de 202.109 habitantes para 293.587habitantes no ano de 2007. O sistema Boa Vista passaria de 159.011 habitantes, para196.740 habitantes atendidos1.



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O consumo de energia elétrica está fortemente vinculado às características sócio-economicas de uma sociedade. Portanto, é possível relacionar este consumo a uma série devariáveis relativas à socioeconomia. O método de quantificação do consumo de energiaelétrica utilizado pela Gerência de Estudos e Projeção de Mercado - EPEM da Eletronorteenvolve três modelos de cálculos distintos, cujos resultados são comparados entre si eposteriormente ajustados.

O primeiro modelo relaciona as seguintes variáveis: população, estoque dedomicílios, grau de urbanização, taxa de atendimento, consumo médio residencial e aestrutura de participação de cada classe de consumo em relação ao mercado próprio querepresenta o consumo total das classes. O segundo modelo, utilizado para balizamento,relaciona a taxa de crescimento do PIB e a elasticidade renda do consumo de energiaelétrica. O terceiro modelo avalia, por hipótese de cenário, a evolução da participaçãofutura do consumo estadual sobre o da região. Este último modelo tem um maiorsignificado nas projeções de longo prazo.

A tabela 2.9 apresenta as hipóteses formuladas para as variáveis utilizadas naestimativa do consumo de energia elétrica até o horizonte do ano 2007, aprovada peloGCPS/CTEM, para o ciclo 1997/1998.

Tabela 2.91

ESTADO DE RORAIMA

VARIÁVEIS / ANO 1996 1997 2002 2007

POPULAÇÃO TOTAL 250.600 256.564 285.916 315.210

TAXA CRESC. POP.TOTAL 2,4% 2,2% 2,0%

GRAU DE URBANIZAÇÃO 70,5% 71,3% 75,0% 78,5%

TAXA CRESC. PIB BR 4,0% 4,7% 4,9%

TAXA CRESC. PIB UF 4,8% 6,1% 6,8%

TAXA DE ATENDIMENTO

URBANO 95,5% 95,9% 97,2% 99,0%

RURAL 42,4% 43,9% 63,7% 72,7%

CMR (kWh/mês) 211 219 247 271

CONS. RES./CONS.TOTAL 50,4% 51,3% 46,0% 42,6%

FONTE: GERÊNCIA DE ESTUDOS E PROJEÇÃO DE MERCADO - EPEM

de Energia Elétrica para a Projeção de Referência

Variaveis Macroeconômicas e Hipóteses da Projeção da Deanda

A tabela 2.10 apresenta a evolução da energia requerida global do Sistema Roraima- Boa Vista para os últimos cinco Ciclos de Planejamento.



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Tabela 2.10

REQUISITOS TOTAIS - ENERGIA (GWh)

ANO CICLO 93/94 CICLO 94/95 CICLO 95/96 CICLO 96/97 CICLO 97/98 REALIZADO VARIAÇÃO RELATIVA(A) (B) (C) (D) (E) (F) (F/A)OU(E/A) (F/B)OU(E/B) (F/C)OU(E/C) (F/D)OU(E/D)

1993 165,4 165,4 0,00%1994 199,2 190,4 185,4 -6,93% -2,63%1995 220,8 214,5 215,5 219,7 -0,50% 2,42% 1,95%1996 243,2 235,4 236,7 246,1 237,3 -2,43% 0,81% 0,25% -3,58%1997 264,9 257,5 259,1 260,6 262,1 -1,06% 1,79% 1,16% 0,58%1998 290,2 281,0 283,1 275,5 280,3 -3,41% -0,25% -0,99% 1,74%1999 314,7 305,8 308,3 294,2 296,1 -5,91% -3,17% -3,96% 0,65%2000 337,4 330,6 335,9 313,2 316,6 -6,16% -4,23% -5,75% 1,09%2001 359,8 355,9 362,1 338,8 345,3 -4,03% -2,98% -4,64% 1,92%2002 384,6 382,5 389,8 365,8 376,3 -2,16% -1,62% -3,46% 2,87%2003 409,1 410,3 419,1 394,7 404,5 -1,12% -1,41% -3,48% 2,48%2004 434,5 439,4 449,9 425,4 434,6 0,02% -1,09% -3,40% 2,16%2005 467,9 482,6 457,9 466,9 -0,21% -3,25% 1,97%2006 508,2 482,1 501,2 -1,38% 3,96%2007 538,0

TMG 9,18% 8,52% 8,11% 6,96% 7,46% 12,79%

FONTE : EPEMOBS : Taxa Média Geométrica

SISTEMA RORAIMA - BOA VISTA COMPARAÇÃO DAS PROJEÇÕES

As tabelas 2.11 a 2.13 apresentam a previsão da evolução da demanda de 1997 até2008. Estes são dados preliminares do Ciclo 1998 de planejamento e complementam osdados dos ciclos anteriores, cima.

Tabela 2.11. Previsão de demanda Consumo de Energia em MWh/ano

ResidencialIluminação Pública

Comércio e Serviços Industrial

Poderes Públicos

Água e Esgoto outros

Consumo Total

1997 112.200 9.325 37.785 8.276 32.972 8.447 3.014 212.0191998 129.511 10.719 41.448 11.280 36.905 9.822 3.381 243.0661999 137.089 11.683 45.889 14.501 39.655 11.199 3.994 264.0102000 144.796 12.713 50.713 18.166 42.532 12.728 4.684 286.3322001 153.777 13.830 56.006 22.340 45.585 14.438 4.465 310.4412002 161.038 15.039 61.817 27.082 48.826 16.351 6.350 336.5032003 169.580 16.351 68.197 32.457 52.268 18.488 7.348 364.6892004 177.364 17.381 72.916 36.807 54.684 20.414 8.286 387.8522005 185.383 18.468 77.930 41.563 57.167 22.505 9.312 412.3282006 193.636 19.615 83.256 46.755 59.717 24.775 10.436 438.1902007 202.140 20.826 88.919 52.420 62.335 27.238 11.662 465.5402008 210.281 22.106 94.934 58.592 65.019 29.908 13.602 494.442

Fonte: ELETROBRAS/ELETRONORTE, Informações Preliminares Ciclo 1998, Eletronorte, Assessoria deComercialização e Uso Racional de Energia, Setembro de 1998



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Tabela 2.12. Previsão de demanda Consumo, Suprimento e Perdas do Sistema deBoa Vista, Energia em MWh/ano

ConsumoTotal

PerdasTotais

Macujaí DemandaPrópria

FatordeCarga

GeraçãoTérmica

ImportaçãoGuri

(MWh) (MWh) (MWh) (MWh/h) (%) (MWh) (MWh)1997 212.019 47.012 6.927 46.600 65,2 265.958 01998 243.066 52.618 9.346 55.000 63,3 305.030 01999 264.010 52.860 11.044 58.969 63,5 157.235 170.6792000 286.332 52.757 12.861 62.951 63,6 0 351.9502001 310.441 52.319 14.719 67.523 63,8 0 377.4792002 336.503 51.500 16.559 72.176 64,0 0 404.5622003 364.689 50.273 18.435 77.117 64,2 0 433.3972004 387.852 52.527 20.400 81.550 64,3 0 460.7792005 412.328 54.836 22.438 86.661 64,5 0 489.6022006 438.190 57.178 24.431 91.766 64,7 0 519.7992007 465.540 59.583 26.520 97.134 64,8 0 551.6432008 494.442 62.029 28.682 102.486 65,0 0 585.153

Fonte: Eletronorte, Assessoria de Comercialização e Uso Racional de Energia.Nota: Mucajaí: Suprimento +/- Saldo de Intercâmbio

Tabela 2.13. Previsão de demanda Dados básicos de Mercado, Número deConsumidores

Residenciais Outros Total1997 36.311 4.029 40.3401998 41.238 4.132 45.3701999 42.532 4.262 46.7942000 43.846 4.393 48.2392001 45.179 4.527 49.7062002 46.532 4.662 51.1942003 47.904 4.800 52.7042004 49.268 4.937 54.2052005 50.651 5.075 55.7262006 52.053 5.216 57.2692007 53.476 5.368 58.8442008 54.917 5.503 60.420

Fonte: Eletronorte, Assessoria de Comercialização e Uso Racional de Energia

2.2.2. Custos Marginais da Eletricidade e Tarifas

O custo marginal de longo prazo do abastecimento da eletricidade é o custorelacionado aos investimentos em expansão da oferta, adaptada à demanda prevista.Quando um kWh é economizado, por meio de programas de conservação ougerenciamento da demanda, está-se evitando a necessidade de geração deste mesmo kWhna usina elétrica. Isso permite à concessionária adiar investimentos ou construir usinasmenores promovendo a economia de recursos anteriormente destinados à expansão daoferta. A energia economizada em setores que pagam tarifas inferiores aos custos(subsidiadas), pode ser vendida a outros setores que pagam tarifas maiores (representando,essas últimas, o custo da oportunidade para a empresa), aumentando as receitas líquidas daconcessionária. Esses representam os benefícios de curto prazo sob a perspectiva daconcessionária.



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Os custos de curto prazo (CCP) da eletricidade são basicamente os custos doscombustíveis e os custos de operação do serviço de entrega da concessionária aos clientes,ou seja, não incluem os custos de capital das usinas. No caso do custo marginal de longoprazo, os custos de capital devem ser incluídos.

2.2.2.1. Custo Marginal de Curto Prazo e Custo Marginal de Longo Prazo

Devido às suas características peculiares, um sistema de energia elétrica precisaajustar sua produção à demanda e garantir certa quantidade de potência que será utilizadasomente em algumas horas, em média, durante o ano. É claro que estes kWh “especiais”têm um custo elevadoiii, iv.

Um parque gerador bem administrado coordena suas centrais geradoras em ordemcrescente de seus custos variáveis e/ou com considerações de armazenagem dos recursoshidráulicos4.

Para efeito de estudos tarifários e de critérios de suprimento e operação, customarginal é entendido como a relação entre o acréscimo do custo total do sistema degeração provocado pelo incremento do mercado de energia elétrica, e a quantidade deenergia acrescida ao sistema. Usualmente fala-se em dólares por megawatt-hora ($/MWh)4.

Entretanto, é útil distinguir duas situações4:• quando a demanda máxima é inferior à capacidade instalada disponível, os

acréscimos de consumo são imediatamente satisfeitos pela disponibilidadeexistente, ou diminuindo-se o vertimento das barragens nas usinas hidrelétricasou consumindo-se mais combustível nas centrais termoelétricas. Pode-se falarem um custo marginal de curto prazo (ou custo marginal de operação)identificado a um suplemento de custos de produção, transporte e distribuiçãodo fornecimento adicional, sem acréscimo no capital de investimento. Sehouver necessidade de racionamentos ou interrupções de fornecimento, o custopor eles provocado também será incorporado ao custo marginal de curtoprazo4.quando a demanda máxima tende a ultrapassar a capacidade instaladadisponível, há indução a novos investimentos para garantir o fornecimento. Ocusto marginal de longo prazo (ou custo marginal de expansão) está relacionadoao incremento do custo de produção, transmissão e distribuição, que resulta daantecipação de investimento para garantir a demanda máxima esperada.

Se o custo marginal de curto prazo (incluindo o custo do déficit) for maior que o delongo prazo haverá interesse em novos investimentos para aumentar a capacidade defornecimento de energia elétrica. Se ocorrer o contrário, os novos investimentos poderãoser postergados. No limite, um sistema de fornecimento é ótimo se os custos marginais decurto prazo e de longo prazo são iguais.

Os custos marginais refletem os custos incorridos pela Sociedade para atender ademanda incremental de energia através da expansão da capacidade instalada. São custos deoportunidade representativos do valor atual da energia produzida. Servem portanto deparâmetro referencial para avaliar os benefícios proporcionados pelos programas deconservação de energia, de gerenciamento da demanda e/ou de racionalização do uso, queevitam a necessidade de expandir a capacidade instalada. Um sistema tarifário equilibrado,através de seu nível e estrutura, deve refletir os custos incorridos para viabilizar ofornecimento. Muitas vezes, porém, ocorrem distorções e as tarifas deixam de representar



21

os custos efetivamente incorridos cumulativamente em toda a cadeia de produção, desde ageração até a distribuição e fornecimento ao consumidor. Estas distorções podem seoriginar da inadequação da política tarifária, dos subsídios cruzados entre consumidores oude subsídios sociais oferecidos aos consumidores de baixa renda. Estruturas distorcidas eincapacidade das tarifas monômias de refletir os custos (pois cobram apenas pelo consumode energia sem avaliar a demanda de potência diretamente), criam contradições entre osinteresses dos consumidores das diversas classes tarifárias, das concessionárias e dasociedade quanto aos benefícios proporcionados pelos programas de GLD.

Até recentemente, a política do sistema tarifário brasileiro buscava um nível médioque permitisse à concessionária recuperar os custos incorridos e uma estruturaproporcional aos custos marginais que visava sinalizar ao consumidor os custosefetivamente incorridos, exceto para os casos de subsídios sociais. Essa política jamais foiefetivamente implementada e as estruturas e níveis tarifários em vigor estão distorcidospara a maior parte das concessionárias. Mesmo assim, porém, essas estruturas e níveis têmsido incorporados nos novos contratos de concessão. Dessa forma, os balanços de custos ebenefícios sob a perspectiva dos consumidores (para cada estrato tarifário), para aconcessionária e para a Sociedade são importantes para avaliar o impacto e a viabilidade decada programa de GLD.

2.2.3. Tarifas Elétricas

A tabela 2.14. apresenta a estrutura tarifária vigente em Boa Vista.

Tabela 2.14. Tarifas de eletricidade para Boa Vista - RRGRUPO CLASSE TARIFA DE FORNECIMENTO

RESIDENCIAL R$ / kWh R$ / KW Desconto %O – 30 kWh 0,04441 65,00118231 – 100 kWh 0,07613 40,003152101 – 200 kWh 0,11421 9,992907

B1

> 200 kWh 0,12689RURAL 0,08484RURAL – C.E.R. 0,05995B2RURAL S.P. IRRIG 0,07802DEM. CLASSES 0,13535B3SERV. PÚBLICO 0,11505 15,00A – REDE DISTR. 0,06974B – BULBO LAMO. 0,07655B4C – FORA PADR. 0,11341SERV. PÚBLICO 0,03031 12,044 15,00RURAL 0,03209 12,753 10,00RURAL C.E.R. 0,01783 7,085 50,00

A3

DEM. CLASSES 0,03566 14,170SERV. PÚBLICO 0,06118 4,182 15,00RURAL 0,06478 4,428 10,00RURAL – C.E.R. 0,03599 2,460 50,00

A3a

DEM. CLASSES 0,071198 4,920SERV. PÚBLICO 0,06343 4,343 15,00RURAL 0,06717 4,599 10,00A4RURAL – C.E.R. 0,03731 2,555 50,00

Fonte: Portaria DNAEE N° 136

Sobre o consumo de energia elétrica incide o Imposto de Circulação deMercadorias e Serviços (ICMS). A alíquota de acordo com a legislação estadual é de 17%estando, porém, isentas as classes residenciais de baixa renda (consumo inferior a 100 kWhpor mês), as classes rurais e os serviços públicos estaduais.



22

2.2.3.1.. Tarifa e Taxa de Iluminação Pública

A Tarifa praticada para a Iluminação Pública é a B4b, em outubro/97, equivalente aUS$ 69,74/MWh.

A Taxa de Iluminação Pública, de acordo com o convênio entre a PrefeituraMunicipal de Boa Vista e a concessionária, “será cobrada nas Contas de Energia Elétrica detodos os contribuintes, exceto daqueles isentos do seu pagamento, sendo calculada emUnidade Fiscal do Município - UFM, nas proporções constantes das tabelas a seguir”(Tab.2.15. e Tab.2.16.).

Tabela 2.15. Taxa de Iluminação Pública Consumidor ResidencialFaixa de consumo(kWh)

Percentual por faixade consumo

0 a 75 Isento76 a 100 4,99101 a 200 8,32201 a 300 16,64301 a 500 33,28Acima de 500 87,97

Tabela 2.16. Taxa de Iluminação Pública Consumidor não ResidencialFaixa de Consumo(kWh)

Percentual por Faixa deConsumo

0 a 30 Isento31 a 50 5,9451 a 100 9,98101 a 250 18,31251 a 500 45,79501 a 1.500 91,531.501 a 2.000 274,592.001 a 5.000 366,135.001 a 10.000 915,3110.001 a 50.000 1.831,00Acima de 50.000 9.153,00Obs.: Em outubro/97, 1 UFM ≅ R$ 0,1972

Existe um sistema de compensação pelo qual a arrecadação via Taxa de IluminaçãoPública (T.I.P.) é usada para abater os custos correntes da I.P., os custos atuais e dívidasanteriores de energia elétrica de I.P., prédios públicos e do programa “luz com alegria” daPrefeitura Municipal de Boa Vista.

2.3. O Setor Residencial

O “Estudo de usos finais de energia elétrica e de avaliação do sistema elétrico deBoa Vista” (Sauer et al., 1998) permitiu identificar de forma mais clara a influência dadinâmica sócio econômica dos consumidores. Como apontado nos primeiros três capítulosdo Relatório da Pesquisa de Usos Finais de Energia, registra-se uma forte variância doconsumo em relação ao consumo médio anual. O fenômeno apresenta, basicamente, 3causas:



23

a) Mobilidade da população, razão pela qual num mesmo endereço se alternam,em prazos relativamente curtos, famílias diferentes. Dessa forma, a média doconsumo em base anual representa comportamentos de famílias distintas que sesucederam no mesmo local e inclui uma série de leituras próximas a zero,correspondentes a períodos de não ocupação do domicílio.

b) Flutuações no número de habitantes ou ausência dos moradores no domicílio,que retornam por algum tempo ao estado de origem.

Comportamento irregular no consumo do ar condicionado. Nas condiçõesclimáticas de Boa Vista o conforto do ar condicionado representa sem dúvida um grandeatrativo, mas ao mesmo tempo também uma fonte elevada de despesa. Um Arcondicionado com um uso padrão de 8 horas/dia pode consumir perto de 200 kWh/mês.Para um consumidor individual (?), que consumia 260 kWh/mês, pagando para isso R$43,02/mês, o acréscimo de 200 kWh/mês devido ao ar condicionado representa um custoadicional de R$ 32,96/mês (incluído o ICMS de 17% e o incremento na taxa de iluminaçãopública) , passando a pagar R$ 75,98/mês. Foi verificado nas entrevistas, com uma certafreqüência, que os consumidores podem alternar períodos de uso intenso do arcondicionado, com períodos de uso controlado. Na prática, após o recebimento de uma ouduas contas de eletricidade especialmente altas, o consumidor inicia um maior controle doar condicionado, até voltar, após algum tempo, ao padrão de consumo alto.

Como conseqüência desse comportamento, o consumo calculado a partir dadeclaração dos entrevistados pode se afastar do consumo médio histórico, apresentando-semais alto que este último. A declaração de cada consumidor corresponde basicamente auma declaração de uso dos equipamentos em condições normais, enquanto a média anualengloba os períodos de casa vazia ou parcialmente ocupada. O fenômeno é especialmenteacentuado nos primeiros estratos, nos quais o baixo consumo mensal espelha comfreqüência períodos sem uso da eletricidade. Naturalmente esta mobilidade do consumoafeta a distribuição por estrato, já que a sua variação por causa de um viés (consumo zeropor alguns meses seguidos, por exemplo) induz ao enquadramento do consumidor em umestrato que na verdade não lhe corresponde. Por isso, os estratos das entrevistas realizadasenglobam consumidores que apresentam, com freqüência, um consumo médio mensalsuperior ao consumo do estrato no qual foram sorteados. O fenômeno fica bastante clarona tabela 2.17., que mostra a distribuição do consumo por estrato de sorteio, calculada apartir do cadastro e a partir das pesquisas realizadas.

Tabela 2.17. Consumo médio por estrato, comparação entre o cadastro e oquestionário.

Consumo médio dos estratos kWh/mêsEstr. 1 Estr. 2 Estr. 3 Estr. 4 Estr. 5 Estr. 6

Pelo cadastro 23,20 77,34 147,65 302,63 684,21 1635,33Por domicílio 106,39 121,74 166,60 234,75 631,53 1107,70Por medidor 121,80 135,04 182,31 279,90 696,01 1271,60

Os dois primeiros estratos registram um consumo médio muito superior aoconsumo médio do estrato no qual foram calculados, exatamente pelo fenômenosupramencionado: após meses de desocupação, quando o domicílio for efetivamenteocupado, “migra” para um novo patamar de consumo. Tal fato permite concluir que, paraas condições sócio-economicas de Boa Vista, consumos mensais efetivos inferiores a 100kWh/mês são bastante raros, não chegando a representar uma classe homogênea deconsumidores, ocorrendo, provavelmente, em função de situações de extrema penúria, ou



24

situações temporárias, de famílias migrantes recém chegadas que ainda não consolidaramsuas atividadesv.

2.3.1. Caracterização da Demanda

O gráfico 2.5. mostra a distribuição do consumo por uso do setor residencial,salientando claramente a problemática das componentes que contribuem à demanda global.

Gráfico 2.5

Setor residencial: consumo por uso final

Ar cond.34%

Ventil.13%

Refrig.31%

Incandesc.11%

Ilum. out.3%

Rádio/TV5%

Outros3%

No setor residencial, o consumo devido a conforto ambiental (ar condicionadomais ventilação), representa o uso mais significativo, sendo responsável por 47% doconsumo total. Refrigeração e iluminação vem logo em seguida, assumindo, porém, umpeso diferente nos distintos estratos de consumo.

As condições ambientais são as responsáveis por este perfil de demanda, já que ascaracterísticas climáticas equatoriais não permitem a permanência dentro de um recinto,sem meios mecânicos de conforto, especialmente se a edificação não for adequada aoclima. Elas são responsáveis, também, pelo alto consumo de energia por domicílio (230kWh/domicílio/mês, em média) sobretudo para as condições econômicas e sociais dapopulação. Retirado o consumo dos equipamentos de conforto ambiental, o consumomédio residencial diminui para 118 kWh/mês, mais compatível com o nível econômico dapopulação, em comparação com outras cidades semelhantes.

O fenômeno mais significativo da demanda de energia para conforto ambiente é aalta elasticidade do consumo em relação à renda, bem destacada pelo gráfico 2.6. É possívelnotar, na distribuição do consumo percentual como, do primeiro ao último estrato, seassiste a uma gradual diminuição da incidência de todos os usos, com uma única exceção, o



25

condicionamento de ar, que assume um peso crescente. A incidência dos diferentes usos seestabiliza quase nos dois últimos estratos.

Gráfico 2.6

Incidência percentual dos usos sobre o consumo total

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Est. 1 Est. 2 Est. 3 Est. 4 Est. 5 Est. 6

Estrato de consumo

Inci

dên

cia

per

cen

tual

Ventilação

Incandescente

Outros

Transf. energia

Telecomunicações

Uso eletrônico

Aquec. industrial

Motores

Cond. ambiente

Aquec. água

Cocção

Limpeza

Rádio/TV

Iluminação

Refrigeração

Na prática, para uma faixa de rendimentos de 1 a 5 salários mínimos, a demanda deconforto está integralmente concentrada na ventilação (equipamentos baratos e de baixoconsumo). Entre 5 e 8 salários mínimos, aparece o condicionador de ar, cujo consumopercentual aumenta progressivamente, atingindo, no último estrato, 72% do total. Estademanda característica por condicionamento ambiente indica que qualquer aumento darenda per capita, por menor que seja, permitiria um aumento muito significativo dademanda de ar condicionado, afetando o abastecimento elétrico. É oportuno lembrar queas recentes dificuldades ocorridas no Rio de Janeiro foram determinadas por um súbitoaumento do mesmo tipo de demanda que, em alguns estratos (ou, em algunstransformadores), permitiu registrar incrementos anuais de 20 a 50%. Algo similar poderiase verificar em alguns bairros de Boa Vista. Trata-se de taxas de incremento que nenhumaconcessionária é capaz de atender em curto prazo, sem uma revisão geral da distribuição. Omais grave é que a conservação de energia para conforto ambiental está estritamente ligadaao padrão arquitetônico e pouco pode ser feito com a simples troca de equipamentos poroutros mais eficientes, ou com medidas de retrofiting das edificações.

2.3.2. Contribuição dos Usos Finais no Consumo

O gráfico 2.7 - distribuição do consumo por consumidor e por uso nos diferentesestratos de consumo - permite visualizar ainda melhor o fenômeno, mostrando, em valoresabsolutos, o peso de cada uso final.



26

Gráfico 2.7

Setor residencial: consumo por uso

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

Est. 1 Est. 2 Est. 3 Est. 4 Est. 5 Est. 6 Média

Estrato de consumo

kWh

/mês

/co

nsu

mid

or

Refrigeração Iluminação Rádio/TV Limpeza Cocção

Aquec. água Cond. ambiente Motores Aquec. industrial Uso eletrônico

Telecomunicações Transf. energia Outros Incandescente Ventilação

Em relação à iluminação, os dados mostram que este tipo de uso apresentacaracterísticas positivas e negativas, simultaneamente. As principais características negativassão a elevada demanda por domicílio e o escasso controle sobre o número de lâmpadasligadas (em praticamente todos os domicílios se registra um número variável de lâmpadasligadas a noite toda e, em alguns, noite e dia). A característica positiva é que existe umanítida preferência por lâmpadas fluorescentes, em parte devido à maior durabilidade.

A distribuição das lâmpadas incandescentes e fluorescentes por estrato indica que,quando o poder aquisitivo do domicílio se eleva, aumenta o número de lâmpadasfluorescentes. A população, portanto, não tem restrições de ordem estética em relação àslâmpadas fluorescentes e eventuais campanhas de incentivo ao uso de equipamentos dotipo energy saver encontrariam receptividade junto ao público. Para ampliar sua difusão, seriainteressante criar mecanismos de financiamento da compra que diluam o custo adicional deinvestimento nas lâmpadas mais eficientes em um prazo de tempo que permita a suaamortização com a economia proporcionada.

A substituição de todas as lâmpadas incandescentes do setor residencial da cidadepor lâmpadas fluorescentes compactas possibilitaria uma economia de 650 MWh/mês. Aúnica restrição a programas de substituição desse tipo reside na qualidade da energia já que,como será comentado adiante, quando baixa, aparentemente implica numa redução da vidaútil prevista para os equipamentos pelo fabricante.

Quanto à refrigeração, é evidente que o clima da cidade coloca a refrigeração entreos equipamentos mais desejados, e com maior penetração, porém a elasticidade dademanda em relação à renda é linear: retirado o ar condicionado, o percentual de consumoda refrigeração se mantém constante em todos os estratos. Um aumento da renda nãodeterminaria portanto um aumento substancial do consumo de energia para refrigeração.Um aspecto negativo da refrigeração é que a série de medições realizadas em geladeiras efreezers demonstrou que o consumo destes equipamentos é muito alto, em condições de



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campo: em média, cerca do dobro do registrado em laboratório. Existem razões para crerque os atuais equipamentos, fabricados para o clima do centro sul e testados emlaboratório, em ambiente controlado a 32°C, não sejam adequados para um funcionamentocorreto nas condições climáticas de Boa Vista. Se esta observação, de fato, possuirfundamento, campanhas de incentivo à compra de geladeiras mais eficientes não teriamefeito sobre o consumo de energia desses equipamentos. Os equipamentos de refrigeraçãodo setor residencial são hoje responsáveis por um consumo total de 754 MWh/mês.

Os outros usos da energia residencial apresentam um peso bastante reduzido sobreo consumo do setor, prescindindo de uma análise mais detalhada.

O gráfico 2.8. mostra a distribuição do consumo, no tempo, da demanda total dosetor residencial. Analisada a distribuição percentual do consumo, que já apresenta o pesorelativo dos diferentes usos sobre o consumo total, a curva de demanda do setor permitevisualizar o peso relativo de cada uso à ponta do sistema.

Gráfico 2.8

Setor residencial, demanda total dia de semana

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Hora do dia

Dem

and

a M

W



Os dados demonstram que o pico de demanda do sistema, que se verifica às 22horas, é determinado, em grande parte, pelo setor residencial (cerca de 50%) e, nessesentido, é fortemente influenciado (mais de 70%) pela demanda causada por arcondicionado e ventilação. De fato, a necessidade de condicionamento de ar aumenta àmedida que os membros da família se retiram para o descanso noturno, ativando osequipamentos de uso individual. Qualquer que seja a evolução do mercado, o perfil típicoda demanda residencial da cidade provavelmente não se alterará significativamente,, comorevela o comportamento de curvas de demanda de cidades com clima similar, por exemplo,Maracaibo, na Venezuela.

Os outros componentes da demanda de ponta são: a refrigeração, na base e,iluminação e televisão, moduladas em torno das 20 horas. Como comentado, a modulaçãoda iluminação é limitada, já que se registra um elevado número de lâmpadas ligada a noiteinteira e, às vezes, até durante o dia.



28

Considerado o alto peso do condicionamento ambiente, à noite, e da iluminação, acurva de demanda apresenta um alto fator de carga, da ordem de 62%.

2.4. O Setor de Atividades (não residencial)

Distintamente do setor residencial, no qual, na ausência de vieses, a cada ligaçãocorresponde uma unidade padrãovi, no setor de atividades cada ligação elétrica (também naausência de vieses), não permite comparar o consumo entre diferentes consumidores, sejaporque a ordem de grandeza de um estabelecimento é bastante variada, podendo existirestabelecimentos de um único funcionário, e estabelecimentos com dezenas, ou centenasde funcionários, seja porque, dentro da variabilidade desse setor, abrigam-se tipos deestabelecimentos com consumos específicos de energia (por exemplo, bombeamento deágua e de esgoto) cujo consumo não depende do próprio estabelecimento.

Para tentar obter uma tabela relativamente detalhada da distribuição do consumono setor, foi realizada uma amostragem por estrato de consumo e calculados os consumosparamétricos de energia (consumo por metro quadrado de estabelecimento, e consumo porfuncionário). A utilização de relações paramétricas, apesar de não ser isenta de vieses (emalguns casos os parâmetros não são aplicáveis), oferece uma tabela sintética relativamentefiel.

A divisão do universo da atividade em estratos de consumo não é neutra. De fato, oaumento do consumo não determina unicamente um aumento do tamanho doestabelecimento, mas divide os estabelecimentos em dois grandes grupos: atividadetradicional e atividade moderna. Em uma sociedade em rápida evolução, como Boa Vista, adivisão é essencial, já que o setor tradicional é ligado a um estilo de vida ainda com poucafamiliaridade com a eletricidade e um uso limitado dos recursos. Em geral, inclusive, osetor tradicional, abrigado em construções tradicionais, mais adaptadas ao clima local, émenos exigente em termos de consumo de energia para condicionamento e confortoambiente.

Por outro lado, o aumento do tamanho de um estabelecimento (independente dotipo), traz como consequência a perda do controle individual dos usos e do consumo deenergia, já que não é o funcionário que liga ou desliga uma lâmpada, um ventilador ou umequipamento de ar condicionado, mas o próprio estabelecimento possui padrões deligamento e desligamento dos equipamentos (inclusive com fortes preocupações quanto àsegurança, que leva em geral a manter equipamentos, especialmente iluminação, ligadosdurante a noite). Assim, os diferentes usos tendem a se estender no tempo e o consumopor funcionário ou por metro quadrado tende a aumentar mesmo quando o padrão de usodo estabelecimento é similar.

Os estratos de consumo definidos no sorteio são apresentados na tabela 2.18.



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Tabela 2.18. Número de ligações e número de estabelecimentos do setor deatividades

Universo AmostraEstratos Número Consumo Número Consumo

consumidores médio kWh consumidores médio kWh0 a 1.000 2.937 292 2.745 298

1.001 a 10.000 658 2784 672 298110.001 a 37.515 109 19895 96 20842maior que 1% 22 76318 21 76491

Nota: Os estratos acima definidos serão posteriormente denominados de estrato 8, estrato 9, 10 e 11respectivamente.

De forma sintética, é possível qualificar os 4 estratos da seguinte forma:

Primeiro estrato de atividade (estrato 8): consumo entre 0 e 1.000 kWh/mês. Éum estrato de consumo que abrange estabelecimentos tradicionais da cidade,principalmente no setor de comércio e serviços. Trata-se de pequenos estabelecimentos,muitos dos quais estritamente interligados ao setor residencial. O consumo de energia éreduzido em termos paramétricos, e existem poucas diferenças entre um estabelecimento eoutro. Abrange 78% dos estabelecimentos, mas é responsável por apenas 11,84% doconsumo total, com um consumo médio de 292 kWh/mês.

Segundo estrato de atividade (estrato 9): consumo entre 1.001 e 10.000kWh/mês. Com 2.784 kWh/mês, este setor, responsável por 17,65% em termos numéricose de 25,27% do consumo do setor, representa a base do setor de comércio e serviços dacidade, cobrindo a grande massa dos estabelecimentos médios. Trata-se, já, em grandeparte, de estabelecimentos do setor moderno da sociedade, porém, com consumosrelativamente modestos. Este estrato, apesar de registrar a presença de indústrias, écomposto em grande parte por estabelecimentos de comércio e serviços e as indústrias têmcaráter artesanal.

Terceiro estrato de atividade (estrato 10): consumo entre 10.001 e 37.515kWh/mês. Com um consumo médio de 19.895 kWh/Mês, este estrato é compostosomente de 2,92% dos estabelecimentos, mas é responsável por 29,9% do consumo dosetor. Trata-se dos estabelecimentos mais avançados, seja em termos de comércio ou deserviços, com uma presença reduzida de indústrias.

Quarto estrato de atividade (estrato 11): estabelecimentos com um consumomensal superior a 1% do consumo de todo o setor. Estes estabelecimentos, por suaimportância sobre o consumo do setor, são auto-representativos, devendo sernecessariamente amostrados. Pela própria natureza de estabelecimentos grandes, eles sãoúnicos e o tratamento estatístico dos dados é pouco significativo, exigindo, na maioria doscasos, uma espécie de auditoriavii.

2.4.1. Caracterização da Demanda

O gráfico 2.9 mostra a distribuição do consumo por uso do setor comercial.



30

Gráfico 2.9

Setor atividade: consumo por uso final

Ar cond.29%

Ventil.2%

Refrig.12%

Incand.2%

Ilum. out.26%

Rádio/TV1%

Motores22%

Outros6%

A distribuição de consumo apresentada para o setor de atividades revela umcomportamento similar àquele registrado pelo setor residencial: as exigências de confortoambiente (condicionamento, ventilação e iluminação), representam a componentedominante da demanda elétrica e esta demanda é condicionada, basicamente, pelo padrãoarquitetônico da edificação. A forte concentração do consumo elétrico (cerca de 60%) emusos destinados à infra-estrutura das edificações, basicamente iluminação e arcondicionado, é, em parte, explicada pela escassa industrialização local, o que resulta emuma demanda pouco significativa de energia elétrica para essa finalidade..

O tratamento dos usos será portanto concentrado sobre a iluminação, motores,refrigeração, condicionadores de ar, edificações, fator de potência e iluminação pública, estadivida em duas partes: logradouros e parques púbicos. É importante ressaltar que osmotores representam um uso específico do setor, incluindo, além dos motores industriais ede artesãos, o bombeamento de água e esgotos.

À diferença do setor residencial no qual, na ausência de vieses, a cada consumidorcorresponde uma família, portanto uma entidade fundamentalmente homogênea, o quepermite o agrupamento e a comparação dos dados de consumo, no setor de atividades asentidades variam de tamanho, podendo ser encontrados estabelecimentos com um únicofuncionário e estabelecimentos com centenas de funcionários. Para permitir a comparaçãoentre estabelecimentos de diferentes tamanhos, serão utilizados dois parâmetros: oconsumo por funcionário e o consumo por metro quadrado de estabelecimento.

2.4.2. Consumos Paramétricos dos Estabelecimentos

De acordo com os dados apresentados na tabela 2.19, pode-se notar que ocorre oincremento dos consumos paramétricos com o aumento do consumo médio do



31

estabelecimento. De fato, o consumo por metro quadrado passa de 2,3 kWh/mês pormetro quadrado no estrato oitavo, a 5,1 no nono e a 11,6 no décimo, enquanto o consumopor funcionário passa de 100 kWh/mês no oitavo a 195,4 no nono e 222,9 no décimo.Paralelamente, a disponibilidade de espaço por funcionário diminui, passando de 43 m2,estrato 8, para 38 m2 no estrato 9 e 19 m2 no estrato 10.

Tabela 2.19. Características sócio econômicas das atividadesEstratos Atividades Consumo Funcionários Área Fun./ativ. m2/ativ. m2/func. kWh/func. kWh/m2

Número MWh/mês número metro 2 8 2773 629 6254 269040 2,26 97 43 101 2,349 754 1786 9139 348842 12,12 463 38 195 5,1210 100 1998 8964 172260 89,64 1723 19 223 11,60

O comportamento dos dados paramétricos indica que o universo de atividade podeser dividido em duas classes distintas: o universo tradicional, acostumado a hábitos eprojetos poupadores de energia, e o setor moderno, no qual no projeto e nos hábitos deuso não existem maiores preocupações em matéria de conservação de energia. De fato adiminuição do espaço por funcionário demonstra a transição de um estilo arquitetônicotradicional, com salas amplas, alto pé direito e ampla área aberta, a um estilo da arquiteturadita “racional”, na qual a edificação é uma caixa destinada a abrigar o maior número defuncionários, utilizando a energia para gerar as condições de conforto, desta forma, apesardo espaço diminuir 2 vezes entre o oitavo e o décimo estrato, o consumo de energia porfuncionário mais que dobra e o consumo por metro quadrado é mais de quatro vezesmaior. Parafraseando a definição de Le Courbusier, o moderno edifício por escritórios setorna uma “máquina para trabalhar”viii e, como todas as máquinas, exige energia parafuncionar. Importa destacar que, com um consumo médio de 222 kWh/mês, umfuncionário do setor moderno gasta no lugar de trabalho quase a mesma energia gasta emum seu domicílio, no qual em média vivem 3,9 pessoas, as quais , além de utilizarequipamentos de iluminação e de conforto, usam televisão e refrigeração e outrosequipamentos, evidentemente existe uma inconsistência entre o projeto das edificaçõesresidenciais e das edificações por uso de atividade.

A tabela 2.19 representa uma descrição média do universo, de fato, porém, ouniverso do setor de atividades é extremamente fragmentado. É interessante, portanto,verificar como se distribuem os estabelecimentos por ramo específico de atividade.

A tabela 2.20 mostra a grande concentração dos estabelecimentos no setor deserviços (29%), no setor de alimentação 26,2% (incluindo bares, botecos e restaurantes, ecomércio de alimentação, incluindo lojas de alimento, em geral e supermercados), e nocomércio em geral (18%). Em seguida vêm os serviços públicos (12%) e os escritórios(7%). A indústria, com 4,8%, apresenta um peso mínimo.

Tabela 2.20. Distribuição dos estabelecimentos por tipo de atividadeEstrato Comércio Serviços Indústria Escritórios Alimentos Comunidades Serv Publ. Total

8 472 1003 118 118 767 59 236 27739 195 65 39 143 182 26 130 78010 4 2 18 10 8 2 56 100

Total 671 1070 175 271 957 87 422 3653

O gráfico 2.10 apresenta o consumo por metro quadrado no setor de atividades.



32

Gráfico 2.10

Setor atividade: consumo por metro quadrado

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Estr. 8 Estr. 9 Estr. 10 Estr. 11 Total

Estrato de consumo

kWh

/met

ro q

uad

rad

o m

ês

Iluminação Incandescente Condicionamento Ventilação

Como no setor residencial, a demanda de ar condicionado é fortemente ligada àrenda, ou ao status do estabelecimento. Dessa forma, o consumo paramétrico deste usopassa, em média, de 0,54 kWh/m2 mês, nos estabelecimentos com consumo de 0 a 1.000kWh/m2mês a um consumo de 4,5 kWh/m2mês, nos estabelecimentos com um consumomensal de 10.000 a 1% do setor. Quando se analisa o consumo específico por tipo deestabelecimento, e não na média do universo, a variância é ainda maior, registrando-se umconsumo da ordem de 1,5 kWh/ m2mês, em prédios de escritório tradicionais, com ummínimo de conforto, até um máximo de 40 - 50 kWh/m2mês, em edifícios “modernos” comarquitetura de estilo “pós moderno”. Uma situação similar se verifica na iluminação, a qual,em estabelecimentos sem controle do uso (iluminação ligada fora do expediente e mantidaligada durante a noite), o consumo por metro quadrado pode atingir 15 kWh/ m2mês.

Quanto aos equipamentos utilizados, o ar condicionado se encontra na situaçãomais crítica. De fato, grande parte dos estabelecimentos utilizam equipamentos de janela,de baixa eficiência, quando seria possível utilizar sistemas split ou instalações centrais, queproporcionariam, na maior parte dos casos, um rendimento duas vezes superior àqueleregistrado pelos condicionadores de janela. A principal falha no uso do ar condicionado,todavia, não é decorrente dos equipamentos, mas do padrão arquitetônico, inadequado aoclima da cidade.

A relação existente entre demanda e renda, característica do ar condicionado, cria,no setor de atividades, uma situação similar àquela existente no residencial: um aumento darenda per capita pode determinar um crescimento explosivo da demanda de arcondicionado, que a concessionária dificilmente teria condição de atender a curto prazo.

As instalações de iluminação se encontram em condições menos críticas,predominando o emprego de lâmpadas fluorescentes. Porém, grande parte das lâmpadasutilizadas possuem 40 mm de diâmetro e reator eletromecânico. A simples substituição daslâmpadas deste modelo por lâmpadas mais modernas (32 mm de diâmetro e reatoreletrônico) permitiria reduzir o consumo em mais de 15%. Entretanto, um potencial aindamaior de redução no consumo de energia reside na elaboração de projetos de iluminação



33

mais eficientes (luminárias reflexivas, e utilização de iluminação dirigida), com a introduçãode circuitos específicos para iluminação de segurança (noturna), que permitiriam eliminaruma demanda elevada no período de não ocupação do prédio.

Os motores, presentes em muitas das empresas dedicadas à produção ou aosserviços, representam a terceira maior demanda percentual. Com poucas exceções, acondição dos motores é bastante crítica, porém, apesar da possibilidade de melhoria dedesempenho através da substituição de equipamentos convencionais por eficientes (95% derendimento nominal, contra 85%, daqueles atualmente utilizados), o grande potencial deconservação de energia se encontra na otimização dos processos produtivos. Por exemplo,atuando sobre o bombeamento de água, a substituição de motores proporcionaria umaeconomia de 50 MWh/mês, ou 10% do consumo atual; atuando sobre a qualidade dasinstalações elétricas e hidráulicas, a redução poderia ser de 50 a 75 MWh/mês, ou de 10 a15% do consumo e, operando na redução das perdas, a conservação poderia ser de 300MWh/mês, ou 61% do consumo atual. Cumulativamente, a adoção das três medidaspoderia levar a uma economia de até 340 MWh/mês, ou 67-70% do consumo atual.

Os gráficos 2.11 e 2.12 mostram a curva de demanda do setor de atividades,durante a semana e durante o fim de semana.

Gráfico 2.11

Setor atividade: demanda dia de semana

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Hora do dia

Dem

and

a M

W





34

Gráfico 2.12

Setor atividade, demanda fim de semana

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Hora do dia

Dem

and

a M

W



As características da curva de demanda podem ser sintetizadas nos seguintespontos:

A curva de demanda para dia de semana apresenta dois picos acentuados, duranteas horas de trabalho, no período da manhã e no período da tarde, com uma depressãoacentuada no período da noite. No início da noite se registra um terceiro pico, secundário,determinado principalmente pelo comércio miúdo e por algum estabelecimento de maiorporte. Este pico é coincidente com aumento da demanda de energia no setor residencial e,se aumentar, pode antecipar a atual ponta do sistema das 22 para as 20 horas. Apossibilidade desse fenômeno ocorrer está estritamente ligada aos estilos de vida da cidade.Enquanto a pesquisa se desenvolvia foi aberto o primeiro shopping center de Boa Vista; se avida noturna da cidade for intensificada, sem dúvida é possível prever um aumento dacarga do setor de comércio e serviços nesta hora. Durante a noite a demanda não sofreredução maior exclusivamente devido aos serviços essenciais (bombeamento de água,hospitais, hotéis, aeroporto, serviços de telefonia, rádio e TV) que, trabalhando na base,estabilizam a demanda.

Existe uma diferença acentuada entre o regime durante a semana e durante o finalda semana, período durante o qual o setor de atividades não contribui para estabilizar ademanda noturna. Com uma contribuição de cerca 50% para a ponta do sistema, o setor deatividades poderá condicionar a demanda máxima do sistema nos finais de semana.

O fator de carga da demanda do setor de atividade é de 69% em base diária.Adicionando-se o fator de carga do setor residencial, o fator de carga total do sistema tendea estabilizar-se em torno de um valor bastante elevado, 82%, considerado o tamanho dacidade.



35

2.5. Caracterização da Demanda Total

Os gráficos 2.13 e 2.14 mostram a curva da demanda total do sistema (soma dacurva da demanda residencial e da demanda do setor de atividade), respectivamente para odia de semana e para o fim de semana.

Gráfico 2.13. Curva de demanda total (residencial mais atividade mais iluminaçãopública). Verão dia de semana

Demanda total dia de semana

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Hora do dia

Dem

and

a M

W



Gráfico 2.14. Curva de demanda total (residencial mais atividade mais iluminaçãopública) Verão fim de semana

Demanda total fim de semana

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Hora do dia

Dem

and

a em

MW

Refrig. Ilumin. Radio tv Limpeza Cocção Aqu. água

Cond. amb. Motores Aquec. ind Usos eletr. Telecom. Trasf En.

Outros Incand. Ventil.

As duas curvas totais evidenciam a complementaridade do setor residencial e do deatividade, que contribuem a estabilizar a demanda total do sistema, levando a um fator decarga elevado, de 82%, muito superior ao esperado para uma população relativamente



36

pequena e com uma escassa industrialização. Nota-se, ainda assim, a extensão do pico, quena realidade apresenta quase que um patamar constante entre as 20 e as 23 horas.

2.6. Construção do Cenário de Referência 1997-2008

A consolidação das informações do planejamento 1997-2008 daELETROBRÁS/ELETRONORTE e do estudo de usos finais e curvas de carga,desenvolvido na primeira etapa do projeto, foi apresentado nas seções anteriores. Nestaseção busca-se criar cenário de referência compatibilizado (na medida do possível) paraprevisão de demanda de energia, potência, número de consumidores, curvas de carga parao sistema estendem-se as informações para os estratos de consumo.

As seguintes hipóteses e procedimentos foram adotados para compatibilizar osdados relativos a consumo, demanda, usos finais para o ano base e o horizonte até 2008:

• Compatibilização do consumo de energia, para o Sistema, derivado da pesquisade campo com o previsto pela ELETRONORTE para o ano de 1997.

• Compatibilização da demanda de energia, do Sistema, de 1998-2008 previstapela ELETRONORTE ano a ano com a estimada com na curva de carga porestrato e por uso final a partir da pesquisa, com erro inferior a 1%.

• Numa primeira tentativa o número total de ligações (consumidores) previstopela ELETRONORTE foi distribuído entre os estratos de maneira a manter oconsumo médio anual por ligação igual ao previsto pela ELETRONORTE,mantendo-se sempre o consumo médio por ligação e por estrato levantado pelapesquisa.

• Numa segunda tentativa a alternativa analisada para o cenário de referênciapartiu da premissa do crescimento uniforme do número de consumidores emtodas as classes de consumo, de forma a compatibilizar o consumo previstopelo Estudo da Demanda do Ciclo 1998 preliminar com o do cenário proposto,ano a ano.

A primeira alternativa analisada manteve a tendência, presente no Estudo deDemanda do Ciclo 1998 preliminar, de incremento do consumo médio por consumidorresidencial da ordem de 24% entre 1997 (257 kWh/mês) e 2008 (319 kWh/mês). Isto foipossível mediante “migração” relativa dos consumidores: uma melhoria na distribuição derenda faria com que o consumo médio crescesse e o número de consumidores das classesde maior consumo aumentasse relativamente mais do que os das classes de menorconsumo. Um dos problemas associados a esta alternativa é a adoção de critérios para adistribuição dos consumidores entre as diversas classes de consumo. Isto evidentementetraria consequências sobre a curva de carga e o perfil dos usos finais e consequentementesobre o desenho dos eventuais programas de conservação. Por esta razão o segundaalternativa foi adotada como referência representativa.

Os resultados da compatibilização constituem um cenário tendencial que representaa expectativa de comportamento do sistema elétrico de Boa Vista caso nenhuma ação degerenciamento pelo lado da demanda, dentro de um contexto de planejamento de recursos,venha a ser implementado. Este cenário será utilizado nos capítulos seguintes para avaliaros impactos das principais medidas de gerenciamento pelo lado da demanda recomendadas.Apresenta-se, a seguir, as curvas de carga do ano de 1997 e as curvas representativas docenário tendencial para os anos de 1999, 2001, 2003 e 2008 (gráficos 2.15 a 2.39).



37

2.6.1 Curvas de Carga

Gráfico 2.15. Curva do sistema total, dia de semana, verão

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW

refrigeração Fluorescente Rádio/TV LimpesaCocção Aquecimento A r-condicionado MotoresAquecimento E letrônicos Telex T ranferênciaOut ros Incandescente Venti lação

Gráfico 2.16. Curva de carga, verão, dia de semana, setor residencial

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW

refrigeração Fluorescente Rádio/TV LimpesaCocção Aquecimento Ar-condicionado MotoresAquecimento E letrônicos Telex TransferênciaOutros Incandescente Ventilação



38

Gráfico 2.17. Curva de carga setor residencial, estrato 1, verão, semana

Distribuição do Consumo Médio por Consumidor Estrato 1 - Residencial - Verão - Semana

0

50

100

150

200

250

300

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

W

ventilação

ilum.incandescente

outros

uso eletrônico

ar condicionado

cocção

limpeza

rádio /TV

ilum.fluorescente

refrigeração



0

50

100

150

200

250

300

00:0

0

01:3

0

03:0

0

04:3

0

06:0

0

07:3

0

09:0

0

10:3

0

12:0

0

13:3

0

15:0

0

16:3

0

18:0

0

19:3

0

21:0

0

22:3

0

W

ventilação

ilum.incandescente

outros

uso eletrônico

ar condicionado

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum.fluorescente

refrigeração



39



0

50

100

150

200

250

300

350

400

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

hora do dia

W

ventilação

ilum.incandescente

outros

motores

ar condicionado

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum.fluorescente

refrigeração



0

100

200

300

400

500

600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

hora do dia

W

ventilação

ilum.incandescente

outros

uso eletrônico

motores

ar condicionado

aquec. água

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum.fluorescente

refrigeração



40



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23hora do dia

W

ventilação

ilum.incandescente

outros

transf. energia

uso eletrônico

motores

ar condiconadao

aquec. água

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum.fluorescente

refrigeração



0

500

1000

1500

2000

2500

3000

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

hora do dia

W

ventilação

ilum.incandescente

outros

transf. energia

uso eletônico

motores

ar condiconado

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum.fluorescente

refrigeração



41

Gráfico 2.23. Curva de carga setor atividades, verão, semana

02

468

101214

1618

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW

refrigeração Fluorescente Rádio/TV LimpezaCocção Aquecimento Ar-condicionado MotoresAquecimento Eletrônicos Telex TransferênciaOutros Incandescente Ventilação

Gráfico 2.24. Curva de carga setor atividades, estrato 8, verão, semana

Distribuição do Consumo Médio por ConsumidorEstrato: 8 - Atividade - Verão - Semana

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

W

ventilação

ilum. incandescente

outros

transf. energia

uso eletrônico

aquec. industrial

motores

ar condicionado

cocção

rádio/TV

ilum. fluorescente

refrigeração



42


Distribuição do Consumo Médio por ConsumidorEstraro: 9 - Atividade - Verão - Semana

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

W

ventilação

ilum. incandescente

outros

transf. energia

telecomunicações

uso eletrônico

aquec. industrial

motores

ar condicionado

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum. fluorescente

refrigeração


Distribuição do Consumo Médio por ConsumidorEstrato: 10 - Atividade - Verão - Semana

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

W

ventilação

ilum. incandescente

outros

transf. energia

telecomunicação

uso eletrônico

aquec. industrial

motores

ar condicionado

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum. fluorescente

refrigeração



43


Distribuição do Consumo para:Estrato: 11 - Atividade - Verão - Semana

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

MW

ventilação

ilum. incandescente

outros

trasnf. energia

telecomunicações

uso eletrônico

aquc. industrial

motores

ar condicionado

aquec. água

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum. f luorescente

refrigeração

Gráfico 2.28. Curva de carga cenário tendencial, verão, semana, 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW

refrigeração Fluorescente Rádio/TV LimpezaCocção Aquecimento Ar-condicionado MotoresAquecimento E letrônicos Telex TransferênciaOutros Incandescente Ventilação



44

Gráfico 2.29. Curva de carga cenário tendencial, verão, semana, setor residencial,1999

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW


Gráfico 2.30. Curva de carga cenário tendencial, verão, semana, setor atividades,1999

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW




45


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW



0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW




46


0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW



0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW




47


0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW



0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW




48


0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW



0

5

10

15

20

25

30

35

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW




49


0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW


_________________________

i Ministério de Minas e Energia – Grupo Coordenador de Planejamento dos Sistemas Elétricos – GCPS.Estado de Roraima – Plano Indicativo do Atendimento de Energia Elétrica.

ii Contrato de Suprimento de Energia Elétrica entre C.V.G. Eletrificación Del Carní C.A. – Edelca –eCentrais Elétricas do Norte do Brasil S/A – Eletronorte.

iii Santos, R.H. O Planejamento Integrado de Recursos e a Regulação: a Experiência dos EUA e asPerspectivas no Brasil. Dissertação de Mestrado, 1997, PIPGE-USP.

iv Alguns autores falam de uma terceira situação: FORTUNATO et al. (1990) falam no custo marginal demuito longo prazo (ou custo marginal de dimensionamento) para representar os custos de investimento emexpansão num horizonte de 30 anos, traduzidos em valor presente.

v Estudo de Usos Finais de Energia Elétrica e de Avaliação do Sistema Elétrico de Boa Vista - RR - SumárioExecutivo.

vi Um domicílio, que, dentro da sua variabilidade, representa sempre uma unidade comparável em termos deconsumo de energia, já que os parâmetros básicos, como número de habitantes, e área ocupada eequipamentos utilizados são da mesma ordem de grandeza.

vii Estudo de Usos Finais de Energia Elétrica e de Avaliação do Sistema Elétrico de Boa Vista - RR -Relatório da Pesquisa..

viii A definição original de Le Courbusier é que o edifício é uma “máquina para habitar”.



50

3. Iluminação Residencial


51

Capítulo 3

Iluminação Residencial

Neste capítulo detalha-se o uso final iluminação. Este uso é responsável por 24%do consumo de eletricidade no sistema Boa Vista e apresenta alto potencial de melhoria deeficiência energética. O capítulo está dividido em cinco partes. Na primeira parte ascaracterísticas de uso de iluminação são apresentadas. Inicialmente quantifica-se aimportância do uso final no consumo global, mostrando sua influência sobre a curva decarga média do sistema. A seguir, são discutidos os hábitos de consumo levantados napesquisa de campo realizada na primeira etapa deste projeto.

Realizada a caracterização detalhada do uso final passa-se a uma descrição dosrequisitos básicos de um programa de conservação de energia em iluminação. Estesrequisitos básicos são levantados a partir da análise crítica de programas similares jáimplementados no Brasil e em outros países. Na terceira parte deste capítulo inclui-se adescrição do programa proposto neste relatório. Este programa baseia-se nos dadoslevantados pela pesquisa de campo em Boa Vista e nas experiências descritas no itemanterior. A descrição não apresenta procedimentos detalhados uma vez que o detalhamentode programas está fora do escopo de um relatório PIR. Programas aqui propostos têm odetalhamento necessário à priorização das medidas de gerenciamento pelo lado da oferta eda demanda em bases consistentes.

Determinado o programa proposto, no item 3.4 realiza-se a análise econômica e aavaliação do potencial de conservação das alternativas consideradas. Nesta análise calcula-se o custo da energia conservada (CEC) de cada uma das medidas sugeridas bem comoavalia-se a sensibilidade do CEC com relação aos parâmetros incertos. Inclui-se nestaavaliação, simulações Monte Carlo dos parâmetros estocásticos, o que permite aquantificação da incerteza no cálculo do CEC.

A conservação de energia e potência resultante da implementação do programaproposto depende do grau de participação dos diversos atores envolvidos. Elaboram-se,desta forma, quatro cenários representando amplitudes de sucesso do programa: cenáriopotencial técnico, cenário pessimista, cenário realista e cenário otimista. Considera-se apartir deste ponto somente o cenário realista para efeito de cálculo dos incentivosnecessários à adoção desejada do programa proposto.

Determinados então os valores do CEC e dos incentivos financeiros diretos, noitem 3.6 detalha-se o fluxo de caixa e impactos financeiros para a empresa concessionária.No caso de Boa Vista, a geração térmica deve ser em breve substituída pela energiacomprada da Venezuela. Consideram-se então os impactos mencionados também sob estanova situação da empresa.

No Capítulo 8, as medidas de gerenciamento pelo lado da demanda são colocadaslado a lado com as medidas de oferta. A metodologia utilizada para esta comparação requero cálculo do fator de carga da conservação, o que é feito através da simulação das curvas decarga com e sem o programa de conservação. No item 3.6, esses cálculos são derivados dascurvas de carga simuladas após a implementação do programa de conservação.



52

Tabelas detalhando os dados utilizados no capítulo são mostradas nos anexos queacompanham este capítulo.

3.1. Caracterização do Uso

Conforme mostrado no capítulo 2, a iluminação responde por 24% do consumototal de eletricidade em Boa Vista. No setor residencial o uso é responsável por 14% doconsumo de eletricidade e no setor atividades, 35%, superando até mesmocondicionamento de ar. O uso está dividido entre a iluminação incandescente e ailuminação fluorescente. No setor residencial, a iluminação incandescente representa 11%do consumo total do setor. . Contrastando com o setor residencial, o uso de lâmpadasincandescentes no setor de atividades é bem reduzido, representando somente 2% do total.

A análise dos dados da pesquisa de campo realizada em Boa Vista e relatada norelatório final da primeira etapa deste projeto permitiu elaborar a curva de carga do sistemaBoa Vista, por uso final. Esta curva é apresentada no gráfico 3.1. O nível de detalhelevantado permitiu, ainda, separar cada uso final por estrato de consumo, tipo deequipamento (lâmpada), uso diário e, no caso de lâmpadas, localização dentro da habitação.Essas informações adicionais foram extremamente úteis na elaboração do perfil deconsumo e para o correto dimensionamento de um programa de conservação emiluminação.

Gráfico 3.1. Curva Total do Sistema Boa Vista

Demanda Total dia de semana 1997

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Dem

and

a em

MW

Refrigeração Fluorescente Motores Incandescente Ventilação e AC Outros

Nota: Inclui Iluminação Pública.

Conforme abordado na seção 2.2, a curva de carga estimada com base na pesquisaapresenta alguns vieses. O mais relevante desses vieses diz respeito ao desligamento dailuminação de segurança. No setor residencial, a tendência dos entrevistados é declarar quea iluminação de segurança é desligada na madrugada, enquanto na realidade o desligamentoacontece espaçado no tempo, entre 7 e 8 horas. Esse erro na declaração, por parte dosentrevistados, somado a vieses similares com respeito ao condicionamento ambiental, tantono setor residencial como no setor de atividades, acaba formando uma depressão maispronunciada do que a real na curva de carga avaliada no início da manhã.



53

As curvas de carga individuais do setor atividade e do setor residencial sãomostradas nos gráficos 3.2.(a) e 3.2.(b) respectivamente. Estas curvas permitem compararde uma forma rápida os hábitos de uso de cada tecnologia. Observa-se no gráfico 3.1 e nosgráficos apresentados abaixo que o uso da iluminação incandescente se dá principalmentedurante a noite, não sendo significativo o uso durante o dia. Este fato é explicado pelapresença maciça da iluminação incandescente no setor residencial. Conforme já discutido, oconsumo de energia no uso de iluminação no setor atividades está concentrado no uso delâmpadas fluorescentes.

Gráfico 3.2.(a) Curva Carga setor atividades (Boa Vista, dia de semana, 1997)

Nota: Inclui Iluminação Pública.

Os gráficos de curva de carga são úteis para uma rápida visualização da magnitudeda carga por hábito de uso. Complementando estas informações, a descrição tabular daquantidade de lâmpadas e do perfil de uso diário é apresentada nas tabelas 3.1 e 3.2 a seguire mais detalhadamente no Anexo A e C deste capítulo.

Gráfico 3.2.(b) Curva de Carga setor residencial (Boa Vista, dia de semana, 1997)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Refrigeração Outros Motores Fluorescente Incandescente Ventilação e AC

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Refrigeração Fluorescente Motores Incandescente Outros Ventilação e AC



54

Tabela 3.1. Lâmpadas incandescentes por faixa de potência e horas de uso (un.)Todos Estratos Horas de uso (h/dia) TotalPot. Lâmpada (W) < 1 1 2 3 4 $$ 525 154 228 88 130 241 442 1.28340 9.624 5.718 2.009 3.338 1.563 6.204 28.45660 33.359 17.201 10.651 18.601 11.583 28.396 119.791100 1.310 1.230 605 446 672 2.716 6.979150 174 83 174 0 0 533 964Total 44.621 24.460 13.527 22.515 14.059 38.291 157.473

A tabela 3.3 apresenta o número cumulativo de lâmpadas para cada período médiode utilização diária, permitindo avaliar as características de uso das lâmpadas incandescentese fluorescentes, assim como as diferenças entre uma e outra tecnologia. Percebe-se o usomais intenso das lâmpadas fluorescentes: enquanto 21% das lâmpadas incandescentespermanecem acesas, em média, por um período igual ou superior a seis horas, 33% daslâmpadas fluorescentes permanecem acesas por este período. Observa-se ainda a quedaabrupta do número de lâmpadas incandescentes com uso médio igual ou superior a umahora para a categoria seguinte (uso igual e superior a duas horas). Para as lâmpadasfluorescentes, a queda mais acentuada ocorre entre quatro e cinco horas. Este fenômeno éexplicado pelo uso predominante da lâmpada incandescente no setor residencial e dalâmpada fluorescente no setor atividades, onde o uso de iluminação normalmente sedistribui durante todo o período de funcionamento. Mesmo no setor residencial, conformelevantado pela pesquisa, as lâmpadas fluorescentes estão presentes e instaladas nos pontosde uso mais prolongado.

Tabela 3.2. Lâmpadas fluorescentes por faixa de potência e horas de uso (un.)Todos Estratos Horas de Uso (h/dia) TotalTipo/Potência <1 1 2 3 4 >5 40mm/0,5m/26W 18.396 5.688 7.436 5.318 10.951 22.756 70.545 Circular/42W 382 342 1.543 297 770 835 4.169 40mm/1m/56W 9.789 6.133 8.049 11.094 38.033 55.405 128.503 40mm/1,5m/87W 0 0 101 0 0 841 942 40mm/2m/135W 171 0 0 0 0 823 994 Circular/22W 329 391 0 0 0 333 1.053 32mm/0,5m/27W 285 0 0 0 0 131 416 32mm/1m/46W 285 0 0 673 0 114 1.072 FC/12W 22 0 0 0 0 0 22 FC/46W 0 0 0 0 23 653 676 FC/8W 0 60 0 0 0 0 60Total 29.659 12.614 17.129 17.382 49.777 81.891 208.452

Tabela 3.3. Número cumulativo de lâmpadas incandescentes e fluorescentesHoras de Uso Incandescentes Fluorescentes

Número % Número %

≥ 0 152.280 100 208.452 100

≥ 1 111.218 73.04 178.793 85.77≥ 2 86.879 57.05 166.179 79.72≥ 3 73.525 48.28 149.050 71.50

≥ 4 51.211 33.63 131.668 63.16

≥ 5 37.359 24.53 81.891 39.29≥ 6 32.244 21.17 67.754 32.50



55

3.1.1. Hábitos de consumo

A pesquisa de campo permitiu levantar características importantes quanto ao uso deiluminação. Algumas destas características, por serem de certa forma inesperadas, realçam arelevância dessas pesquisas. Uma das características levantadas foi a elevada demanda pordomicílio e o escasso controle sobre o número de lâmpadas ligadas: em praticamente todosos domicílios se registra um número variável de lâmpadas ligadas a noite toda (e em algunsnoite e dia). No setor residencial, 11% das lâmpadas incandescentes permanecem ligadaspor mais de 12 horas. Esta característica de uso elevado pode ser evidenciada no gráfico3.2.b e na tabela 3.4, abaixo.

No setor de atividades, o uso prolongado é característico devido à reduzidacapacidade de controle do funcionário quanto ao uso. Normalmente, procedimentosoperacionais rotineiros determinam o ligamento e desligamento da iluminação. E porpreocupações com a segurança, o uso de iluminação se estende pela noite e madrugada.Confirmando essas observações, observou-se que no setor atividades, 18% das lâmpadasfluorescentes permanecem ligadas por mais de 12 horas.

Tabela 3.4. Uso médio por tipo de lâmpada e estrato de consumo (h)Estrato

1 2 3 4 5 6 8 9 10 11TodasIncandescentes 4,1 3,6 3,6 4,0 2,9 3,4 3,8 6,8 9,1 7,7Fluorescentes 5,0 2,8 4,2 3,8 4,1 4,1 3,2 6,8 9,0 10,6Uso médio superior a 2h/diaIncandescentes 5,5 5,4 6,0 6,5 7,1 5,4 5,7 9,4 10,8 8,9Fluorescentes 5,7 3,5 5,8 6,2 6,3 5,4 4,3 7,4 9,2 11,6

Outra característica, esta porém positiva e talvez provocada pelo perfil de uso, éuma penetração significativa das lâmpadas fluorescentes no setor residencial. Além disto, adistribuição das lâmpadas incandescentes e fluorescentes por estrato como mostrado nográfico 3.3, indica um aumento do número de lâmpadas fluorescentes nas classes de rendamais alta. Esse aumento do emprego da lâmpada fluorescente mostra que a população deBoa Vista aparentemente não possui restrições de ordem estética em relação às mesmas.

Gráfico 3.3. Número de lâmpadas por estrato de consumo

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Estrato

No.

Lâm

pada

s

Incandescentes 10611 14880 50875 45753 13509 4334 6660 4043 1086 529

Fluorescentes 3013 3360 16500 25048 18411 10142 30720 58786 29676 12796

1 2 3 4 5 6 8 9 10 11



56

Complementando o perfil de uso, a distribuição das lâmpadas incandescentes porlocal, dentro da habitação ou prédio, também foi levantada na pesquisa de campo. Essainformação possibilita um melhor entendimento dos hábitos de uso e um maior foco nomarketing de um programa de conservação. Observou-se que, no seu conjunto total, aslâmpadas incandescentes estão predominantemente instaladas nos quartos (23%), áreasexternas descobertas (16%), salas (15%) e banheiros sociais (13%).

A distribuição da localização das lâmpadas incandescentes, mostrada no gráfico3.4.(a), modifica-se quando se considera o tempo de uso das lâmpadas. O gráfico 3.4.(b)mostra a distribuição para lâmpadas acesas por mais de duas horas diárias. Nesse caso, aslâmpadas instaladas em áreas externas descobertas predominam (24%), seguidas pelaslâmpadas instaladas em salas (17%), quartos (15%), cozinhas (13%) e varandas (9%),revelando a importância secundária de lâmpadas instaladas em quartos e banheiros.

Gráfico 3.4.(a) Localização total as lâmpadas incandescentes(Setores Residencial e Atividades)

Área Externa Descoberta

16,4%

Sala15,0%

Banheiro Social13,3%

Cozinha11,8%

Varanda7,1%

Outros5,2%

Área Interna Coberta5,4%

Área de Serviço3,2%

Quartos22,8%

Gráfico 3.4.(b) Localização das lâmpadas incandescentes(uso ≥≥ 2h, Resid. e Atividades)

Área Externa Descoberta

23,7%

Sala17,1%

Quartos14,9%

Cozinha12,5%

Varanda8,8%

Área Interna Coberta

7,5%

Banheiro Social5,6%

Área de Serviço4,0%

Outros5,7%



57

No caso das lâmpadas fluorescentes, a distribuição por cômodo possuicaracterísticas bem distintas. Primeiramente, devido ao uso predominante no setoratividades, os cômodos relacionados com o exercício de atividades de comércio e serviços,como salas, escritórios, áreas de atendimento ao público e de exposição e vendas,predominam sobre os outros. A tabela 3.5 ilustra a distribuição das lâmpadas fluorescentespor cômodo. No Anexo C deste capítulo, encontram-se tabelas detalhadas da localizaçãopor cômodo e tipo de lâmpada. É interessante notar, ainda, na tabela 3.5, o grande númerode lâmpadas fluorescentes instaladas em quartos. Conforme levantado anteriormente, onúmero de horas de uso neste cômodo é baixo e dificilmente justificaria o uso de lâmpadasfluorescentes. Domicílios com atividade residencial e de comércio contribuem para apresença do cômodo “quarto” no setor atividades.

Ainda com relação às lâmpadas fluorescentes, foi possível determinar os tipos delâmpadas e suas características de uso. As tabelas 3.6 e 3.7 mostram o número de lâmpadaspor tipo e estrato de consumo. É importante destacar a inexistência (dentro do universoamostral da pesquisa, expandido estatisticamente) de lâmpadas de 32mm (∅) e 1 metro(comp.) no setor atividades. Este fato mostra a necessidade de um programa de divulgaçãoe educação dentro do setor atividades dos benefícios econômicos resultantes da troca daslâmpadas de 40 mm (e reatores eletromecânicos) por lâmpadas de 32mm, mais eficientes.No setor residencial a preferência é por lâmpadas de 0,5 metros que em sua maioria estãoinstalados em quartos conforme mencionado acima.

Tabela 3.5. Distribuição das lâmpadas fluorescentes por cômodo e setor.Residencial Atividades Total

Sala 15,4% 20,6% 18,7%Quartos 24,7% 12,1% 16,7%Atendimento ao Público 11,1% 15,1% 13,6%Escritórios 6,5% 14,4% 11,5%Área de exposição e vendas 2,0% 15,1% 10,3%Corredor, Escada e outros 1,1% 7,9% 5,4%Cozinha 11,2% 1,3% 4,9%Banheiro Social 8,0% 1,5% 3,9%Área Interna Coberta 4,1% 3,5% 3,7%Varanda 9,2% 0,4% 3,6%Área Externa Descoberta 4,3% 2,7% 3,3%Depósitos 0,5% 1,9% 1,4%Oficinas - 1,7% 1,1%Hall Entrada 0,6% 1,3% 1,1%Área de Serviço 1,1% 0,2% 0,5%Banheiro Empregado 0,3% 0,1% 0,2%Quarto Empregado - - -Total 36,7% 63,3% 100%



58

Tabela 3.6. Tipos de lâmpadas fluorescentes por estratos do setor ResidencialEstratos do Setor ResidencialTipo

(∅ / comp. / W) 1 2 3 4 5 6 Total40mm/0,5m/26W 2.358 2.880 13.200 17.372 11.856 2.882 50.54840mm/1m/56W 524 480 1.100 6.565 4.788 6.358 19.81540mm/1,5m/87W - - - 101 - 44 14540mm/2m/135W - - - - 171 - 17132mm/0,5m/27W 131 - - - 285 - 41632mm/1m/46W - - - - 456 616 1.072Circular/22W - - - 606 57 - 663Circular/42W - - 2.200 404 798 220 3.622FC/12W - - - - - 22 22FC/46W - - - - - - -FC/8W - - - - - - -Total 3.013 3.360 16.500 25.048 18.411 10.142 76.474

Tabela 3.7. Tipos de lâmpadas fluorescentes por estratos do setor AtividadesEstratos do Setor Atividades TotalTipo

(∅ / comp. / W) 8 9 10 11 Total Geral40mm/0,5m/26W 8.220 6.032 2.854 2.891 19.997 70.54540mm/1m/56W 22.080 51.597 26.392 8.619 108.688 128.50340mm/1,5m/87W - - 108 689 797 94240mm/2m/135W - 663 160 - 823 99432mm/0,5m/27W - - - - - 41632mm/1m/46W - - - - - 1.072Circular/22W - 52 - 338 390 1.053Circular/42W 360 - 98 89 547 4.169FC/12W - - - - - 22FC/46W - 442 64 170 676 676FC/8W 60 - - - 60 60Total 30.720 58.786 29.676 12.796 131.978 208.452

Como observado no relatório da fase anterior e no capítulo 7 deste relatório,fatores arquitetônicos influem significativamente sobre o uso de energia. Com relação àiluminação, prédios de concepção moderna, com pé direito reduzido e com menor ênfasena área de janelas, também contribuem para um elevado uso de iluminação no setoratividades. Na maior parte dos estabelecimentos, toda a iluminação permanece acesadurante o dia. Foi possível avaliar durante as visitas de entrevista, que existe umsignificativo potencial de redução do consumo de energia, desde que desenvolvidosprojetos de iluminação mais eficientes. O uso prolongado da iluminação fluorescente émostrado no gráfico 3.5 que mostra a curva cumulativa do número de lâmpadas pelonúmero mínimo de horas de uso.



59

Gráfico 3.5. Curva cumulativa de número de lâmpadas versus horas de uso

3.2. Experiências Anteriores

Esta seção descreve, resumidamente, experiências anteriores em programas deGLD voltados para iluminação. Essas experiências são aqui apresentadas com o intuito deelucidar as características básicas e componentes dos programas, que sirvam como guiapara a elaboração de um programa para Boa Vista. Visam também ilustrar resultados ealertar para possíveis problemas na implementação desses programas. Destacam-se, assim,o programa piloto de Fortaleza e o programa ILUMEX do México.

Acredita-se que essas experiências forneçam os subsídios necessários para oobjetivo deste relatório. Havendo interesse na implementação de um programa como oaqui proposto, deverá ser elaborado um plano específico, onde serão analisadas em maiordetalhe as experiências aqui relatadas, assim como outras, brasileiras e internacionais.

3.2.1. Programa de Fortaleza

Em 1996, a ELETROBRÁS/PROCEL juntamente com a COELCE realizaram umprograma piloto com ênfase em iluminação residencial na cidade de Fortaleza. A descriçãomais detalhada deste programa encontra-se no Anexo B deste capítulo.

O programa foi idealizado com as seguintes características básicas:

♦♦ Objetivou-se a substituição de 30.000 lâmpadas incandescentes por lâmpadasfluorescentes compactas, causando uma redução estimada de 900 kW empotência e 975 MWh/ano em energia;

♦♦ Utilização de lâmpadas fluorescentes compactas ou circulares com reatormagnético ou eletrônico, em substituição às lâmpadas incandescentes de 60Wou 100W;

♦♦ Requerimento de certificação das lâmpadas, de acordo com padrão estabelecidopelo PROCEL;

♦♦ Financiamento de até R$ 10,00 por lâmpada fluorescente, pagos em 10 parcelasna conta de luz (disponível a todos consumidores residenciais).

0

50000

100000

150000

200000

250000

>= 0 >= 0.5 >= 1 >= 1,5 >= 2 >= 2,5 >= 3 >= 3,5 >= 4 >= 4,5 >= 5 >= 5,5 >= 6

Horas de uso

Núm

ero

Lâm

pada

s

Incandescentes Fluorescentes



60

♦♦ Desconto de R$ 8,00 e R$4,00 por lâmpada para consumidores com consumomédio de até 30 kWh/mês e de30 a 140 kWh/mês respectivamente;

♦♦ Divulgação do programa através de folheto distribuído juntamente com a contade luz, de cartazes afixados em locais públicos, de veiculação de mensagens emrádios comunitárias e em carros de som;

♦♦ Treinamento dos comerciantes para o esclarecimento adicional da população,no correto preenchimento e encaminhamento dos cupons e formulários decontrole.

A avaliação do programa indicou os seguintes resultados:

♦♦ Substituição de aproximadamente 12.000 lâmpadas;♦♦ Redução estimada do consumo de energia entre 400 a 500 MWh por ano e de

360KW da demanda de potência;♦♦ Custo total de aproximadamente R$ 260.000 (1997);

As dificuldades e principais problemas encontrados neste programa piloto foram:

♦♦ Desconhecimento ou não entendimento do programa pelos consumidores;♦♦ Custo elevado das lâmpadas;♦♦ Estoque insuficiente do comércio;♦♦ Prazo curto para execução do programa ocasionando erros na execução e

coordenação.

As dificuldades apresentadas acima sugerem que programas similares devem alertarpara a possibilidade de encontrar os seguintes problemas:

♦♦ Informação: as campanhas de conscientização e informação devem ser claras edevem ser projetadas para atingir a população através de todos os meios decomunicação possíveis.

♦♦ Preços: a negociação de preços de fornecimento e margens do varejo deveenfatizar a necessidade de colaboração mútua (empresa elétrica / comerciantes)para o sucesso do programa. O correto dimensionamento dos incentivos é vitalpara a eficácia do programa dentro dos estratos desejados.

♦♦ Disponibilidade de lâmpadas: negociações antecipadas com fornecedores ecomerciantes contribuem para o correto dimensionamento dos estoquesdurante as diversas fases do programa.

3.2.2. Programa ILUMEX (México)

O programa ILUMEX High Efficiency Lighting foi um esforço conjunto daComision Federal de Electricidad (CFE) e da Secretaria de Hacienda y Credito Publico doMéxico, do Banco Mundial, e do governo da Noruega, para a substituição de lâmpadasincandescentes convencionais por lâmpadas eficientes no setor residencial dos Estadosmexicanos de Jalisco e Nuevo Leon. A substituição foi realizada entre maio de 1994 edezembro de 1996.

O ILUMEX foi idealizado em 1992 e, em sua implementação, apresentou asseguintes características básicas:



61

♦♦ Substituição de 1,7 milhões de lâmpadas incandescentes por lâmpadas eficientespara uma redução de consumo de aproximadamente 170 GWh/ano e evitandoa implementação de 100 MW de potência, em geração térmica;

♦♦ Utilização de lâmpadas fluorescentes compactas e circulares, com fator depotência superior a 90% e rendimento superior a 47 lumens/watt;

♦♦ Requerimento de homologação por laboratórios especificados. Amostragemdos lotes recebidos para controle da qualidade;

♦♦ Financiamento do valor da lâmpada, quando superior ao cupom de 63% do seucusto, para compras superiores a três lâmpadas;

♦♦ Financiamento e cupom calculado de forma que o pagamento do empréstimopelos consumidores de estratos inferiores seja igual à economia de energiaobtida.

♦♦ Ampla divulgação nos meios de comunicação disponíveis;♦♦ Venda direta em stands da empresa elétrica e em stands localizados dentro de

grandes empresas;♦♦ Extensivo programa de controle e avaliação do projeto. Metas bem definidas.

Dentre os resultados deste programa menciona-se:

♦♦ Substituição de 1,7 milhões de lâmpadas durante aproximadamente 31 meses;♦♦ Geração evitada de 169 GWh/ano implicando na redução de 727.000 toneladas

equivalentes de CO2 durante a vida do projeto;♦♦ Perdas de receitas da CFE evitadas de US$16 milhões (energia subsidiada);♦♦ Custo por lâmpada para a concessionária de US$10,14 (1993 $) e custos

administrativos (administração, marketing, monitoramento e avaliação) deUS$3,38 por lâmpada;

♦♦ Custo médio da redução de gases de efeito estufa de US$32/ton de CO2

(somente as componentes do GEF e Governo Norueguês);♦♦ Custo da energia conservada de US$33/MWh (considerando todo o

investimento no projeto);♦♦ Custo de potência evitada de US$230/KW (considerando todo o investimento

no projeto).

Baseando-se na experiência Mexicana com o ILUMEX, pode-se destacar osseguintes pontos de potencial valor em programas amplos de substituição de lâmpadas:

♦♦ Apoio Internacional: o programa ILUMEX conseguiu levantar 56% doinvestimento sob a forma de doações de organismos internacionais voltados àárea ambiental.

♦♦ Planejamento, monitoramento, e auditorias: essas tarefas permitem a perfeitacoordenação entre os atores e dão credibilidade frente ao apoio internacional;

♦♦ Vendas diretas: apesar do ILUMEX não se basear na "transformação demercado" este programa pode ser considerado um exemplo de atuação rápidana "transformação cultural" da população. As vendas diretas permitem ummaior controle da implementação do programa com a redução do número dosatores intermediários. Espera-se que a partir de um programa desses,consumidores já informados e experimentados com a tecnologia recorram àmesma, no futuro;

♦♦ Escala: o comprometimento a um programa de vulto garante aos organizadoresmaior poder de barganhar preços e requisitos técnicos;



62

♦♦ Fator de potência: devido à escala do programa ILUMEX foi possível aexigência de fator de potência elevado (0,9) para lâmpadas e reatores, evitando-se a criação de um novo problema para a empresa elétrica.

3.3. Programa de Substituição Proposto

Esta seção descreve o programa de substituição de lâmpadas incandescentesproposto no contexto do Planejamento Integrado de Recursos para Boa Vista. A descriçãoaqui apresentada será analisada do ponto de vista técnico e econômico nas seçõesseguintes. Observa-se que o objetivo do presente trabalho é o estudo conjunto deprogramas de oferta e demanda que compõem o portfolio de recursos disponíveis à BoaVista Energia. Desta forma, o detalhamento minucioso dos programas fica fora do escopodo trabalho e implementação poderá apresentar características diferentes das aquipropostas.

Adotou-se como parâmetros básicos do programa de substituição:

♦♦ Direcionado aos setores residencial e atividades (ênfase setor residencial);♦♦ Substituição de lâmpadas incandescentes de 40W, 60W e 100W;♦♦ Ênfase nas lâmpadas que tenham uma média diária de uso igual ou superior a 2

horas (nas potências especificadas);♦♦ Substituição das lâmpadas de 40W e 60W por CF de 13W;♦♦ Substituição das lâmpadas de 100W por CF de 20W.

O programa proposto está direcionado a substituições de lâmpadas tanto do setorresidencial como de atividades. Apesar do setor residencial possuir 88% das lâmpadasinstaladas e 85% do consumo da iluminação incandescente, o setor atividades apresenta umperfil de consumo caracterizado por elevado número de horas de uso diário. Dessa forma,esforços de promoção do uso de lâmpadas fluorescente-compactas produzirão benefíciosmensuráveis de economia de energia nos consumidores do setor de atividades.

O programa proposto se restringe a trocas de lâmpadas incandescentes de 40W,60W e 100W. Estas lâmpadas representam 98,5% do número total de lâmpadas instaladas eaproximadamente 94% do consumo de eletricidade dentre as lâmpadas incandescentes.Outra característica das lâmpadas incandescentes destas potências é o perfil de uso: elasapresentam uma média diária de 3,8 horas de uso, ligeiramente superior à média geral paralâmpadas incandescentes (3,7 horas).

Para o dimensionamento, assumiu-se que o programa deveria concentrar-se nasubstituição de lâmpadas que satisfizessem, simultaneamente, as duas condições: potênciassupramencionadas e uso médio diário superior a duas horas. O universo de lâmpadas deinteresse foi reduzido de 152.000 lâmpadas para aproximadamente 90.000 lâmpadas. Estaescolha baseou-se em cálculos preliminares de viabilidade financeira como será mostradona seção 3.4.

Na substituição das lâmpadas incandescentes, o programa propõe a instalação delâmpadas fluorescentes compactas eletrônicas (CF) de 13W e 20W. As lâmpadasincandescentes de 40W e as de 60W serão trocadas por lâmpadas de 13W. A troca porapenas dois tipos de lâmpadas favorece a redução no custo pelo aumento da escala deaquisição. As trocas recomendadas garantem um fluxo luminoso equivalente ou superior aoexistente.



63

A tabela 3.8 mostra o número de lâmpadas incandescentes existentes e sualocalização dentro da construção. Estes números foram estimados com base na pesquisa decampo realizada na cidade de Boa Vista. Tabelas mais detalhadas da localização daslâmpadas se encontram no Anexo C deste capítulo. Observa-se o elevado número delâmpadas instaladas em áreas externas descobertas, quartos e salas. Essas informaçõespermitem que o foco de uma campanha de suporte do programa seja direcionado àquelespontos de luz.

Tabela 3.8. Localização das lâmpadas incandescentes c/ mais que 2 h de uso diário

Em termos logísticos, o programa de substituição proposto possui as seguintescaracterísticas:

♦♦ Coordenação com o comércio local para revenda das lâmpadas e recebimentodos eventuais cupons de desconto e/ou financiamento relativos ao programa;

♦♦ Acordo de preços e quantidades em estoque com o comércio local e fabricantesde lâmpadas;

♦♦ Elaboração de campanha de marketing visando a divulgação do programa epromoção do uso eficiente de energia;

♦♦ Elaboração de um plano de reciclagem das lâmpadas queimadas ou danificadas;♦♦ Criação/contratação de equipes de acompanhamento e avaliação do programa.

A inclusão do comércio local como um dos agentes no programa é umacaracterística desejada. A exemplo de outros programas de GLD mencionadosanteriormente e segundo a literatura especializada, um dos fatores de sucesso de programasestá relacionado com o grau de transformação de mercado alcançado1. Como transformação demercado entende-se que o programa introduz mudanças nos hábitos do consumidor,introduz e viabiliza uma tecnologia eficiente e cria um ambiente onde esta tecnologia seestabeleça com um mínimo de subsídio direto por parte da concessionária. Aconcessionária deve, entretanto, criar mecanismos e programas que promovam essatransformação. O programa aqui proposto é norteado por este objetivo.

1 Eckman, Benner e Gordon, 1992 . 1992 ACEEE Summer Study

Todas as Lâmpadas

Qua

rtos

Sala

Banh

eiro

Socia

lBa

nheir

o E

mpr

egad

oCo

zinh

aH

all E

ntra

daQ

uarto

Em

preg

ado

Áre

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Ser

viço

Áre

a E

xter

na D

esco

berta

Áre

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tern

a Co

berta

Corr

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, Esc

ada

e ou

tros

Esc

ritór

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Ate

ndim

ento

ao

Públ

ico

Dep

ósito

sO

ficin

asÁ

rea

de e

xpos

ição

e ve

ndas

Var

anda

Tota

l

Estrato 1 1310 1572 524 0 1441 0 0 0 1703 393 0 0 0 0 0 0 655 7598

Estrato 2 1120 1760 160 0 1440 0 0 320 2560 1120 0 0 480 0 160 0 160 9280

Estrato 3 4125 5500 1650 0 3575 0 0 1925 5225 2750 0 0 275 0 0 0 2200 27225

Estrato 4 4848 3939 1818 0 3232 202 0 808 6363 1212 202 0 404 0 0 303 3333 26664

Estrato 5 627 1026 342 0 399 0 0 342 1311 114 228 57 0 0 0 0 627 5073

Estrato 6 352 374 110 22 154 22 44 110 594 22 66 44 22 0 0 198 418 2552

Estrato 8 480 600 120 0 480 60 0 0 1080 720 0 0 420 0 0 0 240 4200

Estrato 9 117 65 39 78 104 0 0 0 1612 26 416 52 156 91 26 52 39 2873

Estrato 10 0 8 18 0 8 44 10 0 74 68 376 12 140 0 0 138 8 904

Estrato 11 0 1 75 8 0 0 0 0 85 100 42 65 77 0 0 0 0 453

Total 12979 14845 4856 108 10833 328 54 3505 20607 6525 1330 230 1974 91 186 691 7680 86822

Setor Resid. 12382 14171 4604 22 10241 224 44 3505 17756 5611 496 101 1181 0 160 501 7393 78392



64

O comércio local atuará como canal de distribuição das lâmpadas FC. Devido aoelevado custo inicial destas lâmpadas em relação às lâmpadas incandescentes, aconcessionária concederá um financiamento, a ser pago na conta de luz, às classes demenor poder aquisitivo (com base no consumo médio e estrato). Os contratos definanciamento serão efetivados no ponto de revenda, sendo depois recolhidos àconcessionária.

Deve-se cuidar para que o comércio mantenha estoques suficientes para aviabilização do programa e pratique preços dentro de faixas acordadas com aconcessionária. A concessionária se responsabilizaria pela negociação de descontos defornecimento das lâmpadas FC junto aos fabricantes. Estes descontos seriam entãopassados aos consumidores mantendo-se uma margem de lucro para o comerciante.

Um dos pontos mais importantes na implementação de um programa de melhoriade eficiência energética é a divulgação. A desinformação figura como uma das maioresbarreiras ao uso eficiente de energia. Portanto, além da simples divulgação do programa,deve ser elaborada uma campanha de divulgação e conscientização quanto aos hábitos deuso e às vantagens de tecnologias mais eficientes. Conforme levantado na pesquisa decampo, 80% das pessoas entrevistadas em Boa Vista afirmaram que participariam em umprograma de conservação. Este alto índice de intenção certamente facilitará a absorção dasinformações fornecidas.

Durante a fase de implementação do programa, campanhas nos diversos meios decomunicação deverão orientar a população dos procedimentos de aquisição, substituição euso das lâmpadas. Baseando-se em experiências anteriores, realizadas em outros estados,pode-se levantar as principais dúvidas e má interpretação das medidas. Dessa forma, acampanha de orientação inicial privilegiaria a informação sobre procedimentos doprograma, sendo complementada por uma campanha paralela de divulgação do usoeficiente de energia.

O programa deve ainda contemplar a destinação final das lâmpadas CF quando desua queima ou quebra. Na compra das lâmpadas, o consumidor deve receber orientaçãosobre como proceder a destinação das lâmpadas danificadas. Propõe-se que seja fornecido,no ponto de venda, um desconto no preço final para os consumidores que trouxerem à lojaa lâmpada CF queimada. Deverá ser elaborado um programa de recolhimento e reciclagemdas lâmpadas recebidas. Essas medidas seriam um incentivo à continuidade do programa eà redução do impacto ambiental resultante do uso da tecnologia. O programa de reciclagemdas lâmpadas do programa pode ainda ser estendido, de forma a viabilizar a reciclagem delâmpadas fluorescentes que já possuem alta penetração no mercado de Boa Vista porém,não possuam programa específico de reciclagem.

Como requisito final, deve ser criado um mecanismo de acompanhamento eavaliação do programa. Essas tarefas poderão ser realizadas por equipe da própriaconcessionária ou contratada. A equipe responsável terá como atribuições a coordenaçãoda implementação do programa, dirimindo dúvidas dos lojistas e consumidores; amonitoração estatística das vendas de lâmpadas, e a elaboração de estudos periódicos doshábitos de uso e penetração da tecnologia. A figura 3.1, abaixo, sumariza as tarefas das trêsfases do programa.



65

Figura 3.1. Fases do programa de substituição de lâmpadas

3.4. Construção dos Cenários Indicativos do Programa de Introdução de lâmpadasfluorescentes compactas.

A análise das possibilidades de conservação de energia com inserção de lâmpadaseficientes será efetuada através da elaboração de cenários contrastantes com o cenárioTendencial, já construído, que representa o status-quo ou business-as-usual. Para a construçãodo cenário tendencial, foram utilizadas as previsões de consumo da ELETRONORTE,como detalhado no item 2.6. O período de análise será de 1997 a 2008 e os cenários sobanálise são os seguintes:

- Cenário Pessimista: consiste em analisar o efeito da penetração das lâmpadas fluorescentescompactas num índice de 40% ao final do programa.- Cenário Realista: consiste em analisar o efeito da penetração das lâmpadas fluorescentescompactas num índice de 60% ao final do programa.- Cenário Otimista: consiste em analisar o efeito da penetração das lâmpadas fluorescentescompactas num índice de 80% ao final do programa (80% dos consumidores declararamnas entrevistas estarem dispostos a participar de programas de conservação de energia).

Isto significa que, ao final do programa, no cenário Pessimista, Realista e Otimista,40%, 60% e 80%, respectivamente, das lâmpadas incandescentes passíveis de substituição,seriam substituídas por lâmpadas fluorescentes compactas.

O gráfico 3.6 mostra a evolução do parque de lâmpadas incandescentes com maisde duas horas de uso (estratos 1 a 11) ao longo do período de análise, de acordo com astaxas de crescimento estabelecidas para o cenário Tendencial. Nota-se que a projeçãoindica em 2008 a existência de aproximadamente 150.000 unidades.

Fase 1 Fase 2 Fase 3

Estudo e Planejamento Implementação Acompanhamento

♦♦ Definição das metas♦♦ Análise de experiências

anteriores♦♦ Definição dos descontos

e financiamentos♦♦ Coordenação com

lojistas♦♦ Negociação com

fabricantes♦♦ Licitação das lâmpadas♦♦ Elaboração campanha

marketing

♦♦ Campanha demarketing

♦♦ Coordenação lojistas efabricantes

♦♦ Controle dosfinanciamentos edescontos

♦♦ Monitoramentoestatístico

♦♦ Programa de reciclagem♦♦ Refinanciamento♦♦ Estudos de hábitos de

consumo



66

Gráfico 3.6. Projeção da quantidade de lâmpadas incandescentes de 40, 60 e 100 Wcom mais de duas horas de uso para Boa Vista, 1999 – 2008

02000040000

6000080000

100000120000

140000160000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

ano

nu

m d

e lâ

mp

adas

> 2

h d

e u

so

total incluindo novas remanescentes dentro das lâmpadas existentes em 1997 1997

A tabela 3.9 mostra a estimativa do crescimento do número de lâmpadasincandescentes alvo do programa (40, 60 e 100 W com mais de 2 h de uso) ao longo doperíodo de análise.

Tabela 3.9. Estimativa da quantidade de lâmpadas incandescentes 40, 60 e 100 Wpara suprir a demanda adicional, por estrato, ano a ano.

ESTRATO1 2 3 4 5 6 8 9 10 11

199740 W 786 1600 3850 4545 513 242 420 663 180 5660 W 6419 7360 22825 20503 4047 1672 3660 962 346 286

100 W 262 320 275 1515 513 330 120 455 378 1111998

40 W 907 1847 4444 5246 592 279 501 791 215 6760 W 7409 8496 26347 23666 4671 1930 4367 1148 413 341

100 W 302 369 317 1749 592 381 143 543 451 1321999

40 W 960 1955 4704 5553 627 296 535 844 229 7160 W 7843 8993 27888 25051 4945 2043 4661 1225 441 364

100 W 320 391 336 1851 627 403 153 579 481 1412000

40 W 1014 2065 4968 5865 662 312 598 944 256 8060 W 8284 9498 29456 26459 5223 2158 5210 1369 493 407

100 W 338 413 355 1955 662 426 171 648 538 1582003

40 W 1188 2418 5819 6869 775 366 830 1310 356 11160 W 9702 11124 34498 30988 6117 2527 7230 1900 683 565

100 W 396 484 416 2290 775 499 237 899 747 2192008

40 W 1473 2999 7216 8518 961 454 1216 1920 521 16260 W 12030 13794 42778 38426 7585 3134 10599 2786 1002 828

100 W 491 600 515 2839 961 618 347 1318 1095 321

A tabela 3.10 mostra a estimativa do número de lâmpadas incandescentessucateadas a serem posteriormente repostas durante o período de análise.

lâmp. novas devido acrescimentovegetativo

lâmpadas novas porreposição de sucateadas



67

Tabela 3.10. Estimativa da quantidade de lâmpadas incandescentes 40, 60 e 100 Wsucateadas a serem repostas, por estrato, ano a ano.

ESTRATO1 2 3 4 5 6 8 9 10 11

199740 W 786 1600 3850 4545 513 242 420 663 180 5660 W 6419 7360 22825 20503 4047 1672 3660 962 346 286

100 W 262 320 275 1515 513 330 120 455 378 1111998

40 W 907 1847 4444 5246 592 279 501 791 215 6760 W 7409 8496 26347 23666 4671 1930 4367 1148 413 341

100 W 302 369 317 1749 592 381 143 543 451 1321999

40 W 320 652 1568 1851 209 99 178 281 76 2460 W 2614 2998 9296 8350 1648 681 1554 408 147 121

100 W 107 130 112 617 209 134 51 193 160 472000

40 W 789 1606 3864 4562 515 243 465 734 199 6260 W 6443 7387 22910 20580 4062 1678 4052 1065 383 317

100 W 263 321 276 1521 515 331 133 504 419 1232001

40 W 1077 2193 5277 6229 703 332 663 1046 284 8860 W 8798 10087 31283 28101 5547 2292 5777 1518 546 451

100 W 359 439 377 2076 703 452 189 718 597 175

Partindo dos números apresentados, é possível estimar a quantidade de lâmpadasfluorescentes compactas que serão inseridas nos três cenários: Pessimista (40% do total delâmpadas repostas mais 40% da demanda adicional de lâmpadas), Realista (60% do total delâmpadas repostas mais 60% da demanda adicional de lâmpadas) e Otimista (80% do totalde lâmpadas repostas mais 80% da demanda adicional de lâmpadas) – ver tabelas 3.11, 3.12e 3.13 e gráficos 3.7, 3.8 e 3.9, a seguir.

Para o cenário Pessimista, estimou-se que 58.157 lâmpadas poderão ser substituídasem 2008, sendo 2.410 lâmpadas incandescentes de 100W, 47.098 de 60W e 8.648 de 40W.Para o cenário Realista, têm-se 87.235 lâmpadas incandescentes como alvo do programa desubstituição (3.615 de 100W, 70.648 60W e 12.972 de 40W) e para o cenário Otimista,116.314 incandescentes sendo substituídas por lâmpadas fluorescentes compactas.

Gráfico 3.7 Estimativa da evolução – Cenário Pessimista2

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

ano

nu

m d

e lâ

mp

adas

frota FC incandescentes

2 Quantidade total de lâmpadas incandescentes a substituir (40, 60 e 100 W com mais de 2h de uso) considerando 40% depenetração das lâmpadas fluorescentes compactas eficientes.



68

Tabela 3.11 Estimativa da evolução – Cenário Pessimista3

ESTRATO1 2 3 4 5 6 8 9 10 11

199940 W 128 261 627 740 84 39 71 113 31 1060 W 1046 1199 3718 3340 659 272 621 163 59 49

100 W 43 52 45 247 84 54 20 77 64 192000

40 W 316 642 1546 1825 206 97 186 294 80 2560 W 2577 2955 9164 8232 1625 671 1621 426 153 127

100 W 105 128 110 608 206 132 53 202 167 492001

40 W 431 877 2111 2492 281 133 265 419 114 3560 W 3519 4035 12513 11240 2219 917 2311 607 218 181

100 W 144 175 151 831 281 181 76 287 239 702003

40 W 475 967 2328 2748 310 146 332 524 142 4460 W 3881 4450 13799 12395 2447 1011 2892 760 273 226

100 W 158 193 166 916 310 200 95 360 299 882008

40 W 589 1199 2886 3407 385 181 486 768 208 6560 W 4812 5518 17111 15370 3034 1253 4239 1114 401 331

100 W 196 240 206 1136 385 247 139 527 438 129

Gráfico 3.8 Estimativa da evolução - Cenário Realista4

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

ano

nu

m d

e lâ

mp

adas


3 quantidade de lâmpadas incandescentes (40, 60 e 100 W com mais de 2h de uso) a serem repostas por eficientes de 13 e20 W, conforme Cenário Pessimista (40% do total reposto mais 40% do total da demanda adicional).4 Quantidade: total de lâmpadas incandescentes a substitutir (40, 60 e 100 W com mais de 2h de uso) considerando 60%de penetração das lâmpadas fluorescentes compactas eficientes.



69

Tabela 3.12. Estimativa da evolução – Cenário Realista5

ESTRATO1 2 3 4 5 6 8 9 10 11

199940 W 192 391 941 1111 125 59 107 169 46 1460 W 1569 1799 5578 5010 989 409 932 245 88 73

100 W 64 78 67 370 125 81 31 116 96 282000

40 W 473 964 2319 2737 309 146 279 440 120 3760 W 3866 4432 13746 12348 2437 1007 2431 639 230 190

100 W 158 193 166 912 309 199 80 302 251 742001

40 W 646 1316 3166 3738 422 199 398 628 170 5360 W 5279 6052 18770 16860 3328 1375 3466 911 328 271

100 W 215 263 226 1246 422 271 114 431 358 1052003

40 W 713 1451 3491 4122 465 219 498 786 213 6660 W 5821 6674 20699 18593 3670 1516 4338 1140 410 339

100 W 238 290 249 1374 465 299 142 539 448 1322008

40 W 884 1799 4329 5111 577 272 730 1152 313 9760 W 7218 8276 25667 23056 4551 1880 6359 1671 601 497

100 W 295 360 309 1704 577 371 208 791 657 193

Gráfico 3.9. Estimativa da evolução – Cenário Otimista6

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

ano

nu

m d

e lâ

mp

adas


5 quantidade de lâmpadas incandescentes (40, 60 e 100 W com mais de 2h de uso) a serem repostas por eficientes de 13 e20 W, conforme Cenário Realista (60% do total reposto mais 60% do total da demanda adicional).6 Quantidade total de lâmpadas incandescentes a substituir (40, 60 e 100 W com mais de 2h de uso) considerando 80% depenetração das lâmpadas fluorescentes compactas eficientes.



70

Tabela 3.13 Estimativa da evolução – Cenário Otimista7

ESTRATO1 2 3 4 5 6 8 9 10 11

199940 W 256 521 1254 1481 167 79 143 225 61 1960 W 2091 2398 7437 6680 1319 545 1243 327 117 97

100 W 85 104 90 494 167 108 41 155 128 382000

40 W 631 1285 3092 3650 412 194 372 587 159 5060 W 5154 5910 18328 16464 3250 1343 3242 852 306 253

100 W 210 257 221 1217 412 265 106 403 335 982001

40 W 862 1754 4221 4983 562 265 530 837 227 7160 W 7038 8070 25026 22480 4437 1833 4621 1215 437 361

100 W 287 351 302 1661 562 362 152 575 477 1402003

40 W 950 1935 4655 5495 620 293 664 1048 284 8860 W 7761 8899 27598 24791 4893 2022 5784 1520 547 452

100 W 317 387 333 1832 620 399 190 719 597 1752008

40 W 1178 2399 5772 6814 769 363 973 1536 417 13060 W 9624 11035 34222 30741 6068 2507 8479 2229 802 663

100 W 393 480 412 2271 769 495 278 1054 876 257

3.4.1. Potencial de Economia de Energia

As simulações mostram que a substituição de lâmpadas proposta poderia gerar umaeconomia anual de energia (1999) de 1690 MWh no cenário Realista, chegando, ao final doperíodo (2008), em 9982 MWh (tabela 3.14).

Tabela 3.14. Energia economizada com substituição de lâmpadas incandescentes,anual e acumulada para os três cenários (MWh/ano)

Pessimista Realista Otimistaano a ano Acumulado ano a ano acumulado ano a ano Acumulado

1999 1126 1126 1690 1690 2253 22532000 2248 3375 3373 5062 4497 67502001 1249 4624 1874 6936 2499 92492003 575 5199 862 7799 1150 103982008 1456 6655 2183 9982 2911 13309

Para o cenário Realista, as tabelas 3.15 (a e b) mostram com detalhes o potencial deconservação de energia nos diferentes estratos ao longo do período de análise. Nota-se quenos estratos 3 e 4 aparece o maior potencial de economia.

Tabela 3.15.a. Energia Conservada - Cenário Realista (MWh/ano)Estrato 1999 2000 2001 2003 2008

1 143 426 581 640 7962 175 520 708 781 9713 465 1406 1914 2111 26254 504 1512 2060 2271 28245 116 339 461 508 6326 54 153 208 229 2858 79 247 352 440 6479 71 211 300 376 55310 49 141 201 252 37011 34 106 152 190 279

7 quantidade de lâmpadas incandescentes (40, 60 e 100 W com mais de 2h de uso) a serem repostas por eficientes de 13 e20 W, conforme Cenário Otimista (80% do total reposto mais 60% do total da demanda adicional).



71

Tabela 3.15.b Energia Conservada - Cenário Realista (MWh/ano)Estrato 1999 2000 2001 2003 2008

1 a 6 1456 4356 5931 6541 81338 a 11 233 707 1005 1258 1849Total 1690 5062 6936 7799 9982

O gráfico 3.10 apresenta o valor relativo do potencial de conservação de energia decada cenário ao longo do período de análise. O cenário realista apresenta um potencial deeconomia que varia de 1 a 5,5% com relação ao consumo de energia para iluminação,estimado no cenário Tendencial. O cenário pessimista pode reduzir o requerimento deenergia em 0,8 a 3,5% e o cenário otimista em 1,5 a 7%.

Gráfico 3.10. Porcentagem de redução no consumo de energia para iluminação noscenários pessimista, realista e otimista com relação ao cenário tendencial

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

8%

1999 2000 2001 2003 2008

ano

po

rcen

tag

em d

e ec

on

om

ia e

m

rela

ção

ao

Ten

den

cial

pessimista realista otimista

3.4.2 Análise Econômica das Alternativas

Uma vez idealizado o programa de substituição com base na caracterização do usofinal, nos hábitos de consumo e características técnicas das tecnologias eficientes, oprograma proposto deve ser avaliado à luz dos seus impactos econômico-financeiros.Neste item serão apresentados resultados dos impactos econômicos de quatro cenários:referencial, pessimista, otimista e realista. Os resultados do programa serão semprecomparados ao cenário de referência elaborado no capítulo 2 deste relatório. Serão aindaapresentados os cálculos de determinação dos eventuais incentivos financeiroscompreendidos no programa proposto.

Para efetuar a análise econômica foi utilizada como figura de mérito o CEC, cujasfórmulas estão representadas a seguir, e o balanço de benefícios e custos para oconsumidor, para a concessionária e para sociedade, cujas definições encontram-se noSumário Metodológico.

Fator de Recuperação de Capital - FRC

Também utiliza-se na formulação das figuras de mérito econômico paraalternativas energéticas, o Fator de Recuperação de Capital (FRC), o qual é utilizadopara obter o valor anual que deve ser percebido, durante n anos, levando em



72

conta o valor temporal do dinheiro (pela aplicação de uma taxa de desconto d),para “recuperar” um determinado investimento no efetuado no presente.

FRCd ( d)

( d)

n

n=

⋅ +

+ −

1

1 1(3.1)

onde:d - taxa de desconto real

Custo da Energia Conservada - CEC

CECFRC d n CE FRC d n CC CA

EC EEE C O M=

× − × +−

( , ) ( , ) & (3.2)

onde:CEC = Custo de Energia Conservadad = taxa de descontonE, nC = vida útil das tecnologias (C = convencional e E = eficiente)CAO&M= custo adicional anual de operação e manutenção, se houver.EE - consumo anual de energia com tecnologia eficienteEC- consumo anual de energia com tecnologia convencionalCE - custo da tecnologia eficiente (investimento inicial)CC - custo da tecnologia convencional

Para a concessionária de energia, tem-se:

CECFRC d n CE FRC d n CC CA r

EC EEEE C O M=

× − × + × −−

( ( , ) ( , ) ) ( )& 1(3.3)

onde r corresponde à s perdas de transmissão e distribuição.

Para a sociedade, tem-se:

EEEC

rCgpCACCndFRCCEndFRCCECs MOCE

−−×++×−×

=)1())),(),((( & (3.4)

onde r corresponde à s perdas de transmissão e distribuição e Cgp corresponde aocusto de gestão do programa de substituição.

3.4.2.1 Parâmetros básicos e hipóteses assumidas

Antes da apresentação dos cenários e os cálculos econômico-financeiroscorrespondentes, apresentam-se os parâmetros básicos e hipóteses assumidas durante oscálculos. Sabe-se que alguns dos parâmetros na prática não são constantes; outros, sãobaseados em preferências da empresa ou tomador de decisão. Desta forma, sempre quepossível, foi realizada análise de sensibilidade de forma a conhecer os impactos de desviodos valores de referência assumidos.

Conforme já explicado, o programa aqui analisado abrange somente as lâmpadasincandescentes de 40W, 60W, e 100W. As lâmpadas de 40W e 60W seriam substituídas porlâmpadas fluorescente compacta de 13W e as lâmpadas de 100W seriam substituídas porlâmpadas FC de 20W. A escolha desta configuração é motivada pela busca de uma maior



73

escala e simplicidade ao programa, reduzindo custos unitários e facilitando suaimplementação.

Desta forma, o programa compreende, em relação a 1997, o universo de lâmpadasapresentadas na tabela 3.16 abaixo.

Tabela 3.16. Lâmpadas incandescentes passíveis de substituição (1997)40W 60W 100W

Setor Residencial 25.738 111.190 5.679Estrato 1 1.179 9.694 524Estrato 2 2.560 12.960 320Estrato 3 9.900 41.250 550Estrato 4 8.181 35.552 2.727Estrato 5 3.192 9.006 1.140Estrato 6 726 2.728 418Setor Atividades 2.718 8.601 1.300Estrato 8 1.260 5.580 240Estrato 9 1.170 1.677 494Estrato 10 232 698 424Estrato 11 56 646 142Total 28.456 119.791 6.979

Além do número de lâmpadas, a duração média de uso diário foi baseada nolevantamento realizado em campo. Para a análise econômica, utilizou-se esse valor,segundo o estrato e número de lâmpadas, conforme a tabela 3.17. Este número impacta avida (em anos) da lâmpada e consequentemente a viabilidade econômica da substituição.

Tabela 3.17. Número de horas médias de uso diário - Lâmpadas Incandescentes40W 60W 100W

Setor ResidencialEstrato 1 5,83 5,36 5,50Estrato 2 6,17 5,15 11,00Estrato 3 5,75 5,93 12,00Estrato 4 6,33 6,54 6,47Estrato 5 8,90 6,61 8,58Estrato 6 7,45 5,08 6,23Setor AtividadesEstrato 8 6,50 5,73 11,75Estrato 9 8,69 9,12 11,00Estrato 10 12,58 8,73 12,17Estrato 11 12,00 6,15 13,43

Outros parâmetros básicos assumidos para a análise econômica foram:

♦♦ Taxa de desconto 12%♦♦ Vida média

Lâmpadas incandescentes 960 hLâmpadas CF 8000 h

♦♦ Custo de diesel R$0,338 por litro♦♦ Consumo médio 0,38 litros por kWh (eficiência de conversão)♦♦ custo de geração térmica existente R$ 128,44/MWh♦♦ CCC concessionária 30%♦ CCC sociedade 70%



74

♦ custo geração térmica nova (R$/MWh)R$/US$ 1,2R$74,36, custo combustível + R$14,03, custo investimentoR$/US$ 1,8R$74,36, custo combustível + R$20,63, custo investimento

♦ custo geração hidráulica VenezuelaR$/US$ 1,2R$33,07 /MWhR$/US$ 1,8R$49,60 /MWh

♦♦ Preço lâmpadasIncandescente 40W R$0,80Incandescente 60W R$0,85Incandescente 100W R$0,90CF 13W R$15,00CF 20W R$20,00

♦♦ Perdas totais sobre geração 17%♦♦ custo de gestão do programa R$ 2,00/lâmpada no primeiro ano♦♦ Perdas Reator

CF 13W 2WCF 20W 3W

A partir dos valores básicos fornecidos, foram calculadas as principais figuras demérito do programa. Como mencionado, alguns dos parâmetros são quantidades incertasou determinadas por algum processo. Desta forma é importante obter também asensibilidade das figuras de mérito a variações destes parâmetros. Foram realizados doistipos de análise de sensibilidade: diagrama "spider" e simulação de Monte Carlo.

O diagrama "spider" é montado variando cada um dos parâmetros incertos,enquanto mantém-se todos os outros constantes e verificando o impacto nas figuras demérito. Foi avaliada a sensibilidade à variação dos seguintes parâmetros: taxa de desconto,vida da lâmpada incandescente, vida da lâmpada fluorescente compacta e custo da lâmpadafluorescente compacta.

Foi realizada ainda uma análise de sensibilidade baseada em simulação de MonteCarlo. Este procedimento é descrito no Anexo D deste capítulo. As simulações permitemobter a distribuição estatística das figuras de mérito econômico através da convolução dasdiversas distribuições estatísticas dos parâmetros independentes. Esta interação entre osdiversos parâmetros que permite a quantificação das incertezas do resultado, bem como aobtenção de um valor médio mais realista.

Assumiram-se as seguintes distribuições para os parâmetros independentes:

♦♦ Vida lâmpada Incandescente (horas) Normal (média=960, desv.padrão=96)♦♦ Vida lâmpada CF (horas) Normal(média=8000, desv.padrão=800)♦♦ Uso diário (horas) Triangular(min.=1,mais provável=3,max.=5)♦♦ Custo CF 20W (Reais) Triang.(min=15,mais provável=20,max=25)♦♦ Custo CF 13W (Reais) Triang.(min=11,mais provável=15,max=19)

A tabela 3.18 mostra os valores obtidos no diagrama "spider" para as substituiçõesanalisadas, considerando um uso médio de 2 horas diárias por lâmpada. Observa-se que o



75

custo mais elevado (R$100.69/MWh) ainda é inferior ao custo médio da energia térmicagerada (R$128.44/MWh) e próximo da tarifa cobrada do estrato 3 (R$114.21/MWh semICMS). Esses valores indicam que as trocas sugeridas são vantajosas para os consumidores,mesmo sem incentivos iniciais, exceto para a troca das lâmpadas de 40W nos estratos 1 e 2.Os custos também são inferiores ao da energia gerada, indicando que, também para aempresa, existiriam benefícios em substituir as lâmpadas consideradas, caso não existisse oCCC.

Tabela 3.18 - Custo da Energia Conservada: substituições do programaCEC

($/MWh)Consumidor

CEC($/MWh)Empresa1

CEC($/MWh)Sociedade2

Inc. 40W vs. CF 13W 100,69 83,58 99,67Inc. 60W vs. CF 13W 54,32 45,34 71,84Inc. 100W vs. CF 20W 46,16 38,31 43,541. Inclui perdas totais. Não inclui custos administrativos do programa.2. Inclui custos administrativos do programa.

Os valores apresentados na tabela 3.18 são estáticos e dependentes de diversosfatores como a taxa de desconto escolhida, vida das lâmpadas, uso diário, etc. Dessa forma,uma análise de sensibilidade à variação desses valores permite verificar a influência dosparâmetros escolhidos sobre o custo da energia conservada. O gráfico 3.11 mostragraficamente como uma variação percentual em cada um dos parâmetros modifica o CEC.

Gráfico 3.11. Sensibilidade do Custo da Energia Conservada. Lâmpada de 100W (2horas de uso, 12% taxa de desconto).

0

20

40

60

80

100

120

-50% -40% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Vida Incandescente Vida FC Custo FC Tx Desconto Horas Uso

R$/MWh

Aumentando o Valor de Referência em X %

Diminuindo o Valor de Referência em X %

O gráfico 3.11 mostra a importância do custo de aquisição da lâmpada compactafluorescente (CF). O CEC é mais sensível a variações neste custo do que em qualqueroutro parâmetro. Seguindo o custo da CF, a redução na vida da lâmpada CF contribui paraum aumento exponencial do valor do CEC. Esta análise indica que esforços de garantia dequalidade (vida) e de redução dos custos da lâmpada devem ser prioridades na elaboraçãode um programa. Este perfil de sensibilidade se repete para as outras trocas de lâmpadas e,de maneira similar, para o CEC da empresa.



76

O gráfico a seguir é resultado da simulação de Monte Carlo. Como mostradoanteriormente, assumiram-se distribuições para a vida das lâmpadas (distribuição normal),para o preço da CF (triangular) e para as horas de uso (triangular).

No caso mostrado, tem-se a curva de distribuição cumulativa do Custo daEnergia Conservada para substituição de uma lâmpada incandescente de 100W por umaCF de 20W (25W contando reator).

Gráfico 3.12 Curva de distribuição cumulativa do CEC.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 20 40 60 80 100

R$/MWh

Pro

bab

ilid

ade

0%

2%

4%

6%

8%

10%

Empresa (incluindo perdas) Consumidor

3.4.2.2 Determinação do Subsídio e Balanço Custo-Benefício

Uma das formas encontrada em programas de GLD para incentivar a adesão deconsumidores é a concessão de subsídios aos participantes. Estes subsídios são concedidosna forma de descontos diretos na aquisição da tecnologia eficiente, ou na concessão definanciamentos com juros subsidiados (ou a juros inferiores àqueles que o consumidor seriacapaz de obter no mercado e disponíveis à concessionária - transferência de risco decrédito).

A determinação do valor deste subsídio deve levar em conta diversos fatores, deforma a evitar que o subsídio cause distorções acima daquelas necessárias e justificáveispelas economias obtidas. Existem diversos métodos para a avaliação dos impactos deprogramas de conservação promovidos por concessionárias de energia. Dentre eles, oTeste de Impacto na tarifa procura garantir que o programa não causa distorções tarifárias,concedendo benefícios a participantes às custas de não participantes.

O cálculo do valor exato do subsídio é tarefa impossível, pois o padrão de usoindividual do consumidor seria parâmetro básico para determinação desse valor. Trabalha-se então com valores médios obtidos a partir de pesquisas de penetração de equipamentose hábitos de uso e alguns dados censitários. Essa alternativa certamente ocasionadistorções, mas essas distorções são minimizadas com o aumento do número departicipantes do programa.

cumulativa função densidade



77

A determinação do valor máximo do subsídio é realizada através do balanço decustos e benefícios do programa para a sociedade como um todo. Por sociedade entende-setodo o grupo de agentes econômicos e políticos que compõe o País (estado, comunidade).Dentro desse enfoque é possível que alguns atores tenham balanço negativo, enquanto aoutros sejam auferidos ganhos. A avaliação do ponto de vista da sociedade considera toda aalocação ou liberação de recursos e aumento ou redução de bem-estar resultantes daimplementação de um projeto para todos agentes econômicos.

Este balanço é efetuado utilizando os parâmetros citados e leva em consideraçãodiferentes ítens (tabela 3.19) considerados como benefícios ou custos sob as diferentesperspectivas: do consumidor, da concessionária e da sociedade (tabela 3.20).

Tabela 3.19. Itens considerados no cálculo do balanço.BALANÇO ECONÔMICO ANUALIZADO

(R$/ano)CONSUMIDOR

Custos

Diferença no custo das lâmpadas eficientesBenefícios

Custo da energia evitada (R$/ano)Subsídio (Rebate) recebidoICMS evitado

Balanço

Benefícios - Custos (R$/ano)

EMPRESACustos

Perda de receita (R$/ano)Custos administrativos do programa (R$/lâmpada)Subsídios

Benefícios

Geração EvitadaDistribuição e Transmissão evitadasPerdas de T&D evitadas

Balanço

Benefícios - custos (R$/ano)

SOCIEDADE

Custos

Tecnologia novaCusto de Gestão do Programa

Benefícios

Geração EvitadaDistribuição e Transmissão evitadasSubsídio CCC evitadoPerdas de T&D evitadasTecnologia evitada

Balanço

Benefícios - custos (R$/ano)



78

O programa proposto apresenta o seguinte balanço de benefícios econômicos.

Tabela 3.20 - Balanço Econômico das substituições(R$/ano/lâmpada/estrato - 1998)

1 2 3 4 5 6 8 9 10 11Lâmpada 40WConsumidor -0,45 -0,45 0,60 0,87 0,87 0,87 1,05 1,05 1,05 1,05Empresa 0,60 0,60 -0,09 -0,33 -0,33 -0,33 -0,48 -0,48 -0,48 -0,48Sociedade -0,54 -0,54 -0,54 -0,54 -0,54 -0,54 -0,54 -0,54 -0,54 -0,54Lâmpada 60WConsumidor 0,10 0,10 1,52 1,89 1,89 1,89 2,14 2,14 2,14 2,14Empresa 0,94 0,94 0,00 -0,32 -0,32 -0,32 -0,53 -0,53 -0,53 -0,53Sociedade 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30Lâmpada 100WConsumidor 1,68 1,68 4,92 5,75 5,75 5,75 6,31 6,31 6,31 6,31Empresa 2,59 2,59 0,45 -0,27 -0,27 -0,27 -0,74 -0,74 -0,74 -0,74Sociedade 3,49 3,49 3,49 3,49 3,49 3,49 3,49 3,49 3,49 3,49

A troca de lâmpadas de 40W, considerando-se um uso de 2 horas só apresentabenefícios ao consumidor a partir do estrato 3, já as trocas de lâmpadas de 60 e 100Wapresentam um balanço custo-benefício positivo até para a concessionária até o estrato 3.

3.4.2.3 Balanço Benefício-Custo Mediante Mudanças nas Opções de Geração

a. Geração por Novas Unidades TérmicasComo citado no capítulo 2, existe a hipótese de se instalar novas unidades de

geração térmica para suprir a demanda de Boa Vista. Entretanto, isto provocaria mudançasnos custos de geração e, consequentemente no balanço benefício-custo para os três atoresestudados (consumidor, sociedade e concessionária). Considerando os custos de geraçãopara uma nova usina termelétrica registrados na seção 8.3, tem-se os novos resultados parao balanço benefício-custo (tabelas 3.21 e 3.22).

Tabela 3.21 Balanço custo-benefício para troca de lâmpada e considerando novasunidades de geração térmica a R$94,99/MWh (R$/lâmpada/ano)

Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11100W por FC20Wconsumidor 1,68 1,68 4,92 5,75 5,75 5,75 6,31 6,31 6,31 6,31empresa 0,71 0,71 -1,43 -2,15 -2,15 -2,15 -2,62 -2,62 -2,62 -2,62sociedade 1,61 1,61 1,61 1,61 1,61 1,61 1,61 1,61 1,61 1,6160W por FC13Wconsumidor 0,10 0,10 1,52 1,89 1,89 1,89 2,14 2,14 2,14 2,14empresa 0,11 0,11 -0,83 -1,15 -1,15 -1,15 -1,36 -1,36 -1,36 -1,36sociedade -0,53 -0,53 -0,53 -0,53 -0,53 -0,53 -0,53 -0,53 -0,53 -0,5340W por FC13Wconsumidor -0,45 -0,45 0,60 0,87 0,87 0,87 1,05 1,05 1,05 1,05empresa 0,07 0,07 -0,62 -0,85 -0,85 -0,85 -1,01 -1,01 -1,01 -1,01sociedade -1,07 -1,07 -1,07 -1,07 -1,07 -1,07 -1,07 -1,07 -1,07 -1,07



79

Tabela 3.22 Balanço custo-benefício para troca de lâmpada e considerando novasunidades de geração térmica a R$88,39/MWh (R$/lâmpada/ano)

Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11100W por FC20Wconsumidor 1,68 1,68 4,92 5,75 5,75 5,75 6,31 6,31 6,31 6,31empresa 0,34 0,34 -1,81 -2,52 -2,52 -2,52 -2,99 -2,99 -2,99 -2,99sociedade 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,2460W por FC13Wconsumidor 0,10 0,10 1,52 1,89 1,89 1,89 2,14 2,14 2,14 2,14empresa -0,05 -0,05 -0,99 -1,31 -1,31 -1,31 -1,52 -1,52 -1,52 -1,52sociedade -0,69 -0,69 -0,69 -0,69 -0,69 -0,69 -0,69 -0,69 -0,69 -0,6940W por FC13Wconsumidor -0,45 -0,45 0,60 0,87 0,87 0,87 1,05 1,05 1,05 1,05empresa -0,13 -0,13 -0,83 -1,06 -1,06 -1,06 -1,21 -1,21 -1,21 -1,21sociedade -1,27 -1,27 -1,27 -1,27 -1,27 -1,27 -1,27 -1,27 -1,27 -1,27

A geração por novas unidades térmicas , devido ao seu menor custo, faz com que asociedade tenha custos, no caso da troca de lâmpadas de 60 e 100W. Isso ocorre porque obenefício de evitar o pagamento do CCC é inferior ao custo da nova tecnologia - lâmpadascompactas fluorescentes.

Para a empresa, a instalação de novas unidades termelétricas reduziriam o custo degeração, fazendo com que a opção pelo programa de conservação de energia através dasubstituição de lâmpadas se tornasse menos vantajoso do que na situação atual. Estasituação ocorre mesmo quando se avalia o custo de geração da nova térmica mediante asituação do dólar valorizado em relação ao real (tabela 3.21).

b. Compra de Energia (Venezuela)A partir do término da construção da linha de transmissão vinda da Venezuela, o

sistema Boa Vista passará a ser suprido inteiramente pela energia comprada da Venezuela.Conforme detalhado na seção 2.1.2 o custo da eletricidade comprada será de US$26,00(referência 1997, inflacionado pelo IPC americano a partir desta data).

Apesar da potência contratada ser suficiente para o suprimento do sistema até oano 2000, segundo as previsões atuais da ELETRONORTE, considerações de caráter deconfiabilidade ainda justificam a análise realizada neste capítulo. Na eventualidade dainterrupção do fornecimento, o sistema deverá ser suprido pelas máquinas existentes.Dessa forma, estratégias de racionalização energética ainda fazem sentido. As tabelas 3.23 e3.24 sumarizam os resultados das análises efetuadas.

Tabela 3.23 Balanço custo benefício para troca de lâmpada e considerando geraçãohidráulica da Venezuela e câmbio R$/US$ 1,8.

Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11100W por FC20WConsumidor 1,68 1,68 4,92 5,75 5,75 5,75 5,75 5,75 5,75 5,75Empresa -1,85 -1,85 -3,99 -4,70 -4,70 -4,70 -5,17 -5,17 -5,17 -5,17Sociedade -0,94 -0,94 -0,94 -0,94 -0,94 -0,94 -0,94 -0,94 -0,94 -0,9460W por FC13WConsumidor 0,10 0,10 1,52 1,89 1,89 1,89 2,14 2,14 2,14 2,14Empresa -1,01 -1,01 -1,96 -2,27 -2,27 -2,27 -2,48 -2,48 -2,48 -2,48Sociedade -1,65 -1,65 -1,65 -1,65 -1,65 -1,65 -1,65 -1,65 -1,65 -1,6540W por FC13WConsumidor -0,45 -0,45 0,60 0,87 0,87 0,87 1,05 1,05 1,05 1,05Empresa -0,84 -0,84 -1,53 -1,76 -1,76 -1,76 -1,92 -1,92 -1,92 -1,92Sociedade -1,98 -1,98 -1,98 -1,98 -1,98 -1,98 -1,98 -1,98 -1,98 -1,98



80

Tabela 3.24 Balanço custo benefício para troca de lâmpada e considerando geraçãohidráulica da Venezuela e câmbio R$/US$ 1,224.

Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11100W por FC20Wconsumidor 1,68 1,68 4,92 5,75 5,75 5,75 6,31 6,31 6,31 6,31empresa -2,77 -2,77 -4,91 -5,63 -5,63 -5,63 -6,10 -6,10 -6,10 -6,10sociedade -1,87 -1,87 -1,87 -1,87 -1,87 -1,87 -1,87 -1,87 -1,87 -1,8760W por FC13Wconsumidor 0,10 0,10 1,52 1,89 1,89 1,89 2,14 2,14 2,14 2,14empresa -1,42 -1,42 -2,37 -2,68 -2,68 -2,68 -2,89 -2,89 -2,89 -2,89sociedade -2,06 -2,06 -2,06 -2,06 -2,06 -2,06 -2,06 -2,06 -2,06 -2,0640W por FC13Wconsumidor -0,45 -0,45 0,60 0,87 0,87 0,87 1,05 1,05 1,05 1,05empresa -1,14 -1,14 -1,83 -2,07 -2,07 -2,07 -2,22 -2,22 -2,22 -2,22sociedade -2,28 -2,28 -2,28 -2,28 -2,28 -2,28 -2,28 -2,28 -2,28 -2,28

Observa-se que, devido ao custo ainda inferior da geração hidráulica, os balançostambém apresentam-se negativos para a sociedade para as três trocas avaliadas.

3.5. Curvas de Carga

As figuras 3.2, 3.3 e 3.4 (Anexo E) ilustram curvas de carga de conservação, quepermitem visualizar a potência que será evitada com a adoção do programa proposto desubstituição de lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes compactas. As curvasapresentadas são referentes aos três cenários propostos (Pessimista, Realista e Otimista) eao período de análise definido (1997 a 2008).

Através das curvas de carga, é possível calcular o fator de carga da conservação parao programa de troca de lâmpadas. Este fator, separado por estrato de consumo e dia dasemana, é apresentado na tabela 3.25. As diferenças entre dia de semana e final de semananão são significativas exceto nos estratos 10 e 11, que representam as faixas de consumomais elevado do setor comércio e serviços. Analisando a evolução do FCC de cada estratono período de análise do programa, percebe-se que, em cada estrato, este não se modificasignificativamente. Por esta razão, os dados apresentados na tabela 3.25 são utilizados paratodo o período de análise.

Tabela 3.25 Fator de Carga da Conservação por estrato e período da semana(Cenário Realista)

Estrato Semana Final Semana1 25% 25%2 27% 27%3 27% 27%4 29% 28%5 33% 33%6 30% 30%8 31% 31%9 46% 47%10 61% 58%11 47% 39%

1 a 6 28% 28%8 a 11 43% 41%Total 29% 29%



81

3.6. Conclusão

Neste capítulo foram estudadas medidas de conservação de energia pelasubstituição de lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas. As característicasbásicas da iluminação residencial da Cidade de Boa Vista são:

a) a iluminação responde por 14% do consumo de eletricidade no setor;b) a distribuição de lâmpadas incandescentes, mais significativas, por potência são:

60W (76%), 40 W (18%) e 100 W (4,46%) respectivamente;c) a distribuição de lâmpadas incandescentes, mais significativas, por estrato de

consumo são: estrato 3 (33%), estrato 4 (30%), estrato 2 (10%) e estrato 5 (9%);d) a utilização média diária das lâmpadas incandescentes são: mínima de 2,9 horas e

máxima de 9,1 horas;e) a localização das lâmpadas incandescentes, mais significativas, nas residências são:

áreas externas descobertas (24%), instaladas em salas (17%), quartos (15%),cozinhas (13%) e varandas (9%);

Com base nestas características e em experiência anteriores (Programa deFortaleza e ILUMEX) foi proposto um programa de substituição de lâmpadasincandescentes de potências 40W, 60W e 100W por fluorescentes compactas de13W, 13W e 20W respectivamente. Utilizando-se de ferramentas econômico-financeiras e da técnica de construção de cenários determina-se a viabilidade doprograma proposto em relação às trocas.

Com os parâmetros básicos assumidos anteriormente, utilizando-se a ferramentaCEC e considerando um uso médio de 2 horas diárias por lâmpada, observa-se que o customais elevado (R$100.69/MWh) ainda é inferior ao custo médio da energia térmica gerada(R$128.44/MWh) e próximo da tarifa cobrada do estrato 3 (R$114.21/MWh sem ICMS).Esses valores indicam que as trocas sugeridas são vantajosas para os consumidores, mesmosem incentivos iniciais, exceto para a troca das lâmpadas de 40W nos estratos 1 e 2. Oscustos também são inferiores ao da energia gerada, indicando que, também para a empresa,existiriam benefícios em substituir as lâmpadas consideradas, caso não existisse o CCC.

Considerando-se o Balanço de Custos e Benefícios e seus itens (tabela 3.19)observa-se que para a geração térmica existente, a troca de lâmpadas de 40W,considerando-se um uso de 2 horas só apresenta benefícios ao consumidor a partir doestrato 3, já as trocas de lâmpadas de 60 e 100W apresentam um balanço custo-benefíciopositivo até para a concessionária até o estrato 3.

A geração por novas unidades térmicas acarretaria um custo adicional para asociedade no caso da troca de lâmpadas de 60 e 100W. Isso ocorre porque o benefício deevitar o pagamento do CCC é inferior ao custo da nova tecnologia - lâmpadas compactasfluorescentes. Para a empresa, a instalação de novas unidades termelétricas reduziriam ocusto de geração, fazendo com que a opção pelo programa de conservação de energiaatravés da substituição de lâmpadas se tornasse menos vantajoso do que na situação atual.Esta situação ocorre mesmo quando se avalia o custo de geração da nova térmica mediantea situação do dólar valorizado em relação ao real (tabela 3.21).

Para a opção de compra de energia elétrica da Venezuela, geração hidráulica,observa-se que, devido ao custo ainda inferior da geração hidráulica, os balançosapresentam-se negativos para a sociedade para as três trocas avaliadas, sendo favorávelapenas ao consumidor.



82

4. Iluminação Pública


83

Capítulo 4

Iluminação Pública

A caracterização da Iluminação Pública (I.P.) da cidade de Boa Vista foi efetuadacomo parte de um diagnóstico cuja finalidade consistiu na verificação da possibilidade depromover a eficientização energética e adequação da qualidade desse serviço. O elevadonível de penetração das lâmpadas de vapor de sódio (V.S.) e a existência, principalmente, delâmpadas de vapor de mercúrio (V.M.) de 80 Watts, que geram ganhos energéticosmodestos quando substituídas pelas lâmpadas V.S. de 70W, motivou a realização de umacampanha de medição de níveis de iluminância em logradouros típicos, com a cooperaçãoda equipe de I.P. da Prefeitura Municipal de Boa Vista, visando avaliar as oportunidades demelhoria desses níveis.

Neste capítulo, serão avaliadas duas alternativas para a eficientização do sistema deIluminação Pública: a) a substituição de lâmpadas de Vapor de Mercúrio (V.M.) porlâmpadas de Vapor de Sódio (V.S.), com manutenção ou melhoria do fluxo luminoso e b) aadequação do fluxo luminoso, onde já existem lâmpadas a vapor de sódio com iluminânciassuperiores às recomendadas pela norma, que pode ser obtida: 1 - via utilização de reléscontroladores pré-programados, para desligar temporariamente parte das lâmpadas ou, 2 -via substituição de lâmpadas V.S. por outras de menor potência elétrica e menor fluxoluminoso, sempre que possível e que sejam atendidas as limitações de engenharia e asrestrições de viabilidade econômica.

4.1. Situação do Sistema de Iluminação Pública da Cidade de Boa Vista

Segundo dados levantados junto ao Setor Municipal de Iluminação Pública, emoutubro de 1997, o Sistema de Iluminação Pública da cidade de Boa Vista caracterizava-secomo:

• Postes existentes 21.071• Luminárias existentes 16.154• Postes sem iluminação 4.917• Lâmpadas existentes 16.654

Tabela 4.1. Tipos e quantidade de lâmpadas Existentes em Boa VistaPotência Tipo Quantidade

70W Vapor de sódio 2.10080W Vapor de mercúrio 10.671150W Vapor de sódio 150250W Vapor de mercúrio 250250W Vapor de sódio 1.683400W Vapor de mercúrio 250400W Vapor de sódio 1.800



84

Acessórios utilizados8:• Luminárias: TP-225 para praças; LC-460/6 para avenidas com duas pistas (+/-

30 m); LC-501 para ruas simples e tráfego intenso e IP-202/6 para ruas simplesperiféricas.

• Reatores: A.F.P.-70/s.v., 250/s.v., 400/s.v. para uso interno e externo.• Relés fotoelétricos: 1.000W/220V NA e NF.• Chaves magnéticas: bifásicas, monofásicas com disjuntor e fusível 30/2x30, 60A.

Tabela 4.2. Dados de consumo – Iluminação, Fontes, Holofotes e Praças:

Iluminação Fontes, holofotes e praças Carga instalada anterior (kW) 1.895,74 215,15 Instalada no mês (kW) 37,64 - Retirada no mês (kW) 4,56 - Posição atual (kW) 1.838,81 215,15 Consumo(1) (kWh) 728.168,76 85.199,40Fonte: Divisão de Distribuição - CRCD - Eletronorte, Setembro/97(1) Consumo = 1,1 * posição atual * 12h/mês * 30 dias. Obs.: inclui 10% de perdas no reator

Tabela 4.3. Dados de consumo – SemáforosSemáforos

Consumo anterior (kWh) 4.264,37Instalado no mês (kWh) -Retirado no mês (kWh) 1.568,04Consumo atual (kWh) 2.696,33

Fonte: Divisão de Distribuição - CRCD - Eletronorte, Setembro/97

Para a realização da campanha de medição de iluminância in loco (vide Introdução),realizada em outubro de 1997, foram utilizados dados fornecidos pelo Eng. Eduardo Joséde Matos (Departamento de Instalação e Manutenção Elétricas – DEIME), que permitirama localização de 914 lâmpadas de Vapor de Sódio de 400W, das 1.800 existentes no anobase de 1997 A localização e distribuição dessas lâmpadas era a seguinte:

§ 420 na Av. Capitão Enne Garcez;§ 216 na Av. Brigadeiro Eduardo Gomes;§ 128 no Centro Cívico;§ 150 na Av. Glaycon de Paiva.

Através das medições, efetuadas nos logradouros supramencionados, constatou-seque todos apresentavam nível de iluminância média acima do mínimo recomendado pelaNorma ABNT NBR 5101. Devido a este fato, estudou-se a possibilidade de utilização derelés controladores programados, para esses locais, como alternativa à substituição deequipamentos. Os resultados das medições são apresentados no anexo 4.B.

4.2. Tarifa e Taxa de Iluminação Pública.

A Tarifa praticada pela concessionária para a Iluminação Pública é a B4bequivalente, em outubro/97, US$ 69,74/MWh.

8 segundo o Questionário para Diagnóstico do Sistema de Iluminação Pública respondido por Eletronorte e PMBV, emoutubro de 1997.



85

A Taxa de Iluminação Pública, de acordo com o convênio firmado entre aconcessionária e a Prefeitura Municipal de Boa Vista (PMBV), “será cobrada nas Contas deEnergia Elétrica de todos os contribuintes, exceto daqueles isentos do seu pagamento,conforme definido no convênio, sendo calculada sobre a Unidade Fiscal do Município -UFM, nas proporções constantes das tabelas a seguir” (Tab.4.4 e Tab.4.5.):

Tabela 4.4. Taxa de Iluminação Pública Consumidor ResidencialFaixa de consumo

(kWh)Percentual por faixa

de consumo0 a 75 Isento

76 a 100 4,99101 a 200 8,32201 a 300 16,64301 a 500 33,28

Acima de 500 87,97

Tabela 4.5. Taxa de Iluminação Pública Consumidor não ResidencialFaixa de Consumo

(kWh)Percentual por Faixa de

Consumo0 a 30 Isento31 a 50 5,9451 a 100 9,98101 a 250 18,31251 a 500 45,79501 a 1.500 91,531.501 a 2.000 274,592.001 a 5.000 366,135.001 a 10.000 915,3110.001 a 50.000 1.831,00Acima de 50.000 9.153,00

Obs.: Em outubro/97, 1 UFM ≅ R$ 0,1972

Existe um sistema de compensação através do qual a arrecadação decorrente dacobrança da Taxa de Iluminação Pública (T.I.P.) é usada para abater os custos correntes daprópria iluminação pública, além dos custos atuais e dívidas anteriores de energia elétricacom prédios públicos e com o programa “Luz com Alegria” da Prefeitura Municipal deBoa Vista.

4.3. Análise das Possibilidades de Melhoria da Eficiência Energética na IluminaçãoPública de Boa Vista

Existem, na cidade de Boa Vista, 10.671 lâmpadas de 80W de vapor de mercúrio e250 lâmpadas de 250W, V.M., que poderiam ser substituídas por lâmpadas de vapor desódio, mediante o critério da manutenção ou melhoria do fluxo luminoso.

As lâmpadas de V.M. de 250W poderiam ser trocadas por lâmpadas de V.S. de 150W e asV.M. de 80W pelas V.S de 70W. Como mencionado, esta última troca permite apenasganhos energéticos modestos, porém, com melhoria no fluxo luminoso. As lâmpadas deV.S. de 400W também poderiam ser substituídas por lâmpadas de V.S. de menor fluxoluminoso, mas essa alternativa só seria válida para logradouros onde a iluminância estivesseacima dos valores recomendados pela NBR-5101. Nesse caso, seria recomendável a



86

realização de medições do novo fluxo luminoso, para a verificar a adequação da troca noslogradouros estabelecidos. As análises econômicas da substituição das lâmpadas serãoapresentadas no item 4.3.2.

Outra alternativa seria o desligamento temporário de lâmpadas, com uso desistemas controladores tipo ripple control, por onda de rádio ou por relés programados. Essaalternativa seria mais apropriada para utilização em Parques, como o Anauá e o AirtonSenna, podendo, também, ser estendida a todas as lâmpadas de 400W existentes na cidadede Boa Vista. As análises econômicas da utilização de relés de controle serão apresentadasno item 4.3.3.

Para efetuar a análise econômico-financeira foram utilizadas as figuras de méritoapresentadas em detalhe no Sumário Metodológico, destacando-se o Fator de Recuperaçãode Capital, a Taxa Interna de Retorno, o Custo da Energia Conservada e o Balanço Custo-Benefício, descritos a seguir.


Como descrito no capítulo 3, o Fator de Recuperação de Capital (FRC) éutilizado para obter o valor anual que deve ser percebido, durante n anos,levando em conta o valor temporal do dinheiro (pela aplicação de uma taxa dedesconto d), para “recuperar” um determinado investimento efetuado nopresente. Calcula-se o FRC pela equação abaixo.

FRCd ( d)

( d)

n

n=

⋅ +

+ −

1

1 1(4.1)

onde:d - taxa de desconto realn – período em anos

Taxa Interna de Retorno (TIR)

É o valor da taxa de desconto para o qual duas alternativas deinvestimentos tem o mesmo valor presente. Para análise da substituição de umatecnologia convencional por uma eficiente tem-se:

∑∑ +×+=

+×+

n

k

n

k dEETECE

dECTECC

11 )1(

11

)1(

1(4.2)

onde:CE - custo da tecnologia eficiente (investimento inicial)CC - custo da tecnologia convencionalTE - tarifa de energiaEE - consumo anual de energia com tecnologia eficienteEC- consumo anual de energia com tecnologia convencional

que é equivalente ao valor presente da energia economizada com a diferença noinvestimento inicial:

TE EC EEd

CE CCk

n

× −+

= −∑( )( )

( )1

11

(4.3)



87

Custo da Energia Conservada – CEC


EC EEE C O M=

× − × +−

( , ) ( , ) & (4.4)

onde:CEC = Custo de Energia Conservadad = taxa de descontonE, nC = vida útil das tecnologias, (C = convecional e E = efeciente)CAO&M= custo adicional anual de operação e manutenção, se houver.EE - consumo anual de energia com tecnologia eficienteEC- consumo anual de energia com tecnologia convencionalCE - custo da tecnologia eficiente (investimento inicial)CC - custo da tecnologia convencional



EC EEEE C O M=

× − × + × −−

( ( , ) ( , ) ) ( )& 1(4.5)

onde r corresponde à s perdas de transmissão e distribuição.


EEEC

rCgpCACCndFRCCEndFRCCEC MOCE

S −−×++×−×

=)1())),(),((( & (4.6)

onde r corresponde à s perdas de transmissão e distribuição e Cgp corresponde aocusto de gestão do programa de substituição.



88

Balanço Custo-Benefício

Tabela 4.6. Ítens Considerados no Cálculo do Balanço Custo-Benefício– I.P. BoaVista

BALANÇO ECONÔMICO ANUALIZADO(R$/ano)

PREFEITURA MUNICIPAL DE BOA VISTACustos

1. Diferença no custo das lâmpadas eficientes[(CVS* FRCVS) − (CVM* FRCVM)] * n° de lâmpadas

Benefícios1. Custo da energia evitada (R$/ano)[pot. Evitada * uso (horas/ano) * n° de lâmpadas *tarifa] + ICMS

BalançoBenefícios – Custos (R$/ano)

EMPRESA – ELETRONORTECustos

1. Perda de receita (R$/ano)[pot. Evitada * uso (horas/ano) * n° de lâmpadas *tarifa] + ICMS

Benefícios1. Geração Evitada1,08 *pot. Evitada * uso (horas/ano) * n° de lâmpadas *CCC(1) * Custo de Geração2. Perdas de T & D evitadas0,08 * pot. Evitada * uso (horas/ano) * n° de lâmpadas *Custo de Geração

BalançoBenefícios – custos (R$/ano)

SOCIEDADECustos

1. Tecnologia nova[(CVS* FRCVS) − (CVM* FRCVM)] * n° de lâmpadas

Benefícios1. Geração Evitada1,08 *pot. Evitada * uso (horas/ano) * n° de lâmpadas *Custo de Geração2. Distribuição e Transmissão evitadas3. Perdas de T & D evitadas0,08 * pot. Evitada * uso (horas/ano) * n° de lâmpadas *Custo de Geração4. CCC evitado

BalançoBenefícios – custos (R$/ano)(1) CCC = Subsídio devido ao consumo de combustível

As lâmpadas substituídas seriam: V.M. de 80W por V.S. de 70W e V.M. de 250Wpor V.S. de 150W, considerando: a vida útil das lâmpadas, o preço das lâmpadas, o preçodos reatores e ignitores e as perdas técnicas de energia.

4.3.1. Parâmetros Básicos e Hipóteses Assumidas

Como parâmetros básicos para a análise econômica das alternativas de eficiênciaenergética para a iluminação pública de Boa Vista assumiu-se:♦ taxa de desconto 12%♦ vida útil das lâmpadas de Vapor de Sódio 16.000 horas♦ vida útil das lâmpadas de Vapor de Mercúrio 15.000 horas



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♦ custo do diesel R$ 0,338 por litro♦ consumo médio 0,38 litros por kWh (eficiência de

conversão)♦ custo de geração térmica existente R$ 128,44/MWh♦ CCC concessionária 30%♦ CCC sociedade 70%♦ horas de utilização 12 horas/dia♦ horas de utilização 4.380 horas/ano♦ preço das lâmpadas de Vapor de Sódio

modelo : 70W R$ 13,20 (valor unitário)modelo: 150W R$ 17,00 (valor unitário)

♦ preço das lâmpadas de Vapor de Mercúriomodelo : 80W R$ 5,70 (valor unitário)modelo: 250W R$ 13,00 (valor unitário)

♦ preço de reator + ignitor para lâmpadas de Vapor de Sódiomodelo : para lâmpada de 70W R$ 40,00 (valor unitário)modelo: para lâmpada de 150W R$ 57,00 (valor unitário)

♦ preço de reator + ignitor para lâmpadas de Vapor de Mercúriomodelo : para lâmpada de 80W R$ 12,00 (valor unitário)modelo: para lâmpada de 250W R$ 21,00 (valor unitário)

♦ perdas totais sobre geração 8%♦ Tarifa de energia elétrica da Iluminação Pública: US$ 69,74/MWh

4.3.2. Análise da Substituição de Lâmpadas na Cidade de Boa Vista.

Esta seção apresenta a análise econômica da substituição de lâmpadas de vapor demercúrio por lâmpadas de vapor de sódio e a simulação da curva de carga da conservação,considerando as medidas de eficiência propostas.

As tabelas 4.7 a 4.9 apresentam dados obtidos por pesquisa de mercado, porlevantamento em catálogos de fabricantes e por Luiz Felipe Lacerda Pacheco do Núcleo deIluminação Pública da Eletrobrás/Procel. A tabela 4.10 sumariza algumas premissasadotadas para os cálculos.

Tabela 4.7. LâmpadasTipo de lâmpada VS 70W VS 150W VM 80W VM 250WPotência (W) 70 150 80 250Fluxo luminoso (lm) 6.000 15.000 3.500 12.500Eficácia (lm/W) 85,71 100,00 43,75 50,00Vida (horas) 16.000 24.000 15.000 15.000Preço (R$) 13,20 17,00 5,70 13,00Fonte: catálogo de fabricantes e “Média de preços de equipamentos eficientes de iluminaçãopública do Brasil por região” – Núcleo de Iluminação Pública da Eletrobrás/Procel.

Tabela 4.8. Reatores e IgnitoresTipo de lâmpada VS 70W VS 150W VM 80W VM 250WPotência reator (p/ lâmpada de) (W) 13 24 10 20Vida (horas) 20.000 20.000 20.000 20.000Preço (ignitor+reator) (R$) 40,00 57,00 12,00 21,00Fonte: catálogo de fabricantes e “Média de preços de equipamentos eficientes de iluminação pública doBrasil por região” – Núcleo de Iluminação Pública da Eletrobrás/Procel.



90

Tabela 4.9. EquipamentosDescrição do produto Custo unitário (R$)lâmpada VS 70 W 16,00lâmpada VS 150 W 19,00reator + ignitor p/ VS 70 W 25,00reator + ignitor p/ VS 150 W 25,00luminária p/ VS 70 W 50,00luminária p/ VS 150 W 60,00Fonte: pesquisa realizada em lojas especializadas de SãoPaulo, 07/98.

Tabela 4.10. PremissasPremissas VS 70W VS 150W VM 80W VM 250WUso (h/dia) * * 12 12Uso (h/ano) * * 4380 4380Potência do conjunto 83 174 90 270Número de lâmpadas existentes * * 10.671 250*utilização (h/ano e h/dia) e números de lâmpadas condizentes com as lâmpadas a seremsubstituídas.

Levando em conta a quantidade de lâmpadas existentes de cada tipo específico,optou-se por dois programas distintos. O primeiro, destinado às lâmpadas de 250W V.M.,devido ao número reduzido de substituições (250 unidades), a ser desenvolvidointegralmente no primeiro ano, 1999. O segundo, destinado às lâmpadas de 80W V.M. , emfunção do número de equipamentos a ser substituído (10.671 unidades), levou ao estudode duas alternativas: 1) a troca de todas as lâmpadas no primeiro ano, 1999 e, 2) a troca daslâmpadas de acordo com sua vida útil.

Considerando que a vida útil das lâmpadas de V.M. seja de 15.000 horas e operíodo de utilização diário seja de 12 horas, sua durabilidade será de 1.250 dias, portanto,todas as lâmpadas poderão ser substituídas num período de 3 anos e 5 meses. Quando atroca é realizada levando em conta a vida útil das lâmpadas, o custo do investimentoutilizado nos cálculos é a diferença entre o custo de uma lâmpada de V.M. e o custo deuma de V.S. ou seja, o custo evitado das lâmpadas de V.M..

As estimativas do potencial de energia conservada e de potência conservada emfunção das substituições de lâmpadas propostas são apresentadas nas tabelas 4.11 (a e b)

Tabela 4.11.a. Potencial de Energia e Potência ConservadaPotencial de Energia P. E. C. Potencial de Potência P. P. C.

Tipo de troca conservada (MWh/ano) Acumulado conservada (kW) AcumuladoVM 80W por VS 70W ano1 95,53 95,53 21,81 21,81VM 80W por VS 70W ano 2 95,53 191,05 21,81 43,62VM 80W por VS 70W ano 3 95,53 286,58 21,81 65,43VM 80W por VS 70W ano 4 40,57 327,14 9,26 74,69

Tabela 4.11.b. Potencial de Energia e Potência ConservadaPotencial de Energia Potencial de Potência

Tipo de troca conservada (MWh/ano) conservada (kW)VM 250W por VS 150W 105,12 24,00

Com base nos parâmetros assumidos (seção 4.3.1), calculou-se o Custo da EnergiaConservada sob o ponto de vista da Prefeitura de Boa Vista (nesse caso, o “consumidor”) e



91

da empresa concessionária, a ELETRONORTE (incluindo as perdas na transmissão edistribuição, inclusive não técnicas). Nas tabelas 4.12 (a e b) e 4.13 (a, b e c), sãoapresentados os resultados dos cálculos realizados para o CEC, bem como para o balançode Benefícios e Custos, efetuado segundo as três perspectivas em estudo: da PrefeituraMunicipal de Boa Vista, da concessionária Eletronorte e da Sociedade. Os resultados foramobtidos, nos dois casos, em termos unitários.

Tabela 4.12.a. CEC - Perspectiva da PMBVTipo de i (12%) i (10%) i (14%)

troca CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh)V.M. 80 por V.S. 70 W 399 383 415V.M. 250 por V.S. 150 W 62 60 65V.M. 250 por V.S. 150 W * 31,51 30,22 32,82

* estimativas calculadas levando em conta o custo evitado das lâmpadas de Vapor de Mercúrio.

Tabela 4.12.b. CEC - Perspectiva da concessionáriaTipo de i (12%) i (10%) i (14%)

troca CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh)V.M. 80 por V.S. 70 W 369 354 384V.M. 250 por V.S. 150 W 58 55 60V.M. 250 por V.S. 150 W * 29,18 27,98 30,39*estimativas calculadas levando-se em conta o custo evitado das lâmpadas de Vapor de Mercúrio.

Comparando o custo da energia conservada com a tarifa de R$69,74/MWh,observa-se que somente a alternativa de troca de lâmpada V.M. de 250W por V.S. de 150Wé viável, isto se for levado em conta o custo evitado das lâmpadas de Vapor de Mercúrio.

Tabela 4.13.a. Balanço Custo-Benefício - Perspectiva da PMVBTipo de CUSTOS (R$/ano) BENEFÍCIOS (R$/ano) Balanço

troca Implantação do programa Custo Energia EvitadaV.M. 80 por V.S. 70 W 12,23 2,50 -9,73V.M. 250 por V.S. 150 W 26,20 34,31 8,11V.M. 250 por V.S. 150 W * 13,25 34,31 21,06*estimativas calculadas levando-se em conta o custo evitado das lâmpadas de Vapor de Mercúrio.

Tabela 4.13.b. Balanço Custo-Benefício – Perspectiva da ELETRONORTETipo de CUSTOS (R$/ano) Balanço

troca Perda da receita Perdas Evitadas Geração EvitadaV.M. 80 por V.S. 70 W 2,50 0,32 1,28 -0,91V.M. 250 por V.S. 150 W 34,31 4,32 17,50 -12,49V.M. 250 por V.S. 150 W * 34,31 4,32 17,50 -12,49

BENEFÍCIOS (R$/ano)

*estimativas calculadas levando-se em conta o custo evitado das lâmpadas de Vapor de Mercúrio.

Tabela 4.13.c. Balanço Custo-Benefício – Perspectiva da SociedadeTipo de CUSTOS (R$/ano) Balanço

troca tecnologia nova Perdas Evitadas Geração evitadaV.M. 80 por V.S. 70 W 12,23 0,32 4,25 -7,66V.M. 250 por V.S. 150 W 26,20 4,32 58,33 36,45V.M. 250 por V.S. 150 W * 13,25 4,32 58,33 49,40

BENEFÍCIOS (R$/ano)

* estimativas calculadas levando-se em conta o custo evitado das lâmpadas de Vapor de Mercúrio.



92

Considerando as perspectivas da PMBV e da Sociedade, apenas a substituição daslâmpadas de 80W V.M. pelas de 70W V.S. não se justificaria, do ponto de vista do balançocusto-benefício. porém, como mencionado anteriormente, apesar dos baixos ganhosenergéticos (e econômico-financeiros), esta troca resulta em melhoria do fluxo luminoso.Para a Eletronorte, o balanço não se mostra favorável em nenhuma das alternativas, devidoà perda de receita que esta medida acarretaria para a concessionária.

Os efeitos das substituições sobre a curva de carga da Iluminação Púbica geraramas “curvas de carga da conservação” (gráficos 4.1 a 4.4), apresentadas a seguir.

Gráfico 4.1. Curva de carga da Conservação – Substituição de Lâmpadas - 1999

Curva de carga da economia diária

00,010,020,030,040,050,06

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Horas

MW

Economia

Gráfico 4.2. Curva de carga da Conservação – Substituição de Lâmpadas - 2000.


0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Horas

MW

Economia



93



00,02

0,040,06

0,080,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Horas

MW

Economia



0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Horas

MW

Economia

4.3.3. Análise Econômica da Utilização de Relés de Controle para Quantidade deHoras Ligadas

O diagnóstico realizado em Boa Vista indicou a existência de inúmeros logradourosonde a Iluminância é superior à recomendada para classe de vias públicas, considerando otráfego de veículos e de pedestres. Isto denota duas possibilidades de promover a economiade energia sem prejudicar a qualidade do serviço:

a) Programa de substituição imediata ou progressiva de lâmpadas por outras de potênciainferior.Exemplo: 400W V.S. por 250W V.S. ou por 150W V.S.Nesse caso, torna-se necessária a verificação da compatibilidade mecânica e elétrica dosequipamentos.

b) Utilização de equipamentos de controle da operação das lâmpadas ou parte delas.Disponíveis recentemente ou em fase de desenvolvimento, possuem duas alternativas:§ Uso de sistemas de Ripple Control ou por ondas de rádio. A instalação do sistema de

comunicação de ripple control é feita diretamente na rede de distribuição,



94

considerando o melhor ponto para injetar as freqüências na rede. É composta peloemissor instalado na subestação, a unidade de comando local, o transmissor e oacoplamento. A unidade de comando local faz a comunicação com a central desupervisão, que comanda o transmissor de ripple control. Os conversores (ripplecontrol) convertem o sinal de comando em um sinal modulado aplicado nas trêsfases. Através do circuito de injeção, essa tensão é injetada nas redes de distribuiçãode alta, média ou baixa tensão. Os conversores de ripple control injetam a corrente emforma de impulsos curtos, através do acoplamento, na rede de distribuição. Osreceptores são ligados diretamente na cargas que serão controladas. Eles podem sercolocados em qualquer lugar da rede. O receptor filtra o sinal transmitido atravésda rede de distribuição e depois, o sinal é decodificado e comanda um ou váriosrelés que estão ligados às cargas. Esses sistemas possuem custos da ordem deR$100 – 200, por ponto controlado, o que praticamente inviabiliza esta alternativapara o caso de Boa Vista

§ Uso de relés controladores programados. Esses relés substituem os relésfotoelétricos convencionais, com a vantagem de poderem ser programados paradesligamento em horário e por período pré determinado. O relé fotoelétrico, podeser programado para desligar a(s) lâmpada(s) automaticamente em um horário prédeterminado como, por exemplo, às 24:00h, permanecendo a(s) lâmpada(s)desligada(s) até o próximo horário programado, por exemplo, às 5:00h.Tipicamente:

18 24 5 6:30acionamento desligamento acionamento desligamento

foto elétrico programado programado foto elétrico

Z

A quantidade de horas de desligamento deve ser definida levando em conta asnecessidades locais, bem como a análise econômica. A análise econômica da utilização derelés controladores, que permitem o desligamento temporário de lâmpadas, foi realizadasegundo as premissas:

§ Estudo da Iluminância e Uniformidade dos logradouros;§ Variação da quantidade de horas programadas em que as lâmpadas permanecem

apagadas;§ Tipos e quantidades de lâmpadas.

4.3.3.1. Utilização dos relés no Parque Anauá

Os resultados das medições realizadas no Parque Anauá em novembro de 1997 sãoapresentados na tabela 4.14.



95

Tabela 4.14. Situação da Iluminação Pública do Parque Anauá, para Iluminânciamédia mínima (Emed.) e fator de uniformidade de iluminância mínimo (U.).

Núrero das Tipos de Endereço Emed. U.medições vias**

1 C3 Av. Imigrantes acima recomendado

2 C1 Centro Cívico acima acima

3 C2 R. Capitão Bezerra acima acima

4 C3 Av. T-01 acima SR*

5 C1 Av. M. H. Melo acima acima

6 C1 Av. G. Paiva acima abaixo

7 A2 Ponte dos Macuxis acima acima

8 C1 R. M. Felipe acima SR*

9 D Ginásio de Esportes abaixo acima

10 D Pq. Anauá acima abaixo

11 D Pq. Anauá-entrada abaixo acima

12 D Pq. Anauá-forródromo abaixo acima

13 D Pq. Anauá-lago acima acima

14 D Pq. Anauá-horto acima acima

SR* = medida próxima da faixa de precisão do instrumentoVias** = as vias estão especificadas no item 4.4 deste capítulo

Pode-se notar que a maioria das medições apontou uma Iluminância média mínimaacima do recomendado pela Norma NBR 5101; o mesmo ocorreu com a uniformidade.Devido a estes fatos, foi considerada a utilização de relés controladores que permitem odesligamento temporário das lâmpadas.

O parque Anauá, porém, possui uma dinâmica própria, com eventos e showsdistribuídos aleatoriamente durante o ano, dependendo da disponibilidade dos artistasconvidados e das datas comemorativas da região. Por isso, os cálculos de EnergiaConservada, Custo da Energia Economizada e os Balanços seguiram um padrão geral. Essepadrão levou em conta um desligamento temporário das lâmpadas variando de 2 a 6 horas.Por exemplo, as lâmpadas poderiam permanecer desligadas das 24:00h às 6:00h, ou das4:00h às 6:00h, dependendo da necessidade do local e de suas peculiaridades. A quantidadede horas em que as lâmpadas deverão permanecer desligadas poderá variar pelo local ondeestas se encontram ou por suas respectivas potências. Essas premissas poderão seraperfeiçoadas junto à administradora do parque Anauá, mediante estudo de todas asvariáveis que as influenciam.

O parque Anauá possui 374 lâmpadas de 250W V.S. e 300 lâmpadas de 70W V.S..Foi analisada a utilização de relés controladores na totalidade das lâmpadas, com base napremissa de que na maior parte do período de funcionamento dos relés (compreendidoentre 24:00 e 6:00h) não há atividades, a não ser em dias de show. O potencial de EnergiaConservada estimado para a alternativa proposta é sumarizado na tabela 4.15.

Tabela 4.15. Potencial de Energia Conservada com a utilização de reléscontroladores em lâmpadas de 250 e 70W

Potencial de energia conservada (MWh/ano)horas evitadas Lâmpada de 250W Lâmpada de 70W

2 76,85 18,183 115,28 27,274 153,71 36,355 192,14 45,446 230,56 54,53



96

As estimativas obtidas para o Custo da Energia Conservada, considerando operíodo máximo de horas evitadas (6 horas), são apresentadas na tabela 4.16, levando emconta a variação da taxa de desconto. As tabelas 4.17 (a, b) e 4.18 (a, b) apresentam osresultados obtidos considerando a variação de três parâmetros: número de horas deoperação evitadas, taxa de desconto e potência da lâmpada, sob as perspectivas da PMBV eda ELETRONORTE.

Tabela 4.16. CEC (R$/MWh) para uma redução de 6:00h na utilização.Anauá Lâmpadas Potência i (12%) i (10%) i (14%)Local Útil (W) CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh)

área de esportes V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69contorno do lagoV.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69anfiteatro V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69entrada V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69forródromo V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69restaurante V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69churrasqueira V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69quadra de tênis V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69bar/tênis V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69n.d.* V.S. 250 W 280 4,33 3,98 4,69n.d.* V.S. 70 W 83 14,61 13,43 15,82

n.d.* = local não determinado.

Tabela 4.17.a. CEC (R$/MWh) - Lâmpadas de 250W - Perspectiva da PMBVHoras i (12%) i (10%) i (14%)

Evitadas CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh)2 12,99 11,94 14,073 8,66 7,96 9,384 6,49 5,97 7,035 5,20 4,78 5,636 4,33 3,98 4,69

Tabela 4.17.b. CEC (R$/MWh) - Lâmpadas de 250W - Perspectiva daELETRONORTE

Horas i (12%) i (10%) i (14%)Evitadas CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh) CEC (R$/MWh)

2 14,03 12,90 15,193 9,35 8,60 10,134 7,01 6,45 7,605 5,61 5,16 6,086 4,68 4,30 5,06





97



2 47,32 40,29 51,263 31,55 26,86 34,174 23,66 20,15 25,635 18,93 16,12 20,506 15,77 13,43 17,09

A Taxa Interna de Retorno foi calculada para uma variação de 2:00 a 6:00 horasevitadas. Levou-se em conta o custo inicial do equipamento e o custo da energiaeconomizada. Estudaram-se 376 lâmpadas de 250W e 300 lâmpadas de 70W, sendo todasas lâmpadas de Vapor de Sódio. As tabelas 4.19.a e b apresentam os resultados obtidos.

Tabela 4.19.a. Taxa Interna de Retorno - Lâmpadas de 250W

2 3 4 5 6ano custos custos custos custos custos

0 -15,00 -15,00 -15,00 -15,00 -15,001 16,68 25,02 33,36 41,70 50,032 16,68 25,02 33,36 41,70 50,033 16,68 25,02 33,36 41,70 50,034 16,68 25,02 33,36 41,70 50,035 16,68 25,02 33,36 41,70 50,036 16,68 25,02 33,36 41,70 50,037 16,68 25,02 33,36 41,70 50,038 16,68 25,02 33,36 41,70 50,039 16,68 25,02 33,36 41,70 50,0310 16,68 25,02 33,36 41,70 50,03

TIR = 111,12% 166,77% 222,37% 277,97% 333,56%

Duração do desligamento programado (h)

Tabela 4.19.b. Taxa Interna de Retorno - Lâmpadas de 70W


0 -15,00 -15,00 -15,00 -15,00 -15,001 4,94 7,42 9,89 12,36 14,832 4,94 7,42 9,89 12,36 14,833 4,94 7,42 9,89 12,36 14,834 4,94 7,42 9,89 12,36 14,835 4,94 7,42 9,89 12,36 14,836 4,94 7,42 9,89 12,36 14,837 4,94 7,42 9,89 12,36 14,838 4,94 7,42 9,89 12,36 14,839 4,94 7,42 9,89 12,36 14,8310 4,94 7,42 9,89 12,36 14,83

TIR = 30,69% 48,49% 65,49% 82,19% 98,78%

Duração do desligamento programado (h)

Os balanços Custo-Benefício foram efetuados sob as perspectivas da PMBV,ELETRONORTE e Sociedade e os resultados são apresentados na tabela 4.20.



98

Tabela 4.20. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) - 6:00h evitadas/dia - Lâmpadas de250W e 70W

CUSTOS BALANÇOPMBV Aquisição de relé250W 998,19 1781570W 796,43 3653ELETRONORTE Perda de receita Perdas evitadas Geração evitada250W 18813 2369 9595 -684970W 4450 560 2269 -1620SOCIEDADE Tecnologia nova Perdas evitadas Geração evitada250W 998,19 2369 31983 3335470W 796,43 560 7564 7328

BENEFÍCIOSCusto da Energia Evitada

188134450

Variando as horas “desligadas” entre 2 e 6h/dia, obtiveram-se os resultadosapresentados nas tabelas 4.21.a e b (respectivamente, para lâmpadas de 250 e 70W).

Tabela 4.21.a. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) - 2 a 6h evitadas/dia - Lâmpadasde 250W

CUSTOS BALANÇOPMBV Aquisição de relé

2h 998,19 52733h 998,19 84084h 998,19 115445h 998,19 146796h 998,19 17815

ELETRONORTE Perda de receita Perdas evitadas Geração evitada2h 6271 790 3198 -22833h 9406 1185 4797 -34254h 12542 1579 6397 -45665h 15677 1974 7996 -57086h 18813 2369 9595 -6849

SOCIEDADE Tecnologia nova Perdas evitadas Geração evitada2h 998,19 790 10661 104523h 998,19 1185 15991 161784h 998,19 1579 21322 219035h 998,19 1974 26652 276286h 998,19 2369 31983 33354


62719406125421567718813

Tabela 4.21.b. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) - 2 a 6h evitadas/dia - Lâmpadasde 70W


2h 796,43 6873h 796,43 14284h 796,43 21705h 796,43 29116h 796,43 3653



2225296637084450


1483



99

Comparando o custo da energia conservada com a tarifa de R$69,74/MWh,observa-se que a alternativa de utilização de relés controladores (horas desligadas) é viáveltanto para as lâmpada de 70W V.S. quanto para as de 250W V.S.. Esta viabilidade écomprovada pela taxa interna de retorno e pelos balanços custo-benefício. Vale salientarque para a concessionária, Eletronorte, o balanço é negativo, já que esta sofre uma perda dereceita devido à quantidade de energia evitada.

4.3.3.2. Utilização dos relés no Centro Cívico

Segundo medições realizadas no Centro Cívico, em novembro de 1997, os níveis deiluminância média mínima e o fator de Uniformidade de iluminância mínimo, estavamacima do recomendado pela Norma NBR 5101 e, de acordo com dados fornecidos peloEng. Eduardo José de Matos, Diretor do Departamento de Instalação e ManutençãoElétricas – DEIME, o Centro Cívico possui 32 postes de 4 pétalas, num total de 128lâmpadas de 400W de Vapor de Sódio.

Também no Centro Cívico sugeriu-se a utilização de relés controladores de horastemporariamente desligadas; nesse caso, para duas lâmpadas de cada poste. Em todas asanálises foi utilizado o mesmo padrão genérico de variação das horas desligadas empregadopara o Parque Anauá, de 2h a 6h. O Potencial de Energia Conservada foi estimado para amedida proposta e os resultados podem ser observados na tabela 4.22.

Tabela 4.22. Potencial de Energia Conservada com a utilização de reléscontroladores em lâmpadas de 400W

Potencial de energia horas evitadas conservada (MWh/ano)

2 41,393 62,094 82,795 103,486 124,18

Os resultados das análises econômico-financeiras, baseadas em figuras de mérito,encontram-se nas tabelas 4.23 a 4.26.





2 7,60 6,99 8,233 5,07 4,66 5,494 3,80 3,49 4,125 3,04 2,80 3,296 2,53 2,33 2,74



100

A Taxa Interna de Retorno para a utilização de relés controladores foi calculadapara uma mesma variação de horas evitadas, levando em conta o custo inicial doequipamento e o custo da energia economizada. Estudaram-se 128 lâmpadas de 400W,todas de Vapor de Sódio. Na tabela 4.24 são apresentados os resultados obtidos. Osbalanços Custo-Benefício foram efetuados segundo as perspectivas da Prefeitura Municipalde Boa Vista, da Eletronorte e a da Sociedade. Os resultados obtidos para o intervalomáximo de desligamento (6h) são apresentados na tabelas 4.25 e, para a análise da variaçãodesse intervalo, na tabela 4.26.

Tabela 4.24. Taxa Interna de Retorno - Lâmpadas de 400W


0 -15,00 -15,00 -15,00 -15,00 -15,001 26,39 39,58 52,77 65,97 79,162 26,39 39,58 52,77 65,97 79,163 26,39 39,58 52,77 65,97 79,164 26,39 39,58 52,77 65,97 79,165 26,39 39,58 52,77 65,97 79,166 26,39 39,58 52,77 65,97 79,167 26,39 39,58 52,77 65,97 79,168 26,39 39,58 52,77 65,97 79,169 26,39 39,58 52,77 65,97 79,1610 26,39 39,58 52,77 65,97 79,16

TIR = 176% 264% 352% 440% 528%

Duração do desliamento programado (h)

Tabela 4.25. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) para 6:00h evitadas/dia - 400WCUSTOS BALANÇO

PMBV Aquisição de relé400W 339,81 9793ELETRONORTE Perda de receita Perdas evitadas Geração evitada400W 10133 1276 5168 -3689SOCIEDADE Tecnologia nova Perdas evitadas Geração evitada400W 339,81 1276 17226 18162


10133

Tabela 4.26. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) - 2 a 6h evitadas/dia - 400WCUSTOS BALANÇO

PMBV Aquisição de relé2h 339,81 30383h 339,81 47274h 339,81 64155h 339,81 81046h 339,81 9793




337850666755844410133



101

4.3.3.3. Utilização dos relés na Avenida Capitão Enne Garcez

As medições na Avenida Capitão Enne Garcez foram efetuadas em novembro de1997, revelando níveis de Iluminância média mínima e fator de uniformidade deiluminância mínimo acima do recomendado pela NBR 5101. A Avenida Capitão EnneGarcez possui 98 postes de 4 pétalas e 14 potes de 2 pétalas, num total de 420 lâmpadas de400W de Vapor de Sódio (Departamento de Instalação e Manutenção Elétricas – DEIME).Nesse local foram propostos relés controladores de horas temporariamente desligadas paraduas lâmpadas de cada poste com 4 pétalas e para uma lâmpada de cada poste de 2 pétalas.As estimativas do Potencial de Energia Conservada na Av. Cap. E. Garcez encontram-sena tabela 4.27.



2 135,823 203,744 271,655 339,566 407,47

Para este local, foram efetuados apenas os balanços Custo-Benefício, cujosresultados encontram-se nas tabelas 4.28 e 4.29, considerando, como antes, as perspectivasda PMBV, da ELETRONORTE e da Sociedade. O CEC e a TIR para a adoção de reléscontroladores na Av. Cap. Enne Garcez foram equivalentes aos resultados obtidos para alocalidade do Centro Cívico, apresentados na seção 4.3.3.2 (considerando apenas lâmpadasde 400W).

Tabela 4.28. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) para 6:00h evitadas por dia -Lâmpadas de 400W

CUSTOS BALANÇOPMBV Aquisição de relé400W 1115,00 32133ELETRONORTE Perda de receita Perdas evitadas Geração evitada400W 33248 4187 16957 -12104SOCIEDADE Tecnologia nova Perdas evitadas Geração evitada400W 1115,00 4187 56522 59594


33248



102

Tabela 4.29. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) - 2 a 6h evitadas/dia - Lâmpadasde 400W


2h 1115,00 99683h 1115,00 155094h 1115,00 210505h 1115,00 265926h 1115,00 32133



16624221652770733248


11083

4.3.3.4. Utilização dos relés na Avenida Glaycon de Paiva

A Avenida Glaycon de Paiva apresentou as mesmas características relativas àiluminância que as outras localidades, ou seja, superior às recomendações da NBR 5101,portanto, foi avaliada a mesma alternativa tecnológica (relés controladores). Nesse localexistem 75 postes de 2 pétalas, num total de 150 lâmpadas de 400W de Vapor de Sódio (deacordo com o Departamento de Instalação e Manutenção Elétricas – DEIME), para osquais sugeriu-se a utilização de relés controladores de horas temporariamente desligadaspara uma lâmpada de cada poste de 2 pétalas. O potencial de Energia Conservada para estamedida pode ser observado na tabela 4.30.



2 48,513 72,764 97,025 121,276 145,53

Os resultados dos balanços Custo-Benefício desenvolvidos para esta localidade sãoapresentados nas tabelas 4.31 (considerando apenas o período máximo de desligamento) e4.32 (considerando a variação do período de desligamento), sob as perspectivas da PMBV,ELETRONORTE e Sociedade. O CEC e a TIR exibiram os mesmos resultados obtidospara lâmpadas de 400W no Centro Cívico, apresentados na seção 4.3.3.2, e, portanto, nãoserão duplicados nessa seção.



103

Tabela 4.31. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) para 6h evitadas/dia - Lâmpadasde 400W



11874

Tabela 4.32. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) - 2 a 6h evitadas/dia - Lâmpadasde 400W


2h 398,21 35603h 398,21 55394h 398,21 75185h 398,21 94976h 398,21 11476




395859377916989511874

4.3.3.5. Utilização dos relés na Avenida Brigadeiro Eduardo Gomes

Segundo medições realizadas na Avenida Brigadeiro Eduardo Gomes, emnovembro de 1997, os níveis de Iluminância média mínima e o fator de Uniformidade deiluminância mínimo, estavam acima do recomendado pela Norma NBR 5101 e, de acordocom dados fornecidos pelo Eng. Eduardo José de Matos, Diretor do Departamento deInstalação e Manutenção Elétricas – DEIME, a Avenida Brigadeiro Eduardo Gomespossui 108 postes de 2 pétalas, num total de 216 lâmpadas de 400W de Vapor de Sódio.Devido a estes fatores, sugeriu-se a utilização de relés controladores de horastemporariamente desligadas para uma lâmpada de cada poste de 2 pétalas. O Potencial deEnergia Conservada para a medida proposta pode ser observado na tabela 4.33.



2 69,853 104,784 139,705 174,636 209,56



104

Tratando-se de lâmpadas de 400W de Vapor de Sódio, os valores de CEC e TIRsão equivalentes aos estimados no caso da utilização de relés controladores de horas ligadasna localidade Cento Cívico. Realizaram-se os balanços de Custo e Benefício, sob asperspectivas da Prefeitura Municipal de Boa Vista, da Concessionária Eletronorte e daSociedade. Os resultados obtidos são apresentados nas tabelas 4.34.

Tabela 4.34. Balanço Custo-Benefício (R$/ano) para 6h evitadas/dia - Lâmpadasde 400W



17099

Comparando-se o custo da energia conservada com a tarifa de R$ 69,74 MWh,observa-se que a alternativa de utilização de relés controladores é viável para as lâmpada de400W V.S.. Esta viabilidade é comprovada pela taxa interna de retorno e pelos balanços decusto e benefício.

4.4. Conclusões e Recomendações

Neste capítulo foram avaliadas 2 alternativas: a) substituição de lâmpadas de Vaporde Mercúrio (V.M.) por lâmpadas de Vapor de Sódio (V.S.) e b) adequação do fluxoluminoso dos logradouros nos quais, após medições, constatou-se uma elevadaIluminância.

a) as substituições estudadas neste capítulo foram: substituição de lâmpadas deV.M. de 250W por lâmpadas de V.S. de 150W e lâmpadas de V.M. de 80W porlâmpadas de V.S. de 70W.

Comparando-se o Custo da Energia Conservada (CEC) com a tarifa de R$69,74MWh, observa-se que somente a alternativa de troca de lâmpada de V.M. de250W por V.S. de 150W é viável, isto levando-se em conta o custo evitado daslâmpadas de V.M., ou seja a lâmpada só deverá ser substituída quando chegar aofim sua vida útil.

Considerando-se o Balanço de Custos e Benefícios, a Prefeitura Municipal deBoa Vista bem como a Sociedade tendem a ser beneficiadas com a troca daslâmpadas de V.M. de 250W, isto novamente levando-se em conta o custoevitado das lâmpadas de V.M. Já a concessionária Eletronorte mostra umBalanço negativo, devido a perda de receita decorrente desta medida.

b) a adequação do fluxo luminoso estudada neste capítulo seria obtida por meio dautilização de relés controladores que permitem o desligamento temporário daslâmpadas. As lâmpadas escolhidas para este estudo foram as de V.S. de 400W.

Foi possível a localização e avaliação de 914 de um total de 1.800 lâmpadas(quantidade de lâmpadas de V.S. de 400W existentes no ano base 1997). Autilização de relés controladores de horas temporariamente desligadas, nas



105

lâmpadas restantes, está vinculada a uma nova campanha de medição, já que estaalternativa é destinada a localidades onde o nível de Iluminância e o fator deUniformidade são elevados.

Comparando-se o Custo da Energia Conservada (CEC) com a tarifa de R$69,74MWh, observa-se que a utilização de relés controladores é viável em todas oslogradouros estudados, bem como considerando-se o Balanço de Custos eBenefícios, a Prefeitura Municipal de Boa Vista (PMBV)e a Sociedade tendem aser beneficiadas com esta medida. Novamente a concessionária Eletronortesofre com a redução da receita.

O parque Anauá possui características próprias quanto à sua utilização,principalmente no que diz respeito a shows. Levando este fator emconsideração, optou-se pela utilização de um padrão geral nas horas dedesligamento temporário das lâmpadas (seção 4.3.3.1) que foi estendido paratodas as localidades.

Comparando-se o CEC com a tarifa de R$69,74 MWh, observa-se que autilização de relés controladores é viável para todas as localidades especificadasdo parque, tanto para lâmpadas de 250W como para as lâmpadas de 70W. Aviabilidade é comprovada também pela taxa Interna de Retorno (TIR)e peloBalanço de Custos e Benefícios que mostra-se favorável tanto pela perspectivada PMBV quanto pela da Sociedade, sendo negativa para a Eletronorte devido àredução da receita que esta medida acarreta.

Outra alternativa para as lâmpadas de V.S. de 400W que estão localizadas emlocais com alta iluminância, seria a sua substituição por lâmpadas de V.S. compotência menor. Sugere-se, portanto, que sejam efetuados testes de adequaçãodas novas lâmpadas nos locais pré-determinados com o intuito de verificar se anova lâmpada atende as especificações e as limitações técnicas de engenharia ede viabilidade econômica.



106

5. CAER

Estudo de Planejamento Integrado de Recursos para o Sistema Elétrico de Boa Vista – RR

107

Capítulo 5

Análise do Potencial de Conservação de Energia na CAER (Companhiade Águas e Esgoto de Roraima)

Neste capítulo são analisadas as possibilidades de aumentar a eficiência energéticados motores utilizados pela Companhia de Água e Esgoto de Roraima, através dasubstituição dos mesmos ou da correção do Fator de Potência.

5.1. Introdução

No setor de serviços públicos, onde se encaixa a CAER (estrato 11: consumomensal superior a 1% do consumo de todo o setor), grande parte do consumo de energiaestá concentrada em equipamentos técnicos, principalmente motores, apesar de existir umacomponente de consumo destinada ao conforto ambiente (iluminação e ar condicionado).Dados fornecidos pela Assessoria de Planejamento da companhia de águas indicavam umconsumo mensal médio de 692,6 MWh na capital e 156,57 MWh no interior para o ano de1997.

O gráfico 5.1 demonstra que a participação dos motores na demanda total deenergia e potência em 1997 representa de 4 a, aproximadamente, 17% desta, em função dahora do dia. Vale ressaltar que os motores representam o terceiro uso final em ordem deimportância nos estratos não residenciais (8, 9, 10 e 11), responsável por um consumoequivalente a 1.331 MWh/mês. Além disso, nota-se que os 29 motores da CAER que serãoobjeto de análise, têm uma participação na demanda total de potência variando de 1 a maisde 4%.

Gráfico 5.1 Curva de carga para demanda total, Boa Vista-RR, dia de semana, verãoe participação dos motores

0%

4%

8%

12%

16%

20%

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

0

5

10

15

20

25

30

MW

%mo tores/curva total% do s motores anal isados da CAER na curva totaldemanda total MW

Outra característica da demanda de energia por motores é que seu pico não écoincidente com a demanda máxima do sistema como um todo. O gráfico 5.2 permite

5. CAER


108

observar que a demanda máxima do sistema ocorre das 18:00 às 20:00 h, enquanto osmotores atingem sua demanda máxima no período das 8:00 h da manhã às 12:00 h e, emseguida, apresentam mais uma elevação na curva no período de 14:00 às 18:00 h.

Gráfico 5.2. Demanda de energia total e de motores para Boa Vista, dia de semana,verão, 1997

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW

demanda motores 97 demanda total 97

Com relação à conservação de energia, o potencial dos setores onde se encontramos grandes consumidores deve ser avaliado levando em conta parâmetros globais defuncionamento e não apenas a hipótese de uma troca de equipamentos. Por exemplo, levarem conta não só o tipo de motor utilizado, mas também a tarefa executada e a eficiência dosistema como um todo. E, como já mencionado, a recomendação para este estrato deatividade onde os estabelecimentos são auto-representativos no consumo de energia e ondeo tratamento estatístico de dados não é significativo, é, na maioria dos casos, a execução deuma auditoria energética detalhada.

Especificamente para a CAER, pode-se indicar algumas questões adicionais,relativas aos parâmetros utilizados para a verificação da eficiência no bombeamento deágua:

- Consumo específico de água por habitante, e seu potencial de redução, já que operandosobre esta variável, se reduz globalmente a demanda de água e, portanto, o consumo deenergia.- Condições técnicas das instalações elétricas e de águas, já que a eficiência do sistema écondicionada pelas perdas de carga e pelas perdas de tensão e, como se tratam de sistemasque trabalham em regime semi permanente, qualquer ganho, por pequeno que seja, naeficiência do sistema, acaba tendo um retorno rápido.

Finalmente, devem ser analisadas as condições de contorno, eficiência específicados motores, já que, em se observando as condições supramencionadas, qualquer ganho deeficiência tem um retorno rápido.

Para este trabalho, somente uma breve campanha de medições foi realizada emmotores das principais instalações do Sistema Rio Branco e da estação elevatória de esgotosde Caxangá, da CAER. O principal objetivo foi levantar os parâmetros de desempenho dos

5. CAER


109

motores para verificar, ainda que em caráter preliminar, as potencialidades para umaeventual intervenção, buscando a racionalização do uso de energia. O caráter preliminardessas medições deve ser ressaltado, tendo em vista o tempo de medição, o acesso limitadoàs conexões dos motores e a medição exclusiva de parâmetros elétricos, uma vez que osparâmetros hidráulicos e mecânicos não puderam ser medidos simultaneamente.

O abastecimento de água em Boa Vista se dá pelo Sistema Rio Branco, pelossubsistemas alimentados por poços tubulares e através da rede de distribuição. Existem emtorno de 40 poços tubulares que injetam água captada diretamente na rede de distribuiçãoou promovem sua adução até os subsistemas Buritis, Caranã, Pintolândia e TancredoNeves. Os poços tubulares são dotados de bombas submersas com potência variável entre7 e 20 HP. O regime operacional e as características energéticas das instalações eequipamentos dos subsistemas citados e do sistema Rio Branco constam dos questionáriosda pesquisa realizada.

Uma constatação importante é que a maioria dos motores, tanto dos poçostubulares isolados quanto os das estações de recalque na captação, tratamento edistribuição são alimentados em 220 V. Como resultado, as correntes são mais altas, commaiores perdas. No caso dos poços isolados, alimentados pela rede de distribuição urbana,com motores de potências menores, esta situação é aceitável. Porém, nas instalações demaior porte, como Parque de Águas/São Pedro, Tancredo Neves, Caranã, Buritis ePintolândia, que possuem transformação própria e muitos motores com potência superiora 30 CV, a situação deveria ser revista.

Embora não seja do escopo desta inspeção, pode-se registrar que uma revisão geraldas instalações elétricas, contemplando os sistemas de proteção e arranjo das redes einstalações, proporcionaria benefícios de segurança, confiabilidade e economia.

5.2. Medições Efetuadas em Motores da CAER (outubro 97)

5.2.1. O Sistema Rio Branco – Parque de Águas

Este sistema constitui-se pelas estações elevada e flutuante de captação e adução deágua bruta, duas estações de tratamento de água convencionais, pelas estações elevatóriasde água tratada de São Pedro e São Vicente, além de reservatórios e rede de distribuição.

A alimentação do chamado Parque de Águas é realizada em 13,8kV, com mediçãoúnica nesta tensão, a partir da rua Santos Dumont, com três subestações:

700kVa que supre as ETAs;450 kVa que supre a estação elevatória; e300 kVa que supre os edifícios administrativos

5.2.1.1. Estação de captação elevada

Os motores trifásicos são alimentados com tensão nominal de 220 V e comtransformadores situados a uma distância de aproximadamente 200m da carga. A mediçãoexpedita em cabos de alimentação dos motores registrou temperatura superior a 50oC. Omais recomendado seria a localização de transformação de tensão próxima ao centro decarga e elevação da tensão de alimentação dos motores para níveis mais adequados como380/440 V.

5. CAER


110

Observou-se uma estrutura de concreto armado que avança sobre o rio, comextensão de 33 m, além de uma plataforma de extremidade apoiada sobre 4 tubulõesvazados de concreto armado, onde estão instalados 4 motores de eixo vertical.

Características das Bombas:• marca WORTHINGTON;• modelo 15 M – 154/1;• coluna de 14m;• motor de 60HP, rotação 1750 r.p.m.;• ponto de trabalho: Q = 100 l/s, A. M. T. = 30,50 m. a .c.

(curvas características dos motores e bombas não disponíveis)

Segundo informações verbais, os motores foram rebobinados recentemente em BoaVista.

A) Medição do Motor M1.A figura 5.1 apresenta a medição efetuada no conjunto moto-bomba M1,

componente da captação elevada de água bruta, considerando diferentes condições defuncionamento de todos os conjuntos (M1 a M4). Trata-se de motores marca GE, modelo273534.912, 3 fases 220/380, idade em torno de 25 anos.

Sistema Rio Branco - Captação ElevadaM1 - conjunto moto-bomba 1 Motor (GE) = 60 CV rpm = 1750 Bomba (Worthington)M2 - conjunto moto-bomba 2 Motor (GE) = 60 CV rpm = 1750 Bomba (Worthington)M3 - conjunto moto-bomba 3 Motor (GE) = 60 CV rpm = 1750 Bomba (Worthington)M4 - conjunto moto-bomba 4 Motor (GE) = 60 CV rpm = 1750 Bomba (Worthington)

Medição realizada na alimentação do motor M11- M1, M2 e M4 acionados2- aciona M33- desliga M14- aciona M15- fim da medição

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

08:5

9:23

09:0

0:30

09:0

1:38

09:0

2:44

09:0

3:51

09:0

4:57

09:0

6:05

09:0

7:12

09:0

8:18

W

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

FP

W P.F.

1 2

3

45

Figura 5.1. Medições no Motor M1 - Captação Elevada de Água Bruta - Sist. Rio Branco

Na figura 5.2, são apresentadas as distribuições de carga entre as diferentes fases domotor M1.Pode-se observar um desbalanceamento entre as cargas de cada uma das fasesdo motor, possivelmente decorrente do número inadequado de espiras ou de perda deisolamento. Algumas informações sobre este motor:- PT do motor = 40,7 KW- Pfase 1 = 13,6 KW- Pfase 2 = 13,1 KW- Pfase 3 = 14 KW

5. CAER


111

O fator de potência (FP) situa-se em torno de 0,89 para uma carga estável em tornode 40,7 KW e uma potência nominal de 60HP (44,742 KW). Embora a curva característicado motor não esteja disponível, dadas as condições gerais do motor presume-se que o seurendimento possa ser melhorado sensivelmente.

Erro! Vínculo não válido.Figura 5.2. Distribuição de Carga entre Fases - Motor M1 – Sist. Rio Branco

B) Medição no conjunto de 4 moto-bombasA segunda medição foi realizada na chave geral que comanda os motores M1, M2,

M3 e M4 (fig. 5.3).

M e d i ç ã o n a c h a v e g e r a l d a E s t a ç ã o d e C a p ta ç ã o E l e v a d a ( c o m a n d a M 1 , M 2 , M 3 e M 4 )1 - ín i c i o d a m e d i ç ã o - o p e r a n d o M 1 , M 2 e M 42 - a c i o n a M 33 - d e s l i g a M 24 - a c i o n a M 25 - d e s l i g a M 26 - d e s l i g a M 17 - a c i o n a M 18 - a c i o n a M 29 - d e s l i g a M 31 0 - f im d a m e d i ç ã o

0

2 0 0 0 0

4 0 0 0 0

6 0 0 0 0

8 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0

1 2 0 0 0 0

1 4 0 0 0 0

1 6 0 0 0 0

1 8 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0

09:0

9:18

09:1

0:25

09:1

1:32

09:1

2:38

09:1

3:43

09:1

4:50

09:1

5:55

09:1

7:02

09:1

8:08

09:1

9:13

09:2

0:20

W

- 1 , 5

- 1

- 0 , 5

0

0 , 5

1

1 , 5

FP

W P , F ,

12

3

45

6

7

8

9

1 0

1

Figura 5.3. Medição na Chave Geral Acionadora dos Motores M1 a M4 – Sist. Rio BrancoA análise dos transientes e posteriores estabilizações indicam que os motores,

embora tenham a mesma potência nominal, agregam potências úteis individuaissubstancialmente diferentes, variando de aproximadamente 30 KW a 47 KW. Uma análisedetalhada dos parâmetros hidráulicos, mecânicos e elétricos poderá determinar a origemdessa distribuição de carga entre os conjuntos moto-bombas. A figura 5.4 mostra adistribuição da carga entre as fases e também as tensões para cada uma.

5. CAER


112

0

20

40

60

80

100

120

140

09:0

9:18

09:1

0:25

09:1

1:32

09:1

2:38

09:1

3:43

09:1

4:50

09:1

5:55

09:1

7:02

09:1

8:08

09:1

9:13

09:2

0:20

V

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

W

V1 V2 V3 W1 W2 W3

Figura 5.4. Distribuição de carga entre fases - Motores M1 a M4 – Sist. Rio Branco

5.2.1.2. Estação de Captação Flutuante - Medição no conjunto de 2 motores

A medição foi realizada na chave geral que comanda os motores das bombas.Somente dois, dos três conjuntos estão operacionais (M1 e M3).

Há um grande desbalanceamento entre as potências supridas por cada fase emambos os motores. A contribuição de W1 é quase nula. Pode se tratar de problema damedição, possivelmente, ou da alimentação desta fase. Nota-se que, quando está operandosomente o conjunto M3 (motor Arno), com o M2 (motor Arno) desligado, o FP torna-senegativo variando entre –0,85 e –1,0. Isso denota a possibilidade do motor Arno estarfuncionando como gerador pré-fasado, em função do refluxo de água por deficiência daválvula de retenção. Este problema deve ser melhor investigado. A tensão nas três fases,todavia, situa-se em torno de 123V, 124V e 126V, respectivamente, próxima do valornominal de 127V. Embora a potência nominal dos dois motores seja 50 CV (36,8KW), M2(WEG) contribui com 30,8KW e M3 (ARNO) contribui com 20,7 KW. Nota-se tambémque as correntes de cada fase assumem valores próximos dos esperados e semelhantes I1 =232A, I2 = 231A e I3 = 223A. Com o motor M3 (motor Arno) operando I1 = 98,7A, I2 =97,7A, e I3 = 89,9A. Com o motor M2 (motor WEG) operando I1 = 140A, I2 = 138A, eI3 = 138A.

5. CAER


113

Captação Flutuante - Conjunto moto-bomba 1 fora de operaçãoConjunto moto-bomba 2 motor (WEG) = 50 CV rpm = 1750 bomba (KSB)Conjunto moto-bomba 3 motor(ARNO) = 50CV rpm = 1750 bomba(KSB)Medição realizada na chave geral dos motores M2 e M3.1- inicio da medição operando M2 e M32- desliga M33- aciona M34- desliga M25- aciona M26- fim da medição

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

09:3

1:29

09:3

2:35

09:3

3:41

09:3

4:47

09:3

5:53

09:3

7:00

09:3

8:05

09:3

9:11

09:4

0:16

09:4

1:23

09:4

2:30

W

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

FP

W P.F.

1

23

4 5 6

Figura.5.5. Medições nos Motores M2 e M3 – Captação Flutuante – Sist. Rio Branco

0

20

40

60

80

100

120

140

09:3

1:29

09:3

2:35

09:3

3:41

09:3

4:47

09:3

5:53

09:3

7:00

09:3

8:05

09:3

9:11

09:4

0:16

09:4

1:23

09:4

2:30

V

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

W

V1 V2 V3 W1 W2 W3

Figura 5.6. Distribuição de Carga entre fases – Motores M2 e M3 - Captação Flutuante –Sist. Rio Branco

5. CAER


114

5.2.2. Estação de Recalque São Pedro – Medição no conjunto de 3 motores.

A estação possui 3 conjuntos moto-bomba:M1 - moto-bomba 75 CV motor Arno e bomba KSBM2 - moto-bomba 75 CV motor Arno e bomba KSBM3 – moto-bomba 75 CV motor WEG e bomba KSB

Nas análises das grandezas registradas, apresentadas nas figuras 5.7 e 5.8, verifica-seque os 3 motores contribuem com uma carga de 180 KW quando operadossimultaneamente. As potências das três fases que alimentam o conjunto apresentam umdesbalanceamento verificado durante todo o período de medição, principalmente emrelação à fase W2. Uma análise em cada motor separadamente poderia acusar qual dosmotores estaria trabalhando com sobrecarga.

R e c a l q u e S ã o P e d r o1 - i n i c í o : a c i o n a M 3 6 - A c i o n a M 32 - a c i o n a M 1 7 - D e s l i g a M 33 - a c i o n a M 2 8 - A c i o n a M 14 - D e s l i g a M 3 9 - D e s l i g a M 15 - D e s l i g a M 1 ( s e g u i d o d e p e r d a d a a q u i s i ç ã o d e d o d o s ) 1 0 - I n t e r r u p ç ã o n a a q u i s i ç ã o d e d a d o s e o p e r a ç ã o d o M 2

02 0 0 0 04 0 0 0 06 0 0 0 08 0 0 0 0

1 0 0 0 0 01 2 0 0 0 01 4 0 0 0 01 6 0 0 0 01 8 0 0 0 02 0 0 0 0 0

09:5

5:31

09:5

6:05

09:5

6:41

09:5

7:15

09:5

7:47

09:5

8:25

09:5

9:04

09:5

9:39

10:0

0:16

10:0

0:48

10:0

1:21

10:0

1:55

10:0

2:27

10:0

3:00

10:0

3:32

10:0

4:06

10:0

4:39

10:0

5:11

10:0

5:46

10:0

6:18

10:0

6:51

10:0

7:25

10:0

7:57

10:1

2:48

10:1

3:22

10:1

3:54

10:1

4:27

W

00 , 10 , 20 , 30 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 91

FP

W P , F ,

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1

Figura 5.7. Medições nos Motores M1 a M3 – Sistema de Recalque São Pedro

0

20

40

60

80

100

120

140

09:5

5:31

09:5

6:05

09:5

6:41

09:5

7:15

09:5

7:47

09:5

8:25

09:5

9:04

09:5

9:39

10:0

0:16

10:0

0:48

10:0

1:21

10:0

1:55

10:0

2:27

10:0

3:00

10:0

3:32

10:0

4:06

10:0

4:39

10:0

5:11

10:0

5:46

10:0

6:18

10:0

6:51

10:0

7:25

10:0

7:57

V

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

W

V1 V2 V3 W1 W2 W3

Figura 5.8. Distribuição de Carga entre Fases – Motores M1 a M3 – Sist. de Recalque SãoPedro

5. CAER


115

5.2.3. Estação Elevatória de água tratada parque São Vicente

A figura 5.9 apresenta a medição efetuada no motor de 125 CV, realizada naestação elevatória de água tratada do parque de Águas em São Pedro para estação de SãoVicente. A estação possui 2 motores WEG de 125 CV - modelo 280SM885, com idadesuperior a 18 anos e rebobinados há 2 anos, mas somente um dos motores estava acessívelpara a medição. Os motores são operados alternadamente em torno de 12 horas estandopermanentemente em operação apenas um.

O motor apresenta um leve desbalanceamento entre fases (W1 em torno de 29, W2= 30,7 e W3 = 31,5) para produzir um total de 91,2 KW com uma potência nominalinstalada de 92 KW (fig. 5.10). O FP situa-se em torno de 0,89. Verifica-se, portanto, umdimensionamento adequado da potência para o trabalho requerido.

Estação Elevatória São Vicente 1 - início - operando M1 e M23 motores 1750 rpm e Bombas KSB 2 - Desliga M2M1 - Búfalo 75 CV 3 - Liga M2M2 - Arno 75 CV 4 - Desliga M1M3 - Arno 75 CV 5 - Liga M3Medição na chave geral 6 - Desliga M2

7 - Fim da Medição

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

11:3

7:22

11:3

8:26

11:3

9:33

11:4

0:39

11:4

1:44

11:4

2:51

11:4

3:55

11:4

5:02

11:4

6:09

11:4

7:14

11:4

8:20

11:4

9:25

11:5

0:32

11:5

1:39

11:5

2:44

11:5

3:50

W

-0,8-0,6-0,4-0,200,20,40,60,811,2

FP

W P,F,

1 2

3 4 5

6 7

Figura 5.9. Medições nos Motores M1 e M2 – Elevatória de Água Tratada – Parque S.Vicente

0

50

100

150

200

250

11:3

7:22

11:3

8:26

11:3

9:33

11:4

0:39

11:4

1:44

11:4

2:51

11:4

3:55

11:4

5:02

11:4

6:09

11:4

7:14

11:4

8:20

11:4

9:25

11:5

0:32

11:5

1:39

11:5

2:44

11:5

3:50

V

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

W

V1 V2 V3 W1 W2 W3

Figura 5.10. Distribuição de carga entre Fases – Motores M1 e M3 – Elevatória de ÁguaTratada – Parque S. Vicente

5. CAER


116

5.2.4. Estação elevatória final de esgotos de Caxangá – Medição da moto-bombasubmersa.

A estação possui uma moto-bomba Flygt de 275 CV que opera entre 3 e 5 minutosem torno de 8 a 10 vezes ao dia, dependendo do regime de afluência dos esgotos. A estaçãode Caxangá está dimensionada para atender uma demanda prevista para o ano horizonte doprojeto (em torno de 2015). Possui uma capacidade de transformação da ordem de 520kVa com uma carga permanente inferior a 1 KW. As leituras para faturamento daEletronorte indicam FP baixo (da ordem de 0,4).

O super-dimensionamento da moto-bomba tem causado problemas de golpe dearíete resultando em rupturas das tubulações. O motor opera com tensão nominal de 440V. As grandezas medidas neste conjunto são apresentadas nas figuras 5.11 e 5.12.

Estação Elevatória de Caxangá1 Moto-bomba FLYGT 275 CV submersível1 - acionamento do motor2 - desiga motor

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

10:5

3:33

10:5

3:55

10:5

4:17

10:5

4:40

10:5

5:02

10:5

5:23

10:5

5:45

10:5

6:07

10:5

6:30

W

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

FP

W P,F,

1 2

Figura 5.11. Medições no Motor Submerso – Elevatória Final de Esgotos - Caxangá

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

10:53:33 10:54:40 10:55:45

V

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

W

V1 V2 V3 W1 W2 W3

Figura 5.12. Distribuição de carga entre fases – Motor Submerso – Elevatória Final deEsgotos - Caxangá

5. CAER


117

5.2.5. Estação elevatória de São Vicente – Medição no conjunto de 3 moto-bombas.

M1 – Búfalo 75 CVM2 - Arno 75 CVM3 – Arno 75 CV

A medição realizada na chave geral operando-se alternadamente cada um dos 3motores é apresentada na figura 5.13 e a distribuição de carga entre fases, na figura 5.14.

A alimentação dos motores nesta estação é feita em 380 V que representa umamelhoria substancial em relação às demais estações de bombeamento, cujos motores sãoalimentados em tensão trifásica de 220V. Em função da limitação da capacidade detransformação, bem como das características da demanda de água, somente dois dos trêsmotores são operados simultaneamente. A contribuição individual de cada motor para osistema de bombeamento está relativamente balanceada, contribuindo, os três motores, quepossuem potência nominal de 75 CV, com cargas equivalentes. Apesar dessascaracterísticas, trata-se de motores antigos com rendimento na melhor das hipóteses depadrão normal, não se tratando de motores de alto rendimento.

Estação Elevatória São Vicente 1 - início - operando M1 e M23 motores 1750 rpm e Bombas KSB 2 - Desliga M2M1 - Búfalo 75 CV 3 - Liga M2M2 - Arno 75 CV 4 - Desliga M1M3 - Arno 75 CV 5 - Liga M3Medição na chave geral 6 - Desliga M2

7 - Fim da Medição

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

11:3

7:22

11:3

8:26

11:3

9:33

11:4

0:39

11:4

1:44

11:4

2:51

11:4

3:55

11:4

5:02

11:4

6:09

11:4

7:14

11:4

8:20

11:4

9:25

11:5

0:32

11:5

1:39

11:5

2:44

11:5

3:50

W

-0,8-0,6-0,4-0,200,20,40,60,811,2

FP

W P,F,

1 2

3 4 5

6 7

Figura 5.13. Medição nos motores M1, M2 e M3 – Estação Elevatória de São Vicente

0

50

100

150

200

250

11:3

7:22

11:3

8:26

11:3

9:33

11:4

0:39

11:4

1:44

11:4

2:51

11:4

3:55

11:4

5:02

11:4

6:09

11:4

7:14

11:4

8:20

11:4

9:25

11:5

0:32

11:5

1:39

11:5

2:44

11:5

3:50

V

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

W

V1 V2 V3 W1 W2 W3

Figura 5.14. Distribuição de carga entre Fases – Motores M1, M2 e M3 – EstaçãoElevatória de São Vicente

5. CAER


118

5.3. Análise das Possibilidades de Melhorias de Eficiência Energética na CAER

5.3.1. Análise Econômica da Substituição de Motores

Esta seção apresenta a análise econômica da substituição dos motoresconvencionais por motores eficientes nas principais instalações da CAER e a análiseeconômica da instalação de capacitores para a correção do fator de potência.

Para efetuar a análise econômica foram utilizadas como figuras de mérito o Custode Energia Conservada (CEC) e a Taxa Interna de Retorno (TIR) cujas fórmulas estãorepresentadas a seguir, além do cálculo do balanço de benefícios e custos para a CAER, quenesse caso representa a perspectiva do “consumidor”, para a concessionária(ELETRONORTE) e para a Sociedade. As definições detalhadas dessas figurasencontram-se no Sumário Metodológico.

Fator de Recuperação de Capital-FRC

Como descrito no capítulo 3, o Fator de Recuperação de Capital (FRC) éutilizado para obter o valor anual que deve ser percebido, durante n anos,levando em conta o valor temporal do dinheiro (pela aplicação de uma taxa dedesconto d), para “recuperar” um determinado investimento efetuado nopresente. Calcula-se o FRC pela equação abaixo.

FRCd ( d)

( d)

n

n=

⋅ +

+ −

1

1 1(5.1)


Taxa Interna de Retorno (TIR)

É o valor da taxa de desconto para o qual duas alternativas deinvestimentos têm o mesmo valor presente.

Para análise da substituição de uma tecnologia convencional por umaeficiente tem-se:

∑∑ +×+=

+×+

n

k

n

k dEETECE

dECTECC

11 )1(

11

)1(

1(5.2)

onde:CE - custo da tecnologia eficiente (investimento inicial)CC - custo da tecnologia convencionalTE - tarifa de energiaEE - consumo anual de energia com tecnologia eficienteEC- consumo anual de energia com tecnologia convencional

que é equivalente ao valor presente da energia economizada com a diferença noinvestimento inicial:

TE EC EEd

CE CCk

n

× −+

= −∑( )( )

( )1

11

(5.3)

5. CAER


119

Custo da Energia Conservada-CEC


EC EEE C O M=

× − × +−

( , ) ( , ) & (5.4)

onde,CEC=Custo de Energia Conservada;d=taxa de desconto;nE, nC= vida útil das tecnologias, (C=convencional e E=eficiente);CAO&M= custo adicional anual de operação e manutenção, se houver.



EC EEEE C O M=

× − × + × −−

( ( , ) ( , ) ) ( )& 1 (5.5)

onde r corresponde às perdas técnicas do sistema.


EEEC


s −−×++×−×

=)1())),(),((( & (5.6)

O termo r corresponde à s perdas de transmissão e distribuição e Cgpcorresponde ao custo de gestão do programa de substituição, que neste caso, não existe.

Estas substituições estão sendo avaliadas porque a Companhia é a maior usuária demotores elétricos em Boa Vista e constatou-se, através das entrevistas e medições, que estesmotores já foram rebobinados ou são antigos, o que se traduz em um potencial redução doconsumo de energia caso estas máquinas ineficientes sejam substituídas.

Para demonstrar quais motores apresentam viabilidade econômica de substituição,de acordo com o Custo da Energia Conservada, deve-se utilizar a tarifa de energia pagapela CAER como índice comparativo. De acordo com a portaria do DNAEE número 136de 17/04/97, a tarifa paga pela CAER é classificada como 8A4, serviço público, estipuladaem R$0,06343/KWh para consumo e em R$4,343/KW para demanda de potência comisenção de ICMS.

Vale ressaltar que o redimensionamento dos conjuntos moto-bomba para o serviçoexigido pode proporcionar benefícios superiores aos permitidos pela mera substituição dosmotores convencionais por Motores de Alto Rendimento Plus. Um esforço geral decorreção dos fatores potência das instalações pode, também, gerar benefícios superiores àsimples substituição dos motores.

5.3.1.1. Parâmetros Básicos Adotados

Como parâmetros básicos da análise econômica assumiu-se:

♦ taxa de desconto 12%♦ vida dos motores 10 anos♦ custo do diesel R$ 0,338 por litro

5. CAER


120

♦ consumo médio 0,38 litros por KWh (eficiência de conversão)♦ custo de geração térmica existente R$ 128,44/MWh♦ CCC concessionária 30%♦ CCC sociedade 70%♦ perdas técnicas do sistema 8%♦ custo geração térmica nova (R$/MWh)

R$/US$ 1,2R$74,36, custo combustível + R$14,03, custo investimentoR$/US$ 1,8R$74,36, custo combustível + R$20,63, custo investimento


5.3.2. Resultados

Nesta seção são apresentadas tabelas com os resultados dos cálculos das figuras demérito econômico empregadas para a análise de substituição dos motores.

Os cálculos foram efetuados para os motores com potência nominal a partir de7.500 W, ou 10 CV, identificados nos registros das entrevistas feitas para a pesquisa decampo. No total, foram analisados 29 motores instalados para o Sistema Rio Branco-Parque das Águas, Estação Elevatória São Vicente, Estação Elevatória Caxangá,Pintolândia e São Sebastião.

O gráfico 5.3 permite observar que estes 29 motores têm uma participação variávelna demanda total para o uso final motores, que varia entre 18 e 43%, de acordo com a horado dia. Pode-se dizer, portanto, que a CAER contribui significativamente para a demandade energia destinada a este uso. No período de demanda máxima para motores é que aparticipação da CAER se reduz aos valores próximos a 20%. Nota-se também que as duascurvas de carga possuem contornos semelhantes, apesar de demonstrarem intensidadesdiferentes.

Gráfico 5.3. Curva de carga para motores e para 29 motores da CAER, verão, dia desemana, 1997; e porcentagem da demanda equivalente aos motores CAER.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

curva de craga CAER 97 curva de carga motores 97

% CAER / motores

5. CAER


121

5.3.2.1. Sistema Rio Branco – Parque de Águas

Para o Sistema Rio Branco foram analisados 12 motores com potências variando de10 a 93,75 MW.

Tabela 5.1. Característica dos motores.LOCAL Motor-

TipoPot.insta. (W)

Pot.util(W)

Horas/anoa

PreçoR$b

rendimentomotorstandard c

Rendimentomotor altoRendimentoplus c

potênciaeconom.(kW)

Estação de Captação Elevada GE 45000 42000 6874 2904 81% 93,6% 5,573Estação de Captação Elevada GE 45000 42000 6874 2904 81% 93,6% 5,573Estação de Captação Elevada GE 45000 42000 6874 2904 81% 93,6% 5,573Estação de Captação Elevada GE 45000 42000 6874 2904 81% 93,6% 5,573Estação de Captação Flutuante ARNO 37500 31000 6874 1785 83% 93,6% 3,398Estação de Captação Flutuante ARNO 37500 31000 6874 1785 83% 93,6% 3,398Estação Elevatória São Vicente WEG 93750 91300 4380 5584 83% 94,4% 11,480Estação Elevatória São Vicente WEG 93750 91300 4380 5584 83% 94,4% 11,480Recalque São Pedro ARNO 56250 50000 6935 3302 81% 93,8% 6,631Recalque São Pedro ARNO 56250 50000 6935 3302 81% 93,8% 6,631Recalque São Pedro WEG 56250 50000 6935 3302 81% 93,8% 6,631Motor 12 10000 10000 61 630 78% 91,7% 1,304

a dados obtidos da pesquisa de campo realizada na CAER.b dados fornecidos por Eletrotécnica Sto. Amaro, SP em 4/12/98.c dados estimados.d dados fornecidos por WEG motores, catálogo num. 007.13

Utilizando os dados levantados de preço, rendimento e horas de uso dos motores,foi possível calcular o CEC com a substituição de cada motor. A tabela 5.2 mostra quesomente o motor 12 apresentou um CEC superior ao preço da tarifa de energia elétrica. Ocálculo do CEC para os demais motores indica que a substituição por motores eficientesapresenta custo efetivo.

Tabela 5.2. CEC (R$/MWh) - Perspectiva da CAERLOCAL motor-tipo CEC (R$/MWh)

i=12% i=10% i=14%Estação de Captação Elevada GE 13,42 12,34 14,53Estação de Captação Elevada GE 13,42 12,34 14,53Estação de Captação Elevada GE 13,42 12,34 14,53Estação de Captação Elevada GE 13,42 12,34 14,53Estação de Captação Flutuante ARNO 13,52 12,44 14,65Estação de Captação Flutuante ARNO 13,52 12,44 14,65Estação Elevatória São Vicente WEG 19,65 18,07 21,29Estação Elevatória São Vicente WEG 19,65 18,07 21,29Recalque São Pedro ARNO 12,71 11,69 13,77Recalque São Pedro ARNO 12,71 11,69 13,77Recalque São Pedro WEG 12,71 11,69 13,77Motor 12 1405,31 1292,25 1522,26

A tabela 5.3 mostra que, sob a perspectiva da concessionária, a única substituiçãode motores que não é viável é a do motor 12. O CEC calculado sob a perspectiva daconcessionária será sempre inferior ao CEC para o consumidor porque ele considera aenergia gerada evitada que inclui, além da energia consumida, as perdas técnicas de energiaevitada, resultando na geração de energia evitada.

5. CAER


122

Tabela 5.3. CEC (R$/MWh) - Perspectiva da ELETRONORTELOCAL Motor- tipo CEC (R$/MWh)

i=12% i=10% i=14%Estação de Captação Elevada GE 12,42 11,42 13,46Estação de Captação Elevada GE 12,42 11,42 13,46Estação de Captação Elevada GE 12,42 11,42 13,46Estação de Captação Elevada GE 12,42 11,42 13,46Estação de Captação Flutuante ARNO 12,52 11,51 13,56Estação de Captação Flutuante ARNO 12,52 11,51 13,56Estação Elevatória São Vicente WEG 18,20 16,73 19,71Estação Elevatória São Vicente WEG 18,20 16,73 19,71Recalque São Pedro ARNO 11,77 10,82 12,75Recalque São Pedro ARNO 11,77 10,82 12,75Recalque São Pedro WEG 11,77 10,82 12,75Motor 12 1301,21 1196,53 1409,50

5.3.2.2. Estação Elevatória São Vicente

Para Estação Elevatória São Vicente, 4 motores foram analisados.

Tabela 5.4. Característica dos motoresLOCAL motor-tipo Pot. Inst.

(W)pot.útil

(W)Horas

uso/anoapreçoR$b

motorstandard c

motor altorend. plus c

Potênciaeconom.

(KW)Motor 1 18750 15000 8760 1013 81% 92,6% 1,879Estação ElevatóriaSão Vicente

BUFALO 56250 50000 3832,5 3302 81% 93,8% 6,631

Estação ElevatóriaSão Vicente

ARNO 56250 50000 3832,5 3302 81% 93,8% 6,631

Estação ElevatóriaSão Vicente

ARNO 56250 50000 3832,5 3302 81% 93,8% 6,631

a dados obtidos da pesquisa de campo realizada na CAERb dados fornecidos por Eletrotécnica Sto. Amaro, SP em 4/12/98.c dados estimadosd dados fornecidos por WEG motores, catálogo num. 007.13/1096

A substituição dos 4 motores demonstrou ser viável tanto na perspectiva doconsumidor quanto na perspectiva da concessionária (tabelas 5.5 e 5.6).

Tabela 5.5. Resultados, CEC (R$/MWh) sob a perspectiva do consumidor.LOCAL Motor-tipo CEC (R$/MWh)

i=12% i=10% i=14%Motor 1 10,89 10,02 11,80Estação Elevatória São Vicente BUFALO 23,00 21,15 24,91Estação Elevatória São Vicente ARNO 23,00 21,15 24,91Estação Elevatória São Vicente ARNO 23,00 21,15 24,91

Tabela 5.6. Resultados, CEC (R$/MWh) sob a perspectiva da concessionária.LOCAL Motor-tipo CEC (R$/MWh)

i=10% i=10% i=14%Motor 1 10,09 9,27 10,92Estação Elevatória São Vicente BUFALO 21,29 19,58 23,06Estação Elevatória São Vicente ARNO 21,29 19,58 23,06Estação Elevatória São Vicente ARNO 21,29 19,58 23,06

5. CAER


123

5.3.2.3. Estação Elevatória Caxangá

Conforme descrito no item 5.2.4, a situação desta instalação é completamenteanômala. Resulta do superdimensionamento dos conjuntos moto-bomba (características natabela 5.7) instalados para atender uma afluência de esgotos prevista para o ano 2015(horizonte do projeto).

Tabela 5.7. Característica do motor.LOCAL / MOTOR Pot.instl (W) pot.util (W) horasuso/anoa

MOTO BOMBA FLYGT 206250 200000 638,75a dados obtidos na pesquisa de campo na CAER

A solução mais indicada é a substituição dos conjuntos moto-bombas submersíveispor outros de capacidade compatível com as atuais necessidades. Atualmente, um conjuntoopera no máximo 50 minutos por dia. A recomendação seria a instalação de 3 conjuntosmoto-bomba submersíveis com capacidade entre 15 e 20 KW. Cada: um operaria entre 5 e10 horas por dia e os outros estariam disponíveis para rodízio e atendimento de eventuaispicos, decorrentes de afluências pluviais (dimensionamento detalhado é recomendado antesda aquisição).

Com isto, a atual subestação de transformação (520 kVa) poderia ser substituídapor transformadores de 45 a 90 kVa. As consequências seriam muito favoráveis para aCAER e ELETRONORTE:

- normalização dos fatores de potência atualmente extremamente baixos, na ordemde 0,40 (medido) e faturado entre 0,23 e 0,63%- redução dos custos de demanda (faturada entre 217 e 274 KW/mês) e daspenalidades por reativos

Atualmente, a conta mensal situa-se em torno de R$ 2.500. Com a nova moto-bomba, a conta baixaria para aproximadamente R$ 1.500. Somente com a energia evitada aeconomia situar-se-ia na ordem de R$ 1.000 mensais. Os investimentos poderiam sercusteados pela venda dos conjuntos moto-bomba superdimensionados. O transformador,por sua vez, poderia ser reaproveitado pela ELETRONORTE ou pela CAER em outrasinstalações.

5.3.2.4. Pintolândia

Para Pintolândia foram analisados 6 motores (resultados nas tabelas 5.8 a 5.10).

Tabela 5.8. Característica dos motoresMOTOR Potência

Instalada(W)

PotênciaÚtil(W)

Horasuso/anoa

PreçoR$b

MotorStandardc

Motor AltoRendimento

Plusc

PotênciaEconomizada

(KW)Motor WEG 18750 16000 8760 1013 81% 92,6% 2,004Motor WEG 18750 16000 1825 1013 81% 92,6% 2,004Motor WEG 18750 16000 1095 1013 81% 92,6% 2,004Motor 4 11250 10000 8760 630 80% 91,7% 1,304Motor 5 1500 1300 8760 170 67% 82,6% 0,245Motor 6 7500 6500 8760 474 78% 90,1% 0,838


5. CAER


124

Para este conjunto de motores, somente a substituição de um motor de marcaWEG não se apresentou viável.

Tabela 5.9. Resultados, CEC (R$/MWh) sob a perspectiva do consumidor.MOTOR CEC (R$/MWh)

i=12% i=10% i=14%Motor WEG 10,21 9,39 11,06Motor WEG 49,01 45,07 53,09Motor WEG 81,69 75,12 88,49Motor 4 9,76 8,97 10,57Motor 5 14,03 12,91 15,20Motor 6 11,42 10,50 12,37

Tabela 5.10. Resultados, CEC (R$/MWh) sob a perspectiva da concessionária.MOTOR CEC (R$/MWh)

i=12% i=10% i=14%Motor WEG 9,45 8,69 10,24Motor WEG 45,38 41,73 49,16Motor WEG 75,64 69,55 81,93Motor 4 9,04 8,31 9,79Motor 5 12,99 11,95 14,08Motor 6 10,58 9,73 11,46

5.3.2.5. São Sebastião

Para São Sebastião, 6 motores foram analisados. Os resultados são apresentadosnas tabelas 5.11 a 5.13.

Tabela 5.11. Característica dos motoresMOTOR Potência

Instalada(W)

PotênciaÚtil(W)

Horasuso/anoa

PreçoR$b

MotorStandardc

Motor AltoRendimento

Plusc

PotênciaEconomizada

(KW)Motor 1 22500 20000 4928 1275 82% 93% 2,387Motor 2 22500 20000 4563 1275 82% 93% 2,387Motor 3 22500 20000 4928 1275 82% 93% 2,387Motor 4 22500 20000 4563 1275 82% 93% 2,387Motor 5 7500 6000 4380 474 78% 90,1% 0,774Motor 6 11250 8500 8760 630 80% 91,7% 1,109


Tabela 5.12. Resultados, CEC (R$/MWh) sob a perspectiva do consumidor.MOTOR CEC (R$/MWh)

i=12% i=10% i=14%Motor 1 19,18 17,64 20,78Motor 2 20,72 19,05 22,44Motor 3 19,18 17,64 20,78Motor 4 20,72 19,05 22,44Motor 5 24,75 22,76 26,81Motor 6 11,48 10,56 12,44

5. CAER


125

Tabela 5.13. Resultados, CEC (R$/MWh) sob a perspectiva da concessionáriaMOTOR CEC (R$/MWh)

i=12% i=10% i=14%Motor 1 17,76 16,33 19,24Motor 2 19,18 17,64 20,78Motor 3 17,76 16,33 19,24Motor 4 19,18 17,64 20,78Motor 5 22,92 21,07 24,83Motor 6 10,63 9,78 11,52

5.3.2.6. Taxa Interna de Retorno para Todos os Motores

Neste item foi calculada a TIR para todos os motores avaliados nos itens anteriores,considerando as horas de utilização anuais de cada um (tabela 5.14).

Considerando uma taxa de juros de 12% ao ano, quando analisa-se os resultados docálculo da TIR, observa-se que somente o motor de potência 18,75 KW, que funciona 1095horas por ano, apresenta resultado desvantajoso (taxa menor do que 12% ao ano). Para osdemais motores, a TIR esta bem acima da taxa de juros para comparação, o que significaque existe viabilidade econômica para investir na troca destes motores.

Tabela 5.14. Resultados TIRMotor (KW) TIRHoras uso/ano 87601,5 80%Horas uso/ano 8760 43807,5 94% 46%Horas uso/ano 876011,25 106%Horas uso/ano 8760 1825 109518,75 106% 18% 6%Horas uso/ano 4927 456222,5 58% 53%Horas uso/ano 687437,5 83%Horas uso/ano 687445 83%Horas uso/ano 6935 383256,25 88% 48%Horas uso/ano 438093,75 56%

5.3.3. Balanço Custo-Benefício- para Troca de Motores

O balanço geral de benefícios foi calculado de acordo com a estrutura demonstradana tabela 5.15.

5. CAER


126

Tabela 5.15. Itens considerados no cálculo do balanço para substituição de motoresBALANÇO ECONÔMICOANUALIZADO (R$/ANO)

CAERCustos

Custo dos novos motores (R$/ano)Benefícios

Custo da energia evitada (R$/ano)Balanço

Benefícios-custosEmpresa

CustosPerda de receita (R$/ano)

BenefíciosConsumo evitado (R$/ano)Perdas de T&D evitadas (R$/ano)

BalançoBenefícios-custosSociedade

CustosTecnologia nova (R$/ano)

BenefíciosConsumo evitado (R$/ano)Perdas de T&D evitadas (R$/ano)Subsídio CCC evitado (R$/ano)

BalançoBenefícios-custos (R$/ano)

A tabela 5.16 reproduz os resultados do balanço custo-benefício calculado para aCAER, a empresa geradora de eletricidade e a sociedade.

A economia de energia traz benefícios para a CAER na medida em que a empresaeconomizará na conta de eletricidade (energia economizada * tarifa: R$63,43/MWh).Entretanto, esta diminuição de demanda de energia é traduzida como diminuição de receitasob a perspectiva da Empresa Geradora, ao mesmo tempo que as perdas evitadas deenergia na transmissão e distribuição em consequência da energia que deixou de ser gerada,transmitida e distribuída, são consideradas como benefício tanto para a Empresa comopara a Sociedade.

O consumo de energia evitado significa benefícios para a Geradora e paraSociedade porque resulta em economia de combustível (geração evitada * custo decombustível: R$128,44/MWh). A diferença do valor dos benefícios para a Geradora e paraa Sociedade causados pelas perdas e pelo consumo evitados aparecem porque a EmpresaGeradora tem 70% do custo do combustível subsidiado através do CCC que, por sua vez, épago pela Sociedade.

Observando o balanço geral de benefícios (tabela 5.16), observa-se que somente aempresa geradora de energia terá um resultado negativo, resultante de sua perda de receitacom a geração evitada. O benefício maior, R$ 72.270 anuais, ficará com a sociedadeprincipalmente porque o custo da geração evitada, 70% pago pela sociedade através doCCC, não precisará ser alocado para geração de energia em Roraima.

5. CAER


127

Tabela 5.16. Balanço custo/benefício (R$) da substituição de motores.CAER EMPRESA SOCIEDADE

LOCAL, MOTOR Custos Benefícios Balanço Custos Benefícios Balanço Custos Benefícios BalançoTroca deMotores

CustoEnergiaEvitada

Perda deReceita

PerdasEvitadas

ConsumoEvitado

TecnologiaNova

Consumo evitado

PerdasEvitadas

PINTOLÂNDIAmotor WEG 179,28 1113,69 934,41 1113,69 54,12 676,54 -383,03 179,28 2255,13 180,41 2256,25motor WEG 179,28 232,02 52,73 232,02 11,28 140,95 -79,80 179,28 469,82 37,59 328,12motor WEG 179,28 139,21 -40,07 139,21 6,77 84,57 -47,88 179,28 281,89 22,55 125,16Motor 4 111,50 724,70 613,20 724,70 35,22 440,24 -249,25 111,50 1467,46 117,40 1473,36Motor 5 30,09 135,99 105,90 135,99 6,61 82,61 -46,77 30,09 275,36 22,03 267,30Motor 6 83,89 465,79 381,90 465,79 22,64 282,96 -160,20 83,89 943,19 75,46 934,75SÃO SEBASTIÃOMotor 1 225,65 746,09 520,44 746,09 36,26 453,23 -256,60 225,65 1510,77 120,86 1405,97Motor 2 225,65 690,82 465,17 690,82 33,57 419,66 -237,59 225,65 1398,86 111,91 1285,11Motor 3 225,65 746,09 520,44 746,09 36,26 453,23 -256,60 225,65 1510,77 120,86 1405,97Motor 4 225,65 690,82 465,17 690,82 33,57 419,66 -237,59 225,65 1398,86 111,91 1285,11Motor 5 83,89 214,98 131,09 214,98 10,45 130,60 -73,94 83,89 435,32 34,83 386,25Motor 6 111,50 616,00 504,50 616,00 29,94 374,20 -211,86 111,50 1247,34 99,79 1235,63SIST. RIO BRANCOEst. Cap. Elevada - GE 513,96 2430,02 1916,06 2430,02 118,09 1476,17 -835,76 513,96 4920,57 393,65 4800,25Est. Cap. Elevada - GE 513,96 2430,02 1916,06 2430,02 118,09 1476,17 -835,76 513,96 4920,57 393,65 4800,25Est. Cap. Elevada - GE 513,96 2430,02 1916,06 2430,02 118,09 1476,17 -835,76 513,96 4920,57 393,65 4800,25Est. Cap. Elevada - GE 513,96 2430,02 1916,06 2430,02 118,09 1476,17 -835,76 513,96 4920,57 393,65 4800,25Est. Cap. Flutuante - ARNO 315,92 1481,80 1165,88 1481,80 72,01 900,15 -509,63 315,92 3000,50 240,04 2924,63Est. Cap. Flutuante - ARNO 315,92 1481,80 1165,88 1481,80 72,01 900,15 -509,63 315,92 3000,50 240,04 2924,63Est. Elev. São Vicente – WEG 988,28 3189,47 2201,19 3189,47 155,00 1937,52 -1096,95 988,28 6458,38 516,67 5986,78Est. Elev. São Vicente – WEG 988,28 3189,47 2201,19 3189,47 155,00 1937,52 -1096,95 988,28 6458,38 516,67 5986,78Recalque S. Pedro – ARNO 584,40 2916,95 2332,55 2916,95 141,76 1771,97 -1003,22 584,40 5906,56 472,52 5794,68Recalque S. Pedro – ARNO 584,40 2916,95 2332,55 2916,95 141,76 1771,97 -1003,22 584,40 5906,56 472,52 5794,68Recalque S. Pedro – WEG 584,40 2916,95 2332,55 2916,95 141,76 1771,97 -1003,22 584,40 5906,56 472,52 5794,68Motor 12 111,50 5,03 -106,47 5,03 0,24 3,06 -1,73 111,50 10,19 0,82 -100,49SÃO VICENTEMotor 1 179,28 1044,09 864,80 1044,09 50,74 634,26 -359,09 179,28 2114,18 169,13 2104,03Estação Elevatória São Vicente 584,40 1612,00 1027,60 1612,00 78,34 979,24 -554,41 584,40 3264,15 261,13 2940,88Estação Elevatória São Vicente 584,40 1612,00 1027,60 1612,00 78,34 979,24 -554,41 584,40 3264,15 261,13 2940,88Estação Elevatória São Vicente 584,40 1612,00 1027,60 1612,00 78,34 979,24 -554,41 584,40 3264,15 261,13 2940,88

5. CAER


128

5.3.3.1. Balanço Custo-Benefício com Modificação no Custo de Geração

Levando-se em consideração o custo da energia a ser gerada na Venezuela ecomprada para a região Norte do Brasil, quando se calcula o balanço geral decusto/benefício constata-se que a empresa geradora de energia apresentará um balançonegativo maior, em função do menor custo da geração (compra) evitada, mesmoconsiderando a cotação do dólar após a desvalorização do real, permanecendo o mesmovalor de perdas de receita. (tabela 5.17). O mesmo ocorre quando se comparam os balançoscalculados para a opção de geração através da instalação de novas usinas térmicas.

Para a sociedade, caso alguma dessas novas opções de geração venham a suprir ademanda de energia de Boa Vista, o balanço geral de benefícios para troca de motoresainda permanece positivo, porém menos vantajoso financeiramente quando comparado aobalanço que considera o custo de geração térmica atual de R$128,44/MWh.

Tabela 5.17. Balanços custo/benefício da troca de motores utilizando tarifa deenergia atual e as possíveis tarifa da energia a ser comprada de Guri, Venezuela.

CustoGeração

CAER Empresa Sociedade

R$/MWh Custos Benefício Balanço Custos Benefícios Balanço Custos Benefícios BalançoTroca deMotores

CustoEnergiaEvitada

Perda deReceita

PerdasEvitadas

ConsumoEvitado

TecnologiaNova

Consumoevitado

PerdasEvitadas

128,44a 9853 39839 29986 39839 1936 24201 -13702 9853 80669 6453 7727033,07b 9853 39839 29986 39839 498 6231 -33109 9853 20770 1661 1257949,06c 9853 39839 29986 39839 740 9244 -29855 9853 30813 2465 23425

88,39d 9853 39839 29986 39839 1332 16655 -21852 9853 55515 4441 50103

94,99e 9853 39839 29986 39839 1432 17898 -20509 9853 59660 4772 54580

a geração térmica.b geração hidráulica adquirida da Venezuela – R$/US$1,2 = R$ 33,07c geração hidráulica adquirida da Venezuela – R$/US$1,8 = R$ 49,06d geração térmica nova - R$/US$1,2= R$ 88,39e geração térmica nova - R$/US$1,8= R$ 94,99

5.3.4. Correção do Fator de Potência na CAER

De acordo com as medições efetuadas, verificou-se que os motores apresentaramum Fator de Potência (FP) dentro do recomendado. Entretanto, no ponto deentrada/ligação de energia na Estação de Captação e Tratamento Santos Dumont, naEstação de Captação e Tratamento São Vicente, no Reservatório Elevado Pintolândia e noReservatório Elevado Tancredo Neves, identificou-se que o FP estava abaixo dorecomendado (tabela 5.18).

Tabela 5.18. Fator de Potência e potência ativa obtidos a partir dos relatórios dasmedições de faturamento da concessionária e ângulo ΦΦ, potência reativa e potência

aparente calculados.PotênciaAparentecalculadaa

Fator depotênciaMedido

ΦΦcalculadob

potênciaativa

medida

Potênciareativa

calculadac

Local kVa kW kVarEstação de captação e tratamento(rua Santos Dumont) 751,00 0,8229 34,62 618 426,71Estação de captação e tratamento(São Vicente) 159,93 0,8441 32,42 135 85,75Reservatório ElevadoPintolandia 113,98 0,6931 46,12 79 82,16Reservatório Elevado TancredoNeves 169,10 0,6978 45,75 118 121,13

a potência aparente (kVa) = potência ativa (KW) / fator de potênciab arco cos (FP) = Φc potência reativa (kVar) = potência ativa (KW) * tg (Φ)

5. CAER


129

A correção do fator de potência pode ser feita mediante instalação de capacitores.Por sua vez, a avaliação dos benefícios decorrentes da potência evitada com a instalação decapacitores é dependente:

• para o consumidor (CAER) - de quanto da potência economizada que écoincidente com a potência máxima de sua própria instalação, de acordo comsua curva de carga e com o contrato tarifário em vigor.

• para a concessionária e sociedade - os benefícios dependem da coincidência dacarga evitada coma ponta do sistema Como a ponta do sistema vai das 20 às 24horas e como o regime de operação da CAER (exceto os motores parabombeamento) coincide com o horário comercial, os maiores benefícioseconômicos obtidos serão os de redução de consumo de energia e redução damulta por fator de potência baixo.

Partindo das informações sobre fator de potência registrados nos relatórios dasmedições de faturamento da concessionária, foi calculado o novo FP, as potências doscapacitores e as estimativas de energia (kVah) e potência (kVa) liberadas através daimplantação dos mesmos. Sabendo-se o custo dos capacitores, foi possível calcular o Custoda Energia (kVah) Conservada quando da instalação dos mesmos.

Tabela 5.19. Fator de Potência corrigido e potência ativa (kVa) liberada.LOCAL Fp

corrigidoNovo

ΦΦNovakVar

DiferençakVar

CapacitorkVar

NovakVa

LiberadakVa

Estação de captação e tratamento(rua Santos Dumont)

0,92 23,07 263,27 163,44 150 671,74 79,26

Estação de captação e tratamento(São Vicente)

0,92 23,07 57,51 28,24 30 146,74 13,19

Reservatório elevado Pintolandia

0,92 23,07 33,65 48,51 60 85,87 28,11

Reservatório elevado Tancredo Neves

0,92 23,07 50,27 70,86 60 128,26 40,84

Tabela 5.20. CEC com a instalação de capacitores para correção do fator depotência.

LOCAL capacitorRecomendado

Preçoa

R$energialiberada

(MVah/ano)

CECR$/MVah

12%

CECR$/MVah

10%

CECR$/MVah

14%Estação de captação etratamento(rua Santos Dumont) 150 316 467,89 0,090 0,079 0,102Estação de captação etratamento(São Vicente) 30 208 70,40 0,396 0,347 0,446Reservatório elevadoPintolandia 60 272 182,95 0,199 0,175 0,224Reservatório elevadoTancredo Neves 60 272 177,95 0,205 0,180 0,231a dados fornecidos por LAELC Indústria e Comércio Ltda, Jaguariúna,SP em 17/12/98.

As estimativas mostram que a troca de capacitores é uma alternativaeconomicamente viável pois os CEC calculados não ultrapassam R$0,40/Mvah. A energiaeconomizada total estimada pode chegar a 899 MVah/ano. A redução na conta de energiaa ser paga pela CAER atingiria R$ 4.752,96/mês para as quatro localidades juntas ouR$2,473,16/mês para Estação de Captação e Tratamento (rua Santos Dumont), R$372,16/mês para Estação de Captação e Tratamento (São Vicente), R$967,04 para ReservatórioElevado Pintolândia e R$940,63/mês para Reservatório Elevado Tancredo Neves.

5. CAER


130

A correção do fator de potência estaria evitando o pagamento da multa, quecorresponde a um acréscimo na tarifa por potência referente à relaçãoFPexigido/FPmedido, como pode ser observado na tabela 5.21.

Tabela 5.21. Tarifa referente à multa por fator de potência baixo (R$/KW).LOCAL R$/kWEstação de captação e tratamento (rua Santos Dumont) 4,8555Estação de captação e tratamento (São Vicente) 4,7335Reservatório elevado Pintolandia 5,7648Reservatório elevado Tancredo Neves 5,7259

5.3.4.1. Balanço Custo-Benefício para Instalação de Capacitores

Partindo de estrutura semelhante ao cálculo do balanço de benefícios para asubstituição de motores, é possível calcular a balanço relativo à instalação de capacitorespara as quatro unidades da CAER analisadas, considerando apenas a energia que pode serliberada anualmente mediante esta modificação.

Observa-se pelo balanço (tabela 5.22) que é extremamente vantajoso para a CAERe para a sociedade instalar os capacitores.

Tabela.5.22. Balanço benefício-custo para instalação de capacitores(custo geração R$128,44/MWh)

CAER (12%) Empresa (12%) Sociedade (12%)Custos Benefícios Balanço Custos Benefícios Balanço Custos Benefícios Balanço

InstalaçãoCapacitores

custoEnergia

Perda dereceita

Perdasevitadas

consumoevitado

geraçãoevitada

instalaçãocapacitores

Consumoevitado

Perdasevitadas

geraçãoevitada42a 29678 29636 29678 551 6886 7437 -22241 42 22954 1836 24791 24748

28b 4465 4438 4465 83 1036 1119 -3346 28 3454 276 3730 370236c 11605 11568 11605 215 2693 2908 -8696 36 8976 718 9694 965736d 11288 11251 11288 210 2619 2829 -8459 36 8730 698 9429 9392

a Estação de captação e tratamento (rua Santos Dumontb Estação de captação e tratamento (São Vicente)c Reservatório elevado Pintolândiad Reservatório elevado Tancredo Neves

O cálculo do balanço contabilizando as duas novas opções de geração para BoaVista (instalação de novas unidades térmicas ou compra da energia da Venezuela) mediantea variação do câmbio R$/US$, mostra que a instalação de capacitores ainda será vantajosapara a CAER e para a sociedade. Conforme o custo de geração diminui, o que ocorre éuma redução dos benefícios para a sociedade e um aumento da desvantagem para aconcessionária (tabela 5.23).

Tabela 5.23. Balanço total de benefícios para instalação de capacitores com avariação do custo de geração das diferentes opções.

CAER (12%) Empresa (12%) Sociedade (12%)Custos Benefícios Balanço Custos Benefícios Balanço Custos Benefícios Balanço


custoEnergia

Perda dereceita

Perdasevitadas

consumoevitado

geraçãoevitada


Consumoevitado

Perdasevitadas

geraçãoevitada143a 57035 56892 57035 2772 34647 37419 -19616 143 115492 9239 124731 124588

143b 57035 56892 57035 1908 23844 25751 -31284 143 79479 6358 85838 85695143c 57035 56892 57035 2050 25624 27674 -29361 143 85414 6833 92247 92104143d 57035 56892 57035 714 8921 9635 -47401 143 29736 2379 32115 31972143e 57035 56892 57035 1059 13234 14293 -42742 143 44114 3529 47643 47500

acusto geração térmica atual – R$128,44/MWhbcusto geração térmica nova – R$/US$1,2 = R$88,39/MWhccusto geração térmica nova – R$/US$1,8 = R$94,99/MWhdcusto geração hidráulica Venezuela – R$/US$1,2 = R$33,07/MWhecusto geração hidráulica Venezuela – R$/US$1,8 = R$49,06/MWh

5. CAER


131

5.4 Conclusões e Recomendações

Todos os cálculos efetuados anteriormente permitiram verificar que existe umpotencial de economia de energia através da substituição de motores.

Verificou-se que no Sistema Rio Branco – Parque das Águas, somente asubstituição do motor num. 12 de potência instalada 10 MW, não apresentou viabilidadeeconômica.

Para Pintolândia, a substituição de um motor WEG de potência instalada 18,75MW também não apresentou viabilidade.

O potencial técnico-econômico de substituição dos motores resultará em umaeconomia anual de 634,56 MWh. Caso os motores fossem trocados simultaneamente, istosignificaria um investimento de R$ 56.683.

Com relação aos capacitores, sua instalação apresentou-se economicamente viável,representando um custo total de R$1068 (soma dos preços dos quatro capacitores). Apotência total liberada seria equivalente a 161,41 kVa. Com relação a energia, chega-se a umvalor de 899 MVah liberada /ano. Isto significa que, de acordo com as análises efetuadaspara este projeto, a instalação de capacitores apresenta um maior potencial de conservaçãode energia a um custo muito menor do que a opção de substituição de motores.Ressaltando que, a este custo, não é necessário elaborar um programa ou indicaralternativas para a compra de capacitores.

5.4.1. Sugestões para Execução do Programa de Substituição de Motores na CAER

As medições de campo e as análises indicam que existem 26 motores a seremtrocados e onde a potência varia de 1,5 KW a 93,75 KW.

A curva de carga abaixo mostra que os 634,56 775,24 MWh/ano que podem sereconomizados com a substituição dos motores standard por eficientes representam umaredução na demanda total destes 29 motores da CAER de um máximo de 13 e um mínimode 10% (gráfico 5.4).

Gráfico 5.4. Demanda total CAER, economia c/ substituição de motores (MW, %)

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91

hora do dia

MW

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

demanda CAER economia com subst. motores % economizada

5. CAER


132

A sugestão para a CAER adquirir os motores seria através de financiamento daprópria ELETRONORTE. A troca simultânea de todos os motores seria interessante porcausa da redução que pode ser obtida no preço de varejo, podendo chegar a 10% e anulariaos custos de instalação. Isto poderia ser efetuado já em 1999. A própria CAER possuiequipe técnica para executar a substituição., o que também reduz os custos de instalação.

Conforme as projeções de crescimento da demanda total de energia para Boa Vistaefetuadas para este projeto e, tendo como base os dados de 1997, a economia de energiacom substituição de motores para um dia típico de semana, verão em 1999 teria variação de0,15 a 0,47% do valor total ao longo do dia. Quando comparada à demanda para o usofinal motores em 1999, esta economia apresentaria variação de 2 a 5% na curva de carga deum dia típico de semana no verão.

O fluxo de caixa a seguir explicita o montante que seria economizado com opagamento da tarifa de energia elétrica por ano ao longo da vida útil dos novos motores eque poderia ser alocado para a compra destes.

Figura 5.15. Fluxo de caixa do valor economizado na conta de eletricidade e doinvestimento em substituição de motores.

Observa-se que a CAER, ao longo da vida útil dos motores, poderia economizaraproximadamente cinco vezes o valor do investimento inicial para a substituição dosmotores.

Antes das modificações serem efetuadas, recomenda-se que sejam feitas mediçõesdo rendimento dos motores para que seja possível comparar estes valores com osresultados obtidos em medições nos motores novos. Estas medições, por sua vez, devemtornar-se periódicas porque tornam-se instrumento de controle do funcionamento dosmotores, ajudando a detectar falhas de desempenho e consequente utilização ineficiente deenergia.

Preço dos motores :R$56.683

Economia na contade eletricidade:R$ 48.887



Ano 1 Ano 2 Ano 10

Valor Presente do montante economizadoanualmente em tarifa de energia até o finalda vida útil dos novos motores: R$ 276.222

VP (10 anos, 12% a.a., R$48.887)

5. CAER


133

5.4.2. Considerações Finais

Como foi mencionado anteriormente, uma análise do potencial de conservação deenergia para bombeamento de água na empresa CAER deve considerar o sistema como umtodo, porém, em consequência do tipo de medições efetuadas, para o presente trabalho,somente a indicação da viabilidade de troca de motores e a correção do Fator de Potênciaforam estudadas mais detalhadamente. Os outros fatores podem apenas ser discutidossuperficialmente:

1. Consumo específico de água por habitante. Com base em estudo encomendadopela empresa distribuidora à CONBEC9, a produção em 1992 era de 9.200litros/mês/habitante, muito superior à média nacional. Estima-se que as perdas deágua nas tubulações sejam da ordem de 69,6%, absolutamente superiores (quase odobro) da média nacional. O controle nas tubulações de distribuição poderiapermitir reduzir as perdas a um valor mais compatível, evitando desta formainvestimentos futuros em captação e bombeamento. A redução das perdas de águapara níveis de 20% permitiria uma redução do consumo de energia de 61%, semabsolutamente nenhum investimento na infra-estrutura existente nas estações detratamento de água.

2. Condições técnicas das instalações. Muitas instalações elétricas são precárias,levando a redução da tensão entre o transformador e a bomba de até 8 –10%. Poroutro lado, algumas tubulações são subdimensionadas, aumentandodesnecessariamente a perda de carga. Finalmente alguns dos motores estão emcondições precárias de manutenção (desequilíbrio entre as fases). Unicamenteelevando a tensão de uso da energia (passando de 220 a 480 volts, já que osmotores comportam este nível de tensão), revisando os atuais motores e corrigindoos estrangulamentos na sucção e no recalque, o consumo de energia poderia serreduzido em 10 a 15%.

A tabela a seguir reproduz uma estimativa do potencial de conservação de energiaem percentual e em valores absolutos caso as medidas acima mencionadas fossemadotadas.

Tabela 5.24. Estimativa do potencial de conservação de energia através dasmodificações indicadas.

Medidas Percentual MWh/mêsRedução das perdas de distribuição de água. 61% 300Melhoria das condições técnicas (nível detensão, tubulações e cabos).

10 a 15% 50 a 75

Verifica-se que o potencial total de conservação de energia pode chegar a mais 400MWh/mês caso a troca de motores, a redução das perdas de distribuição de água e amelhoria nas condições técnicas sejam implementadas.

9 Consórcio Brasileiro de Engenheiros Consultores Ltda. Relatório de Diagnóstico do Sistema de Abastecimento de Água deBoa Vista - RR, maio/junho, 1995.

5. CAER


134

6. Refrigeração


135

Capítulo 6

Refrigeração no Setor Residencial

Neste capítulo será estudada a possibilidade de substituição de geladeiras(convencionais por eficientes), visando reduzir o consumo de energia deste uso final nosetor residencial.

6.1. Caracterização do Uso

De acordo com os registros constantes do “Relatório da Pesquisa” (primeira partedo projeto), a refrigeração é o segundo uso final (após o condicionamento ambiente) emordem de importância em relação ao consumo de energia, com uma incidência média de32% sobre o consumo domiciliar, um consumo médio de 71,92 kWh/mês e um total de2.343,1 MWh/mês.

Nos diferentes estratos, o consumo se apresenta crescente, variando de um mínimode 44 a um máximo de 161 kWh/mês (tabela 6.1). No consumo total de energia para osetor residencial, a refrigeração apresenta participação de 31,36%. Estes valoresrepresentam a somatória de dois consumos: geladeiras e freezers, cuja distribuiçãopercentual de posse por estrato é mostrada na tabela 6.2.

Tabela 6.1. Consumo médio de energia para refrigeração e total, por domicílio emkWh/mês

EstratosUsos Est. 1 Est. 2 Est. 3 Est. 4 Est. 5 Est. 6 Média

Refrigeração 44,00 51,81 67,04 81,66 106,23 160,90 71,92

Total106,40 121,74 166,59 234,75 631,54 1107,70 229,34

Tabela 6.2. Posse de refrigeradoresPosse percentual

Eletrodoméstico Estr. 1 Estr. 2 Estr. 3 Estr. 4 Estr. 5 Estr. 6 MédiaGeladeira 76,92% 85,71% 92,68% 90,32% 100,00% 100,00% 90,41%Freezer hor. 7,69% 3,57% 4,88% 19,35% 34,88% 33,33% 20,08%Freezer vert. 3,57% 2,44% 5,38% 9,30% 33,33% 9,01%

Os consumos médios são, portanto, o resultado de uma penetração crescente dosequipamentos nas residências, traduzida por números como: posse de geladeira, que passade 77% nos primeiros estratos a 100% nos últimos estratos; e penetração de freezers, de8% no primeiro estrato, a 66% no último estrato (soma de freezer verticais ehorizontais).Devido ao grande crescimento demográfico, o parque de geladeiras e“freezers” é relativamente novo. Em média, mais de 70% (71,79%) dos domicílios possuium equipamento de menos de 5 anos.

Com relação ao consumo de energia para o uso final refrigeração, um fenômenobastante peculiar da cidade é que o consumo da refrigeração mostra uma tendência àsaturação. De fato, com o aumento do consumo médio do domicílio, do primeiro ao sextoestrato, a incidência percentual do consumo é constantemente decrescente, de 41 a 14%,

6. Refrigeração


136

mostrando que outros usos (o ar condicionado) aumentam com maior rapidez. Como já foiexplicitado no Relatório da Pesquisa (primeira parte do projeto), este fenômeno é anômaloem relação ao verificado em outras pesquisas, nas quais o consumo da refrigeração nuncatende a saturar, porém sabe-se também que a explicação é encontrada analisando ocomportamento da demanda de energia do ar condicionado.

Do ponto de vista da distribuição no tempo, a demanda da refrigeração estápraticamente na base, com um fator de carga próximo a 100%, diferentemente do setorcomercial, no qual é frequente que os equipamentos de refrigeração sejam desligadosdurante a noite. No setor residencial, o fenômeno ocorre em poucos domicílios, portanto acurva de demanda deste equipamento é praticamente plana (gráfico 6.1). O gráfico 6.2apresenta o comportamento da curva de carga para os diferentes estratos.

Gráfico 6.1. Curva de carga, para setor residencial, verão, dia de semana – Boa Vista

Residencial - Verão - Semana

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

MW

ventilação

ilum. incandescente

outros

tranf. energia

telecomunicações

uso eletrônico

motores

ar condicionado

aquec. água

cocção

limpeza

rádio/TV

ilum. fluorescente

refrigeração

Gráfico 6.2. Distribuição percentual do consumo residencial, verão, dia de semana

Distribuição Percentual do ConsumoResidencial - Verão - Semana

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

004

:00

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

010

:00

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

016

:00

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

023

:00

W

Estrato 1

Estrato 2

Estrato 3

Estrato 4

Estrato 5

Estrato 6

6. Refrigeração


137

Em função das características qualitativas e quantitativas do consumo energético darefrigeração, o aumento da eficiência do equipamento pode levar a reduções substanciaisdo consumo. Em teoria, a substituição dos atuais equipamentos em uso em Boa Vista poroutros mais avançados poderia reduzir o consumo em mais de 50%.

6.1.1 Hábitos de Uso e Desempenho dos Equipamentos

A pesquisa de campo realizada em 1997 permitiu estimar que existiam 31.438geladeiras em Boa Vista (tabela 6.3), sendo que destas, 42% tinham mais de cinco anos deuso. O modelo mais comum é o de geladeira de uma porta com volume de 200 a 290 litros,correspondendo a 69% do total, onde 12.063 unidades (38%) apresentavam menos decinco anos de uso e 9.628 unidades (31%), mais de cinco anos de uso. Em segundo lugar,representando 16% do total de geladeiras em 1997, aparece o modelo de uma porta evolume de 300 a 380 l, onde 10% possuíam menos de cinco anos e 6%, mais de cinco anos.

Tabela 6.3. Parque estimado de geladeiras por estrato existente em Boa Vista, 1997Modelo (vida, num. Portas,

volume) / estrato1 2 3 4 5 6 Total por

modeloMenos de 5 anos, 1 porta, 200 a 280 litros 1441 2240 4400 3030 798 154 12063Menos de 5 anos, 1 porta, 300 a 380 litros 262 320 1375 909 285 110 3261Menos de 5 anos, 2 portas, 300 a 380 litros 0 0 550 303 57 66 976Menos de 5 anos, 2 portas, 400 a 440 litros 0 0 0 404 399 110 913Menos de 5 anos, frigobar, 40 a 80 litros 131 0 0 202 0 66 399Menos de 5anos, 1 porta, 100 a 180 litros 0 160 0 303 57 44 564Mais de 5 anos, 1 porta, 200 a 290 litros 786 1280 3575 3535 342 110 9628Mais de 5 anos, 1 porta, 300 a 380 litros 0 160 550 707 513 22 1952Mais de 5 anos, 2 portas, 300 a 380 litros 0 0 0 303 57 0 360Mais de 5 anos, 2 portas, 400 a 440 litros 0 0 0 404 171 132 707Mais de 5 anos, frigobar, 40 a 80 litros 0 0 275 0 57 44 376Mais de 5 anos, 1 porta, 100 a 180 l 0 160 0 0 57 22 239

Total por estrato 2620 4320 10725 10100 2793 880 31438

Para uma melhor visualização, os valores da tabela foram colocados sob a formagráfica (gráfico 6.3).

Gráfico 6.3. Parque estimado de geladeiras por estrato existente em Boa Vista, 1997

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1 2 3 4 5 6estrato

nú

mer

o d

e re

frig

erad

ore

s

< 5a, 1 p, 200-290 l < 5a, 1 p, 300-380 l<5a, 2p, 300-380 400-440 l < 5a, frigo 40-80l, 1p, 100-180l> 5a, 1 p, 200-290 l > 5a, 1 p, 300-380 l>5a, 2p, 300-380 400-440 l > 5a, frigo 40-80l, 1p, 100-180l

6. Refrigeração


138

A distribuição das geladeiras entre os estratos, evidentemente, acompanha aproporção de domicílios (gráfico 6.4). Observa-se, porém, que nos estratos de menorconsumo de energia (1 a 3), a porcentagem de domicílios é ligeiramente maior que aporcentagem de geladeiras e que, a partir do quarto estrato, esta relação se inverte: existeuma maior porcentagem de geladeiras em relação à porcentagem de domicílios.

Com relação à vida destes eletrodomésticos, a proporção de geladeiras com menosde cinco anos em relação aquelas com mais de cinco anos é maior nos estratos de consumode energia de até 200 kWh/mês (1 a 3). Nos demais estratos, o gráfico 2 mostra que onúmero de geladeiras com mais e menos de cinco anos é bem semelhante.

Gráfico 6.4. Geladeiras e domicílios por estrato e quantidade de geladeiras commais ou menos de cinco anos de uso – (%)

0%5%

10%15%20%25%30%35%40%

1 2 3 4 5 6

01000

20003000

40005000

60007000

% de geladeiras por estrato % domicílios por estrato

geladeiras < 5 anos geladeiras > 5 anos

Contatos com os fabricantes indicam que o problema do elevado consumo dosequipamentos de refrigeração em regiões equatoriais (quentes) é conhecido, masaparentemente não está equacionado. De fato, é provável que as condições climáticas esócio-econômicas da região (hábitos de conservação dos alimentos), possam obrigar osfabricantes a repensar o ciclo de funcionamento dos equipamentos e lançar modelos maisapropriados às condições de mercado da região, e só desta forma se consigamequipamentos realmente poupadores de energia. Estes projetos adaptados apresentarão,entretanto, um custo de reformulação além dos impactos sobre a escala de produção e decomercialização destes aparelhos.

Para permitir que a discussão sobre a eficiência dos equipamentos de refrigeraçãoseja levada adiante, é necessário dispor de dados sobre as efetivas condições defuncionamento em campo, e da interação do consumidor com o equipamento. Porém, atéque não seja claramente identificado o problema, é conveniente tomar cautela quanto acampanhas de incentivo à venda de equipamentos de refrigeração de baixo consumo emregiões com clima equatorial.

A tabela 6.4 registra as medições efetuadas em geladeiras de 200 a 300 l durante aetapa de campo em Boa Vista, tendo-se obtido uma média de consumo mensal de energiade 65,08 kWh/mês. Não é possível calcular uma média de consumo de energia emseparado para os aparelhos com mais e menos de cinco anos porque não foi registrada aidade de todos os aparelhos medidos. Disso decorre que o resultado seria uma amostraestatisticamente não-representativa das duas situações.

6. Refrigeração


139

Tabela 6.4. Medições efetuadas em geladeiras de 200 a 300 l em Boa VistaInstalação Retirada Total Leitura

inicialLeitura

finalCons.

períodoCons.

mensalLitros Cons.

espec.Anos Conserva

ção(dias/horas) (dias/horas) (dias) (10Wh +/-

10%)(kWh) (kWh/

mês)22/10/97 09:58 27/10/97 10:40 5,03 7350 8352 1002 60,61 300 0,20 3 boa22/10/97 11:00 27/10/97 11:00 5,00 3544 5302 1758 106,96 280 0,38 mais de

15ruim

22/10/97 15:30 27/10/97 11:20 4,83 5671 6512 841 53,01 280 0,19 1 boa22/10/97 15:30 28/10/97 08:50 5,72 7750 8404 654 34,77 270 0,13 1 boa

22/10/97 10:30 27/10/97 11:10 5,03 4783 5842 1059 64,07 260 0,25 1 boa26/09/97 18:00 06/10/97 07:00 9,54 18 1463 1445 46,07 280 0,16 ótima27/09/97 10:00 06/10/97 07:00 8,88 114 2366 2252 77,19 240 0,32 9 boa26/09/97 19:30 29/09/97 21:00 3,06 10 750 740 73,50 300 0,25 1 ótima07/10/97 11:30 15/10/97 08:35 7,88 922 2636 1714 66,18 280 0,24 7 boa08/10/97 09:15 15/10/97 16:20 7,30 877 3001 2124 88,57 270 0,33 5 ruim07/10/97 11:15 15/10/97 08:55 7,90 4794 6881 2087 80,33 300 0,27 media07/10/97 17:10 15/10/97 09:10 7,67 951 2563 1612 63,96 270 0,24 2 ruim07/10/97 09:50 15/10/97 09:07 7,97 4528 6120 1592 60,76 270 0,23 1 ótima07/10/97 10:55 15/10/97 10:10 7,97 432 2242 1810 69,10 275 0,25 2 média07/10/97 10:30 15/10/97 09:25 7,95 750 2303 1553 59,39 270 0,22 ótima16/10/97 16:20 21/10/97 14:50 4,94 4119 4985 866 53,35 270 0,20 boa15/10/97 11:00 21/10/97 10:55 6,00 4916 6081 1165 59,10 293 0,20 boa15/10/97 11:20 21/10/97 10:25 5,96 2303 3544 1241 63,32 280 0,23 boa16/10/97 10:36 22/10/97 09:25 5,95 6881 7750 869 44,42 270 0,16 1 boa16/10/97 10:10 21/10/97 16:20 5,26 6120 7579 1459 84,43 270 0,31 boa16/10/97 09:30 21/10/97 16:10 5,28 2564 3562 998 57,52 280 0,21 boa

Média 6,43 Média 65,08 Média 0,24desvio 16,29 desvio 0,06

min 34,77 min 0,13max 106,96 máx 0,38

Além das medições efetuadas, o projeto dispõe do banco de dados obtido a partirdas declarações dos consumidores amostrados na pesquisa de campo em Boa Vista, cujasentrevistas foram devidamente depuradas para verificar a consistência das declarações como consumo histórico registrado no cadastro de consumidores da ELETRONORTE. Estesdados (tabela 6.5) mostram que, para o modelo 1 porta 200 a 290 l, calculando a média dosconsumos mensais de energia para os aparelhos com mais de 5 anos (80,92 kWh/mês) emenos de 5 anos (58,40 kWh/mês), obtém-se um valor de 69,66 kWh/mês, o que indicaque os dados declarados estão consistentes com as medições efetuadas.

Tabela 6.5. Média de consumo de energia para geladeiras obtida através de análisedas pesquisas de campoModeloa Consumo (kWh/mês)

< 5a, 1 p, 200-290 l 58,40< 5a, 1 p, 300-380 l 50,42< 5a, 2 p, 300-380 l 82,31< 5a, 2 p, 400-440 l 112,65< 5a, frigo 40-80 l 25,36< 5a, 1p, 100-180 l 26,83> 5a, 1 p, 200-290 l 80,92> 5a, 1 p, 300-380 l 91,83> 5a, 2p, 300-380 l 98,64> 5a, 2p, 400-440 l 125,90> 5a, frigo 40-80 l 49,46> 5a, 1p, 100-180 l 72,00

6. Refrigeração


140

6.1.2 Experiências Anteriores em Programas de Substituição de Geladeiras

Como mencionado no capítulo 3, a análise das experiências anteriores emprogramas de GLD pode ser útil para elucidar suas características básicas e para alertarsobre possíveis problemas na sua implementação.

6.1.2.1. Programa do Rio de Janeiro10

O PROCEL, em parceria com a LIGHT e a Multibrás, realizou em 1997, no Rio deJaneiro-RJ, um projeto piloto de incentivo à venda de refrigeradores eficientes, ganhadoresdo Selo Procel de Economia de Energia.


♦ O objetivo foi a venda de 5.000 unidades divididas entre os seguintes modelos emarcas:CRA30 (Consul, uma porta, vol. útil 293 l)....................3.500 unidades (70%)BRD32 (Brastemp, duplex, vol. útil)......................1.500 unidades (30%)

♦ Redução estimada de consumo de 1.876 MWh por ano.♦ Preço

CRA30 (Consul, uma porta)....................à vista R$ 510,00 Forma de pagamento 7 x R$ 73,00

BRD32 (Brastemp, duplex)...................... à vista R$ 805,00 Forma de pagamento 7 x R$ 115,00

Como subsídio para cálculo do preço a se cobrado, foram utilizadas as seguintescondições financeiras:

- Juros (RGR)- Taxa de administração (LIGHT)- Taxas usuais cobradas no mercado (ao consumidor)- Custo do dinheiro para Multibrás

5% a.a.2% a.a.6,9% a.a.2,5% a.a.

O preço final foi obtido pela composição do custo de duas fontes de recursos(RGR e mercado). Com isto foi possível chegar a uma taxa de juros intermediária,maior que a da RGR e menor que a praticada comumente no mercado. Porexigência da rede de distribuição, esta taxa de juros foi embutida no preço final, quepermaneceu fixo, podendo ser parcelado em 7 vezes.♦ Duração: duas fasesPrimeira: 8/12/97 a 31/1/98, num total de 42 dias úteis de campanha.Segunda: 1/2/98 a 28/2/98, num total de 18 dias úteis.♦ Promoção:Primeira FaseConsumidores residentes nos bairros da Zona Norte do Rio de Janeiro.

Apresentação por parte do comprador de conta de luz do mês anteriorPAGA, no NOME deste.

Mala direta enviada a 250.000 consumidores na região coberta pelo projeto.Duas inserções no Jornal O Globo.

Distribuição de volantes aos vendedores contendo informações dos bairroscobertos pelo programa.

10 Projeto de Geladeiras Eficientes, PROCEL – Relatório Final, autor: Carlos Alexandre Pires. Julho 98.

6. Refrigeração


141

Segunda FaseTodo território abrangido pela concessão da Light.

Apresentação, por parte do comprador, de conta de luz do mês anteriorPAGA, não necessitando estar no NOME deste.

Spots de 30 segundos em rádios, totalizando 60 inserções.5.000 folhetos explicativos para vendedores.500 cartazes para afixar nas geladeiras, nos pontos de venda.

Contratação de 10 promotoras e 2 supervisores para percorrer as lojascobertas pela promoção.

Distribuição de 10.000 volantes para consumidores.

A avaliação do programa indicou os seguintes resultados:

♦ Vendas consolidadas por modelo:ModeloCRA30BRD32Total

Previsto3.5001.5005.000

Realizado715593

1.308

%20,4339,5326,16

♦ Ganho anual em kWh:Modelo

CRA30BRD32Total

Quantidadevendida

715593

1.308

Ganho de energia(kWh/ano)

333473

-

Total(MWh)238,1280,5518,6

Este ganho equivale a 27,64% do total previsto.♦ Custos para o PROCEL

Custos diretos (VP): R$ 182.261,80

As dificuldades e principais problemas encontrados foram:

♦ A estratégia de fixação do preço para todas as cadeias varejistas envolvidas nãose mostrou eficiente, pela necessidade de flexibilização que as lojas apresentam,mormente aquelas que se encontram em áreas de forte concorrência.

♦ A divulgação da primeira fase foi classificada como insatisfatória.♦ Não houve incentivo aos vendedores e gerentes na primeira fase, o que fez com

que a maioria deles indicassem a venda fora da promoção, onde sua comissãopoderia ser maior.

♦ Não houve envolvimento do Procel e Light na primeira fase, o que impediu acorreção de eventuais falhas que viessem a ocorrer. Isso foi solucionado nasegunda fase, com a contratação das promotoras.

♦ Não houve treinamento com os vendedores até a entrada das promotoras, oque não os fez sentir parte participante do projeto.

♦ Houve falha na previsão de vendas na primeira fase.♦ Houve dificuldades na apresentação, por parte da Multibrás, das informações

necessárias à avaliação de impactos do projeto.

A partir do aprendizado conseguido com o projeto em questão, foi possível indicarsugestões para projetos futuros:

6. Refrigeração


142

♦ Necessidade de negociação, com o fabricante e com a cadeia de varejo, doestoque disponível para a campanha, para não haver falta dos produtos nodecorrer da promoção.

♦ Não fixar preço do aparelho, mas deixar que o mercado o faça.♦ A estratégia de comunicação durante a promoção é primordial: deve estar

direcionada ao consumidor mas ser atraente o suficiente para o vendedor, poreste representar peça essencial para o sucesso do programa.

♦ A cadeia de distribuição e o perfil dos compradores deve ser conhecido antesdo início de projetos.

6.1.2.2. Programa de Manaus11

O PROCEL, em parceria com a ELETROBRAS, ELETRONORTE e Multibrás,realizou em Manaus - AM, um projeto de incentivo à venda de refrigeradores eficientes,ganhadores do Selo Procel de Economia de Energia.


♦ O objetivo foi a venda de 4618 unidades divididas entre os seguintes modelos emarcas:CRA30 (Consul, uma porta)....................3.510 unidadesBRD32 (Brastemp, duplex)......................1.108 unidades

♦ Redução anual estimada de consumo de 1.692 MWh.♦ Desconto dado:

Geladeira de uma porta: R$ 30,00 – recursos rebate (R$ 15 p/ELB/ELN/PROCEL e R$ 15 para Multibrás).Geladeira de duas portas: R$ 80,00 - recursos rebate (R$ 65 p/ELB/ELN/PROCEL e R$ 15 para Multibrás).

♦ Vendas com rebate:CRA30: 905 unidades, equivalente a 25,78% do previsto.BRD32: 729 unidades, equivalente a 65,80% do previsto.

♦ Fatores que mais contribuíram para venda:Economia no consumo de energia elétrica.Desconto Oferecido.Tecnologia mais eficiente.

6.2. Programa Proposto de Substituição de Geladeiras para Redução da Demandade Energia Elétrica em Boa Vista - RR.

Apesar das medições na cidade de Boa Vista indicarem que mesmo as geladeirascom menos de cinco anos apresentaram um consumo de energia elevado em relação aosvalores típicos de consumo (ver seção 6.1.1), é possível sugerir e avaliar um programa deconservação de energia a partir da substituição dos eletrodomésticos com alto consumo deenergia, considerando melhorias no desempenho de refrigeradores.

A descrição do programa de substituição de geladeiras do Projeto de PlanejamentoIntegrado de Recursos para Boa Vista será analisada do ponto de vista técnico e

11 Dados fornecidos via e-mail por Melissa Loei, Assessoria de Comercialização e Uso Racional de Energia, ELN.Fevereiro, 1999.

6. Refrigeração


143

econômico, salientando que não é objetivo deste trabalho o detalhamento minucioso dosprogramas.

Adotaram-se os seguintes parâmetros básicos para o programa de substituição:

♦ Direcionado ao setor residencial.♦ Substituição de geladeiras dos modelos de 200 a 280 litros, uma porta, com

mais de cinco anos de vida, à medida que forem sendo sucateadas.♦ Incentivo à compra de geladeiras eficientes, por parte de novos consumidores

que surgirem ao longo do período de análise, para modelo 200 a 280 litros, umaporta, ao invés de geladeiras convencionais.

♦ Considera-se como eficiente para a substituição a geladeira modelo volumenominal de 300 litros, uma porta e que tenha recebido selo Procel de Economiade Energia em 1998.

♦ Para o balanço geral de energia economizada, para as duas estratégias deinserção dos modelos eficientes, determinou-se que a substituição das geladeirasmodelos de 200 a 280 l, por geladeiras eficientes resultará em uma economia de13,40 kWh/unidade substituída ou 160,80 kWh/ano.

O programa está direcionado para o setor residencial (estratos 1 a 6) pelo fato de osetor de atividades representar apenas 8,5% do total de geladeiras estimadas para a cidadede Boa Vista ou seja, representar 5,5% do total dos aparelhos alvo do programa desubstituição (modelo 200 a 280 litros, uma porta, mais de cinco anos de vida).

Para dimensionamento do programa, assumiu-se que as substituições ocorrerão poraparelhos semelhantes e, de acordo com a lista publicada pelo Procel, dos aparelhos quereceberam o Selo de Economia de Energia em 1998. As geladeiras que poderão serindicadas para o programa são aquelas de volume nominal 300 l, uma porta, das seguintesmarcas e modelos: RC29XM (BS Continental), CRA30 (Consul), R280 (Electrolux) eRG3001 (Esmaltec).

Como descrito na seção 6.1.1, a depuração dos dados resultantes das declaraçõesdos consumidores indicaram um consumo médio de 80,92 kWh/mês para as geladeirascom mais de cinco anos, modelo 200 – 280 l, de uma porta; e um consumo médio de 58,40kWh/mês para estes mesmos modelos, porém, com menos de cinco anos. Considerandoque este consumo (58,40 kWh/mês) reflita a existência de aparelhos novos (menos de 5anos), porém de tecnologia convencional, na época do sucateamento dos aparelhos commais de cinco anos, somente esta substituição já geraria uma economia de energia mensalmédia de 22,52 kWh/geladeira/mês. Além disso, o PROCEL concedeu selo de eficiênciaenergética a alguns modelos (tabela 6.6), cujo valor médio de consumo de energia é de 36kWh/mês ( em laboratório). Supondo que estes modelos eficientes dificilmente atinjam emBoa Vista o consumo de 36 kWh/mês, mas um consumo estimado de 45 kWh/mês, nascondições ambientais e operacionais locais, a substituição dos aparelhos com mais de cincoanos, à medida que forem sendo sucateados, proporcionaria uma economia de 35,92kWh/mês.

6. Refrigeração


144

Tabela 6.6. Geladeiras de uma porta que receberam o selo de eficiência energéticado PROCEL em 1998

MARCA MODELO VOLUME INTERNO (l) CONS. ENERG.(kWh/mês)

REFRIG CONG TOTAL AJUST 127 VBRASTEMP BRA34 312.0 32.0 344.0 357.1 34.5BS CONTINENTAL RC29XM 262.0 30.0 292.0 304.3 23.8

RC29DM 262.0 30.0 292.0 310.9 32.0CONSUL CRB23 225.0 0.0 225.0 225.0 32.0

CRC23 209.5 19.5 229.0 237.0 35.7CRA30 261.0 32.0 293.0 306.1 28.5CRA34 312.0 32.0 344.0 357.1 35.5

ELECTROLUX R270Smile 253.0 17.0 270.0 277.0 26.9R280 257.3 24.2 281.5 291.4 52.1R310 280.0 39.9 319.9 336.3 39.9R340 317.0 23.0 340.0 354.5 52.3

ESMALTEC RG3001 270.0 30.0 300.0 318.9 39.6STEIGLEDER SL285 228.4 21.6 250.0 263.6 *

Vale ressaltar, entretanto, que este projeto estipulou que a economia de energiagerada com a substituição dos aparelhos sucateados será de 13,40 kWh/mês porque estaserá a diferença de consumo de energia dos aparelhos oferecidos pelo mercado (aparelhosnovos, convencionais e eficientes) e porque, a cada ano, além de saírem algumas unidadespor sucateamento, outras unidades de consumo elevado estarão entrando, conforme oavanço da idade destes eletrodomésticos. Para as geladeiras novas que serão adquiridas aolongo dos anos, parte-se da premissa que estes novos aparelhos, ao serem adquiridos, serãomodelos que utilizam a tecnologia convencional (58,40 kWh/mês) e que o objetivo éincentivar a compra, não destes aparelhos, mas sim daqueles que receberam Selo Procel deEconomia de Energia. Esta opção também estaria evitando o consumo mensal de 13,40kWh/mês por geladeira adquirida.

Definido o alvo do programa de substituição proposto, é possível indicar algumascaracterísticas relacionadas à sua logística, conforme já descrito detalhadamente no capítulo3, seção 3.3:

♦ Necessidade de coordenação com o comércio local para revenda das geladeirase recebimento dos eventuais cupons de desconto relativos ao programa;

♦ Acordo de quantidades em estoque com o comércio local e fabricantes degeladeiras;

♦ Elaboração de campanha de marketing visando a divulgação do programa epromoção do uso eficiente de energia;

♦ Criação de equipes de acompanhamento e avaliação do programa.

Adicionalmente, pode-se afirmar que as demais considerações efetuadas na seção3.3 para o programa de substituição de lâmpadas se aplicam para a elaboração do programade substituição de geladeiras.

Um ponto divergente entre um programa de substituição de lâmpadas e umprograma de substituição de geladeiras é a questão da diferença de custos entre osaparelhos convencional e eficiente, porque, para geladeiras, esta diferença tem umaamplitude menor.

O quadro a seguir indica as principais tarefas a serem cumpridas em um programade conservação de energia em suas diferentes etapas.

6. Refrigeração


145

Quadro 6.1. Fases do programa de substituição de geladeiras.

6.2.1. Construção dos Cenários Indicativos do Programa de Introdução deGeladeiras Eficientes

A análise das possibilidades de conservação de energia com inserção de geladeiraseficientes será efetuada através da construção de cenários a serem contrastados com ocenário Tendencial já construído. Este representa o status-quo ou business-as-usual. Para aconstrução desse cenário, foram utilizadas as previsões de consumo da ELETRONORTEconforme detalhado no capítulo 2. O horizonte de análise será de 1997 a 2008 e os cenáriossão os seguintes:

- Cenário Pessimista: consiste em analisar o efeito da penetração das geladeiraseficientes com um índice de 40% ao final do programa.- Cenário Realista: consiste em analisar o efeito da penetração das geladeiraseficientes com um índice de 60% ao final do programa.- Cenário Otimista: consiste em analisar o efeito da penetração das geladeiraseficientes com um índice de 80% ao final do programa (80% dos consumidoresdeclararam nas entrevistas estarem dispostos a participar de programas deconservação de energia).

Isto significa que, ao final do programa, no cenário Pessimista, Realista e Otimista,40%, 60% e 80%, respectivamente, dos refrigeradores convencionais passíveis desubstituição, seriam substituídos por outros eficientes.

Para estimar o montante de geladeiras existentes e que poderiam ser repostas emconsequência de seu desgaste natural (sucateamento), foi definida uma expectativa médiade vida dos aparelhos de 20 anos. A taxa de sobrevivência, que permite implicitamenteavaliar a taxa de sucateamento, foi estimada de acordo com o estabelecido na tabela 6.7.

Tabela 6.7. Taxa de sobrevivência anual das geladeirascom mais de cinco anos – (%)

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 200882 75 67 60 52 41 31 22 13 8




anteriores♦♦ Definição dos

descontos efinanciamentos

♦♦ Coordenação comlojistas

♦♦ Negociação comfabricantes

♦♦ Elaboração campanhamarketing

♦♦ Campanha demarketing

♦♦ Coordenação lojistas efabricantes

♦♦ Controle dosfinanciamentos edescontos


♦♦ Programa dereciclagem

♦♦ Refinanciamento♦♦ Estudos de hábitos de

consumo

6. Refrigeração


146

O gráfico 6.5 mostra a evolução do parque total de geladeiras (estratos 1 a 11) aolongo do período de análise, de acordo com as taxas de crescimento estabelecidas para ocenário Tendencial. Nota-se que a projeção indica, em 2008, a existência de um parque degeladeiras de aproximadamente 60.000 unidades.

Gráfico 6.5. Projeção do parque total de geladeiras para Boa Vista, 1999 – 2008.

A tabela 6.8 mostra a estimativa do número de geladeiras alvo do programa(modelo 200 a 280 litros, uma porta, mais de cinco anos de uso) sucateadas a seremposteriormente repostas durante o período de análise. A tabela 6.9 representa a estimativado crescimento da frota de geladeiras alvo do programa (demanda adicional) ao longo doperíodo de análise.

Tabela 6.8. Estimativa da quantidade de geladeiras modelo 200-280 litros, umaporta, sucateadas a serem repostas, por estrato, ano a ano

Estrato 1 2 3 4 5 61999 39 64 179 177 17 62000 55 90 250 247 24 82001 63 102 286 283 27 92002 55 90 250 247 24 82003 63 102 286 283 27 92004 86 141 393 389 38 122005 79 128 358 354 34 112006 71 115 322 318 31 102007 71 115 322 318 31 102008 39 64 179 177 17 6

Tabela 6.9. Estimativa da quantidade de geladeiras modelo 200-280 litros, umaporta, para suprir a demanda adicional, por estrato, ano a ano.

Estrato 1 2 3 4 5 61999 53 86 241 239 23 72000 54 88 246 243 23 82001 63 102 286 283 27 92002 51 83 231 229 22 72003 60 97 272 269 26 82004 55 89 248 245 24 82005 56 91 256 253 24 82006 58 94 263 260 25 82007 60 97 271 268 26 82008 57 93 259 256 25 8

0

1 0 0 0 0

2 0 0 0 0

3 0 0 0 0

4 0 0 0 0

5 0 0 0 0

6 0 0 0 0

1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8

NÚ

ME

RO

DE

GE

LA

DE

IRA

S

Geladeiras novas devido acrescimento vegetativo

Geladeiras novas por reposiçãode sucateadas

Total incluindonovas

Remanescentes dentro dasgeladeiras existentes em 1997

6. Refrigeração


147

Partindo dos números apresentados, é possível estimar a quantidade de aparelhoseficientes que estarão sendo inseridos nos três cenários: Pessimista (40% do total degeladeiras repostas mais 40% da demanda adicional de geladeiras), Realista (60% do total degeladeiras repostas mais 60% da demanda adicional de geladeiras) e Otimista (80% do totalde geladeiras repostas mais 80% da demanda adicional de geladeiras) – ver tabelas 6.10 a6.12 e gráficos 6.6 a 6.8, a seguir.

Observa-se que, para o cenário Pessimista, das 18.044 geladeiras de 200-280 lexistentes em 2008, estimou-se que 5.815 unidades poderão ser substituídas por aparelhoseficientes. Para o cenário Realista, tem-se 8.722 geladeiras como alvo do programa desubstituição e para o cenário Otimista, 11.630 unidades sendo substituídas por aparelhoseficientes.

Para o cenário Realista, verifica-se que o montante de geladeiras a ser trocadoanualmente por geladeiras eficientes varia entre 600 a 1000 unidades, número indicativopara o planejamento do estoque destes eletrodomésticos no comércio para a eventualimplementação do programa de substituição em Boa Vista.

Gráfico 6.6. Estimativa de evolução da quantidade – Cenário Pessimista12

Tabela 6.10. Estimativa de reposição – Cenário Pessimista13

Estrato 1 2 3 4 5 6 total1999 37 60 168 166 16 5 4532000 44 71 198 196 19 6 5342001 50 82 229 226 22 7 6162002 42 69 193 190 18 6 5192003 49 80 223 221 21 7 6012004 56 92 257 254 25 8 6912005 54 88 245 242 23 8 6602006 51 84 234 231 22 7 6302007 52 85 237 234 23 7 6392008 39 63 175 173 17 5 472

total 5815

12 Total de geladeiras modelo 1 porta 200-280 l, total de geladeiras para reposição, total da demanda adicional eproporção indicada para substituição no cenário Pessimista (40% de penetração dos aparelhos eficientes)13 Quantidade de geladeiras sucateadas a serem repostas por eficientes mais quantidade de geladeiras eficientes para suprira demanda adicional, conforme Cenário Pessimista (40% do total reposto mais 40% do total da demanda adicional)

0

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

1 0 0 0 0

1 2 0 0 0

1 4 0 0 0

1 6 0 0 0

1 8 0 0 0

1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8

ano

núm

ero

de g

elad

eira

s

A N O 1997


Remanescentes dentre asgeladeiras existentes em1997

Novas convencionais60% do total

Novas eficientes40% do total

Sucateadas repostas porconvencionais60% do total

Sucateadas repostas poreficientes 40% do total

6. Refrigeração


148

Gráfico 6.7. Estimativa de evolução da quantidade – Cenário Realista14

Tabela 6.11. Estimativa de reposição – Cenário Realista15

estrato 1 2 3 4 5 6 total1999 55 90 252 249 24 8 6792000 65 107 297 294 28 9 8012001 75 123 343 339 33 11 9252002 64 103 289 286 28 9 7782003 74 120 335 331 32 10 9022004 85 138 385 380 37 12 10362005 81 132 368 364 35 11 9912006 77 126 351 347 34 11 9452007 78 127 356 352 34 11 9582008 58 94 263 260 25 8 708

total 8722

Gráfico 6.8. Estimativa de evolução da quantidade – Cenário Otimista16

14 Total de geladeiras modelo 1 porta 200-280 l, total de geladeiras para reposição, total da demanda adicional eproporção indicada para substituição no cenário Realista (60% de penetração dos aparelhos eficientes)15 Quantidade de geladeiras sucateadas a serem repostas por eficientes mais quantidade de geladeiras eficientes para suprira demanda adicional conforme Cenário Realista (60% do total reposto mais 60% do total da demanda adicional).16 Total de geladeiras modelo 1 porta 200-280 l, total de geladeiras para reposição, total da demanda adicional e proporçãoindicada para substituição no cenário Otimista (80% de penetração dos aparelhos eficientes).

0

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

1 0 0 0 0

1 2 0 0 0

1 4 0 0 0

1 6 0 0 0

1 8 0 0 0

1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8

ano

núm

ero

de g

elad

eira

s

ANO 1997


Novasconvencionais20% do total


Sucateadasrepostas porconvencionais20% do total

Sucateadas repostas poreficientes 80% do totalRemanescentes

dentre asexistentes em 1997

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

ano

núm

ero

de g

elad

eira

s

ANO 1997

Total incluindo novasNovas convencionais40% do total


Sucateadas repostas porconvencionais - 40% do total

Sucateadas repostas por eficientes 60% do total

Remanescentes dentre asexistentes em 1997

6. Refrigeração


149

Tabela 6.12. Estimativa de Reposição – Cenário Otimista17

Estrato 1 2 3 4 5 6 total1999 74 120 336 332 32 10 9052000 87 142 397 392 38 12 10682001 101 164 458 453 44 14 12332002 85 138 385 381 37 12 10382003 98 160 447 442 43 14 12032004 113 184 513 507 49 16 1382

2005 108 176 490 485 47 15 13212006 103 167 468 463 45 14 12602007 104 170 474 469 45 15 12772008 77 125 351 347 34 11 944

total 11630

6.2.2. Potencial de Economia de Energia

As simulações mostram que a substituição de geladeiras proposta poderia gerar umaeconomia anual de energia, já em 1999, de 191 MWh no cenário Realista, chegando, aofinal do período (2008), em 2.680 MWh (tabela 6.13)

Tabela 6.13. Energia economizada com substituição de geladeiras, anual eacumulada para os três cenários.

MWh 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008Pessimista Ano a ano

Acumulado127127

161288

185474

159633

183816

2291045

2141258

1981457

2001656

1301786

Realista Ano a anoAcumulado

191191

242433

278711

238949

2741223

3441567

3201888

2972185

2992484

1952680

Otimista Ano a anoAcumulado

254254

323577

371948

3181265

3661631

4582090

4272517

3962913

3993312

2603573

Apesar da parcela conservada representar 2484 MWh em 2008, este valor equivale auma redução de 4,74% da demanda de energia para o uso final refrigeração no setorresidencial, em relação ao cenário Tendencial (53.831 MWh para cenário Realista contra56.511 MWh para cenário Tendencial – gráfico 6.9).

O cenário Realista pode reduzir o requerimento de energia em 0,52%, 1,11%,1,72%, 2,69% e 4,74% nos anos 1999, 2000, 2001, 2003 e 2008 respectivamente, quandocomparado ao cenário Tendencial.

5 Total de geladeiras modelo 1 porta 200-280 l, total de geladeiras para reposição, total da demanda adicional eproporção indicada para substituição no cenário Realista (60% de penetração dos aparelhos eficientes)6 Quantidade de geladeiras sucateadas a serem repostas por eficientes mais quantidade de geladeiras eficientes para suprir ademanda adicional conforme Cenário Realista (60% do total reposto mais 60% do total da demanda adicional).7 Total de geladeiras modelo 1 porta 200-280 l, total de geladeiras para reposição, total da demanda adicional e proporçãoindicada para substituição no cenário Otimista (80% de penetração dos aparelhos eficientes).17 quantidade de geladeiras sucateadas a serem repostas por eficientes mais quantidade de geladeiras eficientes para suprira demanda adicional conforme Cenário Otimista (80% do total reposto mais 80% do total da demanda adicional)

6. Refrigeração


150

Gráfico 6.9. Demanda de energia (MWh) e porcentagem de redução de energia parao uso final refrigeração no setor residencial nos diferentes cenários

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

1999 2000 2001 2003 2008

ano

MW

h/an

o

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

% e

cono

miz

ada/

ano

otimista realistapessimista tendencial%econom izada cen. pessimista %eco nom izada cen. realista%econom izada cen. otimista

6.2.3. Análise Econômica das Alternativas de Inserção de Geladeiras Eficientes

A elaboração do programa de substituição de geladeiras baseado na caracterizaçãodo uso final, hábitos de consumo e características técnicas das tecnologias eficientes exigecomo etapa final a avaliação econômico-financeira das alternativas, para verificar aefetividade de sua implementação.

Para efetuar a análise econômica, foi utilizada com figura de mérito o CEC (Custoda Energia Conservada), cujas fórmulas, para as diferentes perspectivas adotadas(Consumidor, Concessionária e Sociedade), estão representadas a seguir; e o cálculo dobalanço de benefícios e custos para o consumidor, para a concessionária(ELETRONORTE) e para sociedade. O detalhamento dos cálculos dessas figurasencontra-se no Sumário Metodológico.


Como descrito no capítulo 3, o Fator de Recuperação de Capital (FRC) éutilizado para obter o valor anual que deve ser percebido, durante n anos,levando em conta o valor temporal do dinheiro (pela aplicação de uma taxa dedesconto d), para “recuperar” um determinado investimento efetuado nopresente. Calcula-se o FRC pela equação 6.1.

FRCd ( d)

( d)

n

n=

⋅ +

+ −

1

1 1 (6.1)


6. Refrigeração


151



EC EEE C O M=

× − × +−

( , ) ( , ) & (6.2)

onde:CEC = Custo de Energia Conservada;d = taxa de descontonE, nC = vida útil das tecnologias, (C = convencional e E = eficiente)CAO&M= custo adicional anual de operação e manutenção, se houverCE - custo da tecnologia eficiente (investimento inicial)CC - custo da tecnologia convencionalEE - consumo anual de energia com tecnologia eficienteEC- consumo anual de energia com tecnologia convencional



EC EEEE C O M=

× − × + × −−

( ( , ) ( , ) ) ( )& 1(6.3)

onde r corresponde às perdas de transmissão e distribuição.


EEEC


S −−×++×−×

=)1())),(),((( & (6.4)

onde r corresponde às perdas de transmissão e distribuição, neste casoequivalentes e Cgp corresponde ao custo de gestão do programa de substituição.

6.2.3.1. Parâmetros Básicos e Hipóteses Assumidas


♦ taxa de desconto 12%♦ vida das geladeiras 20 anos♦ custo do diesel R$ 0,338 por litro♦ consumo médio 0,38 litros por kWh (eficiência de conversão)♦ custo de geração térmica existente R$ 128,44/MWh♦ CCC concessionária 30%♦ CCC sociedade 70%♦ preço das geladeiras

modelo 300 l uma porta, convencional R$ 500,00modelo 300 l uma porta, selo PROCEL R$ 540,00

♦ consumo de energia das geladeirasmodelo 300 l uma porta, convencional 700,80 kWh/anomodelo 300 l uma porta, selo PROCEL 540,00 kWh/ano

♦ perdas totais sobre geração 17%♦ custo de gestão do programa R$ 20,00/geladeira no primeiro ano

6. Refrigeração


152

♦ custo geração térmica nova (R$/MWh)R$/US$ 1,2R$74,36, custo combustível + R$14,03, custo investimentoR$/US$ 1,8R$74,36, custo combustível + R$20,63, custo investimento


♦ Tarifa de energia elétrica por estrato:Estrato R$/kWh (sem ICMS) ICMS(%)

1 0,07613 02 0,07613 03 0,11421 174 0,12689 175 0,12689 176 0,12689 17

Com estes parâmetros, calculou-se o Custo da Energia Conservada sob o ponto devista do consumidor, da empresa (incluindo as perdas na transmissão e distribuição,inclusive não técnicas) e da sociedade (incluindo custo de gestão do programa). A tabelaapresenta os valores obtidos.

Tabela 6.14. CEC para substituições das geladeiras.CEC (R$/MWh) consumidor 33,30 CEC (R$/MWh) empresa 27,64CEC (R$/MWh) sociedade 41,46

Nota-se que os valores do CEC para o consumidor são inferiores, inclusive, à tarifacobrada para o estrato 1 (R$ 76,13 por MWh) e inferiores também ao custo de geraçãotérmica (R$ 128,44 por MWh). Isto significa que as substituições indicadas são vantajosaspara o consumidor, pois para ele o custo de conservar energia é menor do que a tarifa queele pagaria para consumir a mesma quantidade.

Para a empresa, um CEC de R$ 27,64 por MWh significa que se estaria investindoeste valor para evitar a geração de energia, ao mesmo tempo ocorreria perda de receita,equivalente à tarifa cobrada por MWh demandado pelo consumidor.

O CEC calculado anteriormente é dependente de parâmetros passíveis de variações,como a taxa de desconto, o potencial de energia conservada com a substituição e adiferença de preço entre as geladeiras convencional e eficiente. Com relação, por exemplo,à diferença de preços, sabe-se que este valor pode variar entre os diferentesestabelecimentos comerciais, de modelo para modelo e entre regiões. Para esta análise, oparâmetro custo da geladeira foi fixado com base em levantamento efetuado no comérciovarejista da cidade de São Paulo.

O maior preço para geladeira eficiente ocorre, teoricamente, em consequência dadiferença de custo dos compressores, sendo este, o componente responsável pelo aumentoda eficiência energética do aparelho. Outros componentes que também podem influenciaro custo da geladeira eficiente são: o material utilizado para o isolamento térmico e a estética

6. Refrigeração


153

(design) do eletrodoméstico. A princípio, uma estimativa feita na Universidade de São Paulo- PIPGE, USP18, indicou que a diferença de preço dos compressores é de US$ 50,00, valorhoje (fevereiro 1999) muito superior ao estabelecido no cálculo do CEC, porém, a doismeses atrás, antes da desvalorização do Real e na época do levantamento de preços, muitosemelhante.

Para verificar a influência destes parâmetros, foi efetuada uma análise desensibilidade para observar como uma variação percentual destes altera o CEC (gráfico6.10).

Gráfico 6.10. Análise de sensibilidade do CEC - consumidor

0

10

20

30

40

50

60

70

-60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%

R$/

MW

h

Dif. Preço Geladeira Tx Desconto Dif. Cons. Energia

O gráfico mostra que o CEC é sensível a variação do potencial de energiaeconomizada: uma redução de 50% deste potencial é capaz de elevar o custo em mais deR$30,00, enquanto a elevação de 100% do potencial de conservação, reduz em R$10,00 oCEC. A sensibilidade do CEC à diferença de preço das geladeiras apresenta a amplitudeinversa à da sensibilidade do CEC à quantidade de energia conservada.

6.2.3.2. Determinação do Subsídio e Balanço Custo-Benefício

Como explicitado no capítulo 3 seção 3.4.2.2, a concessão de subsídios é uma dasformas encontradas em programas de GLD para incentivar a adesão de consumidores.Lembrando, também, que a determinação do valor máximo deste subsídio é realizadaatravés do balanço de custos e benefícios do programa para a sociedade como um todo.Para o programa proposto, o balanço foi calculado para o consumidor, para a empresaconcessionária e para a sociedade sem contabilizar a necessidade de concessão de subsídios.O quadro 6.2 apresenta um sumário dos procedimentos para o cálculo do balanço e atabela 6.15, os resultados.

18 Sauer, I.L.

6. Refrigeração


154

Quadro 6.2. Itens considerados no cálculo do balançoBALANÇO ECONÔMICO ANUALIZADO(R$/ano)

CONSUMIDORCustos

Diferença no custo das geladeirasBenefícios

Custo da energia evitada (R$/ano)Subsídio (Rebate) recebidoICMS evitado

BalançoBenefícios - Custos (R$/ano)

EMPRESACustos

Perda de receita (R$/ano)Custos administrativos do programa (R$/geladeira)Subsídios

BenefíciosGeração EvitadaDistribuição e Transmissão evitadasPerdas de T&D evitadas

BalançoBenefícios - custos (R$/ano)

SOCIEDADECustos


BenefíciosGeração EvitadaDistribuição e Transmissão evitadasSubsídio CCC evitadoPerdas de T&D evitadasTecnologia evitada


Tabela 6.15. Balanço Custo-benefício para o programa de substituição degeladeiras, sem contabilizar subsídio (R$/ano/geladeira)

Balanço(R$)/estrato

1 2 3 4 5 6

Consumidor 6,89 6,89 16,13 18,52 18,52 18,52Empresa -7,45 -7,45 -13,58 -15,62 -15,62 -15,62Sociedade 16,85 16,85 16,85 16,85 16,85 16,85

O balanço indica que existe um benefício econômico para o consumidor nasubstituição das geladeiras, mesmo sem considerar nenhum subsídio. Para a concessionária,por causa da perda de receita que ela teria ao deixar de receber a tarifa da energia elétricaconservada, o balanço apresenta-se negativo. Para a sociedade, o resultado final é positivo.

Com relação ao subsídio/rebate que pode ser concedido ao consumidor com oobjetivo de incentivá-lo a optar pela compra da geladeira eficiente, observa-se nos gráficos6.11 a 6.13 que, mantida a diferença de preço das geladeiras aqui estipulada, o rebate que

6. Refrigeração


155

faria com que a geladeira eficiente apresentasse preço inferior a convencional seria acima deR$ 40,00.

Para a empresa, como estipulou-se que esta instituição que estaria concedendo osubsídio, tanto o balanço quanto o CEC tendem a ficar mais desvantajosos com o aumentodo valor do rebate a ser concedido.

Gráfico 6.11. CEC e balanço para empresa e consumidor (estratos 1 e 2), de acordocom variação do rebate

estratos 1 e 2

- 4 0

- 2 0

0

2 0

4 0

6 0

8 0

10 0

0 10 2 0 3 0 40 5 0 6 0 70 8 0

r e b a t e R $

b a lanço e m pre s a R $ balan ç o c o n s u m id or R $

c e c e m p r es a R $ /M W h c e c c on s um id o r R $ /MW h

Gráfico 6.12. CEC e balanço para empresa e consumidor (estrato 3), de acordo comvariação do rebate

es trato 3

- 4 0

- 2 0

0

2 0

4 0

6 0

8 0

10 0

0 10 2 0 3 0 40 5 0 6 0 70 8 0

r e b a t e R $

b a la n ç o e m p r e s a R $ ba lan ç o c o ns u m id or R $

c e c e m p r es a R $ /M W h c e c c on s um id o r R $ / M W h

6. Refrigeração


156

Gráfico 6.13. CEC e balanço para empresa e consumidor (estratos 4, 5 e 6), deacordo com variação do rebate

e str a tos 4, 5 e 6

- 4 0

- 2 0

0

2 0

4 0

6 0

8 0

10 0

0 10 2 0 3 0 40 5 0 6 0 70 8 0

r e b a t e R $

b a la n ç o e m p r e s a R $ ba lan ç o c o ns u m id o r R $

c e c e m p r es a R $ /M W h c e c c on s um id o r R $ / M W h

Com relação ao preço das geladeiras, nota-se que, para sociedade (gráfico 6.14),mantendo o custo de geração a R$128,44/MWh, a diferença de preço poderia ser maiorque, mesmo assim, ainda estaria sendo vantajoso conservar energia com a substituição dasgeladeiras, pois o balanço custo-benefício ainda estaria dando resultado positivo.

Gráfico 6.14. Balanço custo-benefício para sociedade com variação da diferença depreço entre a geladeira eficiente e a convencional

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80 100 120 140

diferença de preço das geladeiras R $

bala

nço

bene

fíic

io c

usto

par

a

soci

edad

e R

$

6.2.3.3. Balanço Custo-benefício Mediante Mudanças nas Opções de Geração

A) Geração Térmica NovaComo citado no capítulo 2, existe a hipótese de se instalar novas unidades de

geração térmica para suprir a demanda de Boa Vista. Entretanto, isto provocaria mudançasnos custos de geração e, consequentemente no balanço custo-benefício para os três atoresestudados (consumidor, sociedade e concessionária). Considerando os custos de geraçãopara uma nova usina termelétrica, têm-se os novos resultados para o balanço custo-benefício (tabelas 6.16 e 6.17).

6. Refrigeração


157

Tabela 6.16. Balanço custo benefício para troca de geladeira e considerando novasunidades de geração térmica a R$94,99/MWh (R$/geladeira/ano)

Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6Consumidor 6,89 6,89 16,13 18,52 18,52 18,52Empresa -9,14 -9,14 -15,26 -17,30 -17,30 -17,30Sociedade 11,24 11,24 11,24 11,24 11,24 11,24

Tabela 6.17. Balanço custo benefício para troca de geladeira e considerando novasunidades de geração térmica a R$88,39/MWh (R$/geladeira/ano)

Balanço (R$) / estrato 1 2 3 4 5 6Consumidor 6,89 6,89 18,52 18,52 18,52 18,52Empresa -9,78 -9,78 -17,94 -17,94 -17,94 -17,94Sociedade 9,09 9,09 9,09 9,09 9,09 9,09

Para a empresa, a instalação de novas unidades termelétricas reduziriam o custo degeração, fazendo com que a opção pelo programa de conservação de energia através dasubstituição de geladeiras se tornasse menos vantajoso do que na situação atual. Estasituação ocorre mesmo quando se avalia o custo de geração da nova térmica mediante asituação do dólar valorizado em relação ao real (tabela 6.16).

B) Compra de Energia da VenezuelaA partir do término da construção da linha de transmissão vinda da Venezuela, o

sistema Boa Vista passará a ser suprido inteiramente pela energia comprada da Venezuela,conforme detalhado na seção 2. O suprimento de energia adquirida da Venezuela tambémpode influenciar as figuras de mérito do programa proposto. O balanço custo-benefício dasmedidas de substituição propostas tornam-se mais desvantajosos para a concessionária.

Em razão da desvalorização do Real ocorrida, o custo da energia comprada daVenezuela mostrava-se diferente há poucos meses atrás, o que faz com que seja necessáriaa avaliação do custo de geração da energia da Venezuela utilizando, pelo menos, as taxas decâmbio antes e depois da desvalorização para poder traçar um panorama mais realista(tabelas 6.18 e 6.19).

Tabela 6.18. Balanço custo benefício para troca de geladeira e considerandogeração hidráulica da Venezuela e câmbio R$/US$ 1,8

Balanço (R$) / estrato 1 2 3 4 5 6Consumidor 6,89 6,89 16,13 18,52 18,52 18,52Empresa -12,04 -12,04 -18,16 -20,20 -20,20 -20,20Sociedade 9,09 9,09 9,09 9,09 9,09 9,09

Tabela 6.19. Balanço custo benefício para troca de geladeira e considerandogeração hidráulica da Venezuela e câmbio R$/US$ 1,224

Balanço (R$) / estrato 1 2 3 4 5 6Consumidor 6,89 6,89 16,13 18,52 18,52 18,52Empresa -13,00 -13,00 -19,12 -21,16 -21,16 -21,16Sociedade -1,63 -1,63 -1,63 -1,63 -1,63 -1,63

Observa-se que, mesmo com o dólar valorizado, o custo da compra de energia daVenezuela ainda permanece inferior ao custo de geração atual, mas não torna desvantajosopara o consumidor e para sociedade o balanço custo-benefício do programa de substituiçãode geladeiras. Já o custo de compra de energia da Venezuela ao câmbio anterior à

6. Refrigeração


158

desvalorização do Real, torna o programa de substituição de geladeiras desvantajoso sob aperspectiva da sociedade, pois seu custo, R$33,07 /MWh, é inferior ao CEC para asociedade: R$41,46/MWh.

Apesar da potência contratada ser suficiente para o suprimento do sistema até oano 2000, segundo as previsões atuais da ELETRONORTE, considerações de caráter deconfiabilidade ainda justificam a análise realizada neste capítulo. Na eventualidade dainterrupção do fornecimento, o sistema deverá ser suprido pelas máquinas existentes.Dessa forma, estratégias de racionalização energética ainda fazem sentido.

6.3. Considerações Finais

Mediante todas as variáveis analisadas, que podem influenciar na viabilidadeeconômica do programa de substituição de geladeiras, não é possível indicar uma sóalternativa a ser implementada. Como foi conceitualmente explicado no capítulo 2, umprograma de GLD pode ter diferentes impactos econômico-financeiros quando avaliadosob a perspectiva do consumidor, da concessionária e da sociedade, em consequência, porexemplo, da capacidade de suprimento da demanda através da capacidade instalada e daexistência de distorções nas tarifas cobradas. Além disso, para o caso específico de BoaVista, tem-se a possibilidade de mudança dos custos de geração mediante as duas novasopções de oferta de energia elétrica para esta região. Estas mudanças resultam emmodificações no balanço custo-benefício da substituição de geladeiras para as trêsperspectivas, que significam alterações de estratégias de financiamento do programaproposto.

Fala-se em financiamento porque se entende que o consumidor precisa sermotivado de alguma maneira a optar pela compra de um aparelho que consuma menosenergia. Sabe-se que este incentivo pode chegar por meio, unicamente, da divulgação deinformações, mas que já apresenta um custo – o custo da elaboração de uma campanha deconscientização. Outra maneira de incentivá-lo é através da concessão de subsídios oufinanciamentos, que tornam o investimento em tecnologia energeticamente eficientevantajoso para o consumidor quando este compara os preços da tecnologia eficiente com atecnologia convencional.

A decisão de quem vai conceder o subsídio parte de duas opções: tem-seatualmente no Brasil, uma norma da ANEEL que exige que as concessionárias invistam0,25% de seu faturamento bruto anual em programas de eficiência do uso final de energia,o que significa que existe concretamente uma alternativa de disponibilizar o incentivonecessário ao consumidor para que este opte pelo investimento em tecnologiasenergeticamente eficientes. Outra possibilidade concreta de viabilizar os programas deeficiência no uso final de energia tem sido através do PROCEL.

Para o programa aqui proposto de substituição de geladeiras, observou-se que,mesmo sem um subsídio, o balanço custo-benefício apresenta-se positivo para oconsumidor e para a sociedade. Entretanto, levando em conta as considerações efetuadasacima, é possível apresentar o cronograma de investimentos da concessionária para osprogramas de substituição de geladeiras (cenários pessimista, realista e otimista)considerando que esta estará concedendo o subsídio/rebate.

O subsídio aqui fixado para ilustrar o fluxo de caixa (tabela 6.20) será de R$40,00,por ser este o valor que zera o CEC para o consumidor.

6. Refrigeração


159

Tabela 6.20. Cronograma de desembolso em conservação de energia paraconcessionária para os três diferentes cenários19

AnoTipo de investimento

CenárioPessimista

R$/ano

CenárioRealistaR$/ano

CenárioOtimistaR$/ano

Gestão do programa -1999 9.053 13.580 18.107Rebate – 1999 18.107 27.160 36.214Rebate – 2000 21.365 32.047 42.730Rebate – 2001 24.655 36.982 49.309Rebate – 2002 20.753 31.129 41.505Rebate – 2003 24.052 36.078 48.104Rebate – 2004 27.633 41.449 55.265Rebate – 2005 26.415 39.622 52.829Rebate – 2006 25.195 37.793 50.391Rebate – 2007 25.540 38.310 51.080Rebate – 2008 18.880 28.320 37.760

É necessário esclarecer, porém, que o valor máximo do subsídio/rebate a ser dadoao consumidor para compra de geladeiras eficientes deve ser estipulado mediante o cálculodo valor presente do resultado do balanço custo-benefício para a sociedade. Para finalizar,apresenta-se então, o cálculo do valor presente do balanço custo-benefício para asociedade, de acordo com a variação do custo de geração de energia (tabela 6.21).

Tabela 6.21. Variação do valor presente do balanço para sociedade mediantemudança do custo de geração

Custo de geração R$/MWh valor presente dos benefícios dasociedade (taxa de desconto 12% a.a.)

Atual 128,44 125,86R$/U$ 1,2 - Térmica nova 88,39 67,90R$/U$ 1,8 - Térmica nova 94,99 77,45R$/U$ 1,2 - Venezuela 33,07 -12,14R$/U$ 1,8 - Venezuela 49,60 11,77

6.4. Curvas de carga

As curvas de carga da conservação obtidas para cada cenário de Boa Vista sãoapresentadas para o período analisado (figs. 6.1 a 6.3), além dos valores do FCC calculado apartir das mesmas (tabela 6.22).

Tabela 6.22. FCC calculado a partir da construção dos cenários eficientesano geladeira1999 100,0%2000 100,0%2001 100,0%2003 100,0%2008 100,0%

19 Considerando rebate estimado de R$40,00/geladeira e custo de gestão do programa estimado de R$20,00/geladeira noprimeiro ano do programa

6. Refrigeração


160

Curva de carga da conservação - Cenário Realista, 1999

0

0,01

0,02

0,03

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


0

0,02

0,04

0,06

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


0

0,05

0,1

0,15

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


0

0,1

0,2

0,3

0,4

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW

Figura 6.1. Curvas de carga da conservação para cenário realista

Curva de carga da economia - Cenário Pessimista, 1999

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


00,0050,01

0,0150,02

0,0250,03

0,035

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW

Figura 6.2. Curvas de carga da conservação para cenário pessimista.

6. Refrigeração


161

Curva de carga da conservação - Cenário Otimista, 1999

00,010,020,030,040,050,060,07

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


00,010,020,030,040,050,060,07

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW


0

0,05

0,1

0,15

0,2

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

hora do dia

MW

Figura 6.3. Curvas de carga da conservação para cenário otimista.

6. Refrigeração


162

7. Condicionamento Ambiental


163

Capítulo 7

Condicionamento Ambiental

Ar condicionado e ventilação representam, em Boa Vista, o uso final de energiamais importante, correspondendo a 46% do consumo no setor residencial e 31,4% do setorde atividades. A compreensão deste consumo somente é possível partindo da análise dasvariáveis climáticas locais, que determinam as exigências de condicionamento do ar, e dosestilos arquitetônicos dominantes, já que as exigências de energia para condicionamentoestão estritamente ligadas à interação entre clima e edificações. O “Relatório da Pesquisa”(primeira etapa do projeto) apresenta uma análise detalhada do problema. Neste capítulopartes desta análise (seções 7.1 a 7.5) são reproduzidas, para subsidiar as avaliações técnico-econômicas de possibilidades de melhoria da eficiência energética para condicionamentoambiental (seção 7.6 e seguintes).

7.1. O Clima da Região de Boa Vista e sua Influência sobre o Consumo de Energia

Localizada na latitude de 02°49’ norte e na longitude de 60°39’ oeste, Boa Vistapossui um clima equatorial e, pela posição astronômica, pertence ao hemisfério norte,registrando, por esta razão, ocorrência da estação úmida em período oposto ao da estaçãoúmida de grande parte da região amazônica, coincidente com o verão do hemisfério sul.Utilizando o costume amazônico, todavia, a população define as estações de inverno everão em relação ao regime de chuva; portanto, inverno é a estação úmida, quecorresponde ao verão astronômico da região.20 O clima na região do lavrado, onde a cidadeestá localizada, é tropical quente semi-úmido, com 5 meses de seca.

Situada em uma região de influência permanente da zona de anticiclone dos Açores,a região apresenta um clima substancialmente diferente do resto da Amazônia. Seminfluência das correntes frias do Polo Sul, a região nunca registra temperaturas inferiores a18°C 21, contrastando, nisto, com o clima da maioria das regiões da Amazônia brasileira. Dequalquer forma, o comportamento meteorológico anual sofre, como em toda a regiãoamazônica, fortes flutuações, sendo, em geral, impossível identificar um clarocomportamento climático repetitivo ano a ano, como se verifica em clima temperado 22.

Do ponto de vista da ocupação antrópica, o clima tropical quente aparececaracterizado por uma pequena variação da temperatura média anual, (nisto com umaposição similar ao clima subtropical do planalto central), mas também por uma pequenaexcursão térmica durante o dia, sendo que na região de Boa Vista nunca a temperatura danoite desce a valores que permitam resfriar as edificações e o ambiente, criando um pulmãode frio a ser utilizado durante as horas mais quentes do dia.

A posição equatorial da cidade exerce uma influência marcante sobre a exposiçãodas edificação à radiação solar. O sol se encontra perpendicular sobre o solo em doisperíodos do ano (em torno do solstício de primavera e de outono), e não existe exposiçãoprotegida da radiação solar: a face norte (do hemisfério Norte), e a face sul (do hemisfério 20 Betty J. Meggers. Amazônia, a ilusão de um paraíso, Ed. da USP, 1987, p. 35.21Cfr. Organização Mundial da Meteorologia, Atlas Climatológico da América do Sul, WMO 1975, e Nimer E.: Clima, emGeografia do Brasil, Região Norte, vol. 1 pp. 39-58, IBGE, Rio de Janeiro 1975.22 Cfr. Nimer, citado, pp. 51-53.



164

Sul) recebem sempre, durante algumas estações do ano, radiação solar direta. Deste pontode vista, apesar da exposição oeste continuar a ser a mais crítica, todas as outras devem serlevadas em consideração para um bom projeto bioclimático.

A tabela 7.1 mostra de forma sintética o comportamento médio dasprincipais variáveis meteorológicas durante o ano.

Tabela 7.1. Principais observações meteorológicas do Município de Boa VistaMês Temperatura em C. Umidade relativa Precipit. Ventos m/s

Bulbo seco Bulbo úmido Máxima Mínima Média Maxima Mínima mm. MédiaMédia Média

Janeiro 27,8 26,8 34,0 21,6 85 98 64 57,5 2,6Fevereiro 27,9 26,8 35,6 21,8 82 98 58 38,7 2,3Março 28,5 27,5 36,0 23,0 85 98 71 5,2 3,0Abril 28,8 27,4 36,2 22,4 81 98 58 57,6 1,7Maio 27,4 26,7 33,8 22,0 89 97 69 206,0 2,0Junho 25,9 25,3 32,0 21,2 91 100 77 638,2 1,1Julho 25,7 25,1 32,5 20,0 90 100 59 324,5 0,9Agosto 27,1 26,3 34,0 19,2 87 98 73 227,7 1,0Setembro 28,4 27,4 38,2 22,0 85 98 37 94,9 1,5Outubro 29,4 28,2 36,8 22,6 82 100 63 23,0 2,1Novembro 28,9 28,0 39,5 21,8 88 98 70 40,7 2,0Dezembro 29,0 27,9 35,5 22,4 84 98 66 19,3 2,1

Fonte: INMET, Manaus.

7.2. As Condições de Conforto e as Restrições Ambientais na Região Climática deBoa Vista

O organismo humano pode ser assemelhado a um sistema homeostático no qual ocalor produzido pelo metabolismo e pelo esforço físico, é dissipado, ou contido, paraassegurar uma temperatura corpórea em torno de 36°C. Em ambiente quente a emissão dosuor, que evapora sobre a pele, representa um forte elemento de troca térmica com oambiente, já que a cada grama de suor evaporada, são retiradas aproximadamente 560calorias. Aumentando a temperatura ambiente, portanto o organismo começa a verter suor,para tentar manter constante a temperatura interna. O processo de troca de calor, todavia,assume um comportamento distinto, dependendo da umidade do ambiente. Se a umidaderelativa do ambiente for baixa, o suor evapora ainda dentro dos poros da pele, retirando,portanto, efetivamente o calor do corpo; se a umidade relativa do ar for alta, o suor vertidopelo organismo não chega a evaporar, formando uma película sobre a pele, e tornando semefeito a retirada do calor. Na impossibilidade de evaporar o suor, a temperatura do corpotende a aumentar atingindo em um primeiro momento uma condição de desconforto, e emum segundo momento o estresse físico.23

A capacidade do suor evaporar sobre a pele depende de uma série ampla devariáveis, a primeira da qual é o vestuário, na sua forma e no seu tipo de tecido. Mantendoconstante o vestuário, as 3 variáveis determinantes são representadas pela umidade relativa,pela temperatura e pela velocidade do ar em volta, representadas em 3 coordenadas nodiagrama psicrométrico. Como pode ser visto na figura 7.1, as condições de confortopodem ser obtidas alterando qualquer uma das 3 variáveis: a situação de conforto é sempreo resultado da interação de temperatura, umidade relativa e velocidade do ar.

23 Cfr. Givoni B.: Man Climate and Arquiteture, London 1976, Second Edition, especialmente pp. 19- 100, cfr também,Ashrae, Fundamentals.



165

Figura 7.1. Diagrama Psicrométrico

Outro modo de representar a interação das 3 variáveis é calcular a tensão do vaporno ambiente, que é o resultado das variáveis acima e da pressão barométrica, por umatensão do vapor superior a 30 mm Hg, o organismo atinge uma condição de desconforto.

Levadas em consideração as características climáticas da região, é claro que a cidadese encontra em uma posição limite sobre as possibilidades de habitabilidade sem recorrer ameios mecânicos de climatização. Para permitir a permanência humana dentro de umrecinto é essencial que o envoltório da edificação não permita um ganho térmico emrelação ao ambiente externo, sob pena de tornar inviável a permanência dentro do recinto.

O alto índice de radiação solar, a alta temperatura média sem variação sensível entreo dia e a noite, e a alta umidade relativa, aliada a chuvas torrenciais, são as variáveis quecondicionam o projeto arquitetônico na região equatorial, que determinam as regras básicasde uma arquitetura bioclimática, que podem ser sintetizadas nos seguintes pontos:

A. O envoltório da edificação deve ser mantido o mais possível protegido daradiação solar direta (apresentando o telhado a parte mais exposta), paraminimizar os ganhos de temperatura em relação à temperatura externa. O uso devarandas ou beirais amplos minimiza a exposição direta das paredes à radiaçãosolar.B. A área perimetral deve ser mantida o mais possível aberta, para facilitar aventilação natural.C. Os materiais construtivos devem apresentar uma baixa inércia térmica, já que aescassa excursão térmica e a temperatura constante não beneficiam pulmões dereserva térmica, como se verifica em clima temperado.D. O recinto deve ser protegido das chuvas e das enchentes, freqüentes em umárea com índices pluviométricos instantâneos muito altos.

7.3. As Edificações Tradicionais e Modernas para Habitação na Cidade

A observação das edificações tradicionais urbanas, antes do forte desenvolvimentoregistrado nos últimos anos, mostra a preocupação constante com o clima e a procura de



166

estruturas que minimizem o impacto do clima. As edificações (exemplos claros seencontram nas áreas tradicionais residenciais de Boa Vista, mas de forma mais clara empequenas cidades, como Mucajaí) apresentam o típico padrão amazônico: estrutura levesem geral em madeira, bastante abertas para facilitar a ventilação natural (as vezes as janelasnão possuem possibilidade de fechamento) área avarandadas amplas, que são usadasnormalmente como extensão do domicílios, inclusive utilizando redes para dormir. Apesarde não ser perfeitas em termos de projeto, estas edificações minimizam o impacto do climasobre as condições de conforto dentro do recinto e permitem a ocupação do espaço semexcessivo estresse térmico.

Nas edificações recentes da classe média ou baixa, o padrão de construção é muitopróximo ao padrão encontrado nas edificações na região indígena aculturada: edificaçõesem alvenaria (nas áreas mais pobres se encontram edificações em madeira, principalmentequando realizadas com o kit básico fornecido pelo Estado), e cobertura em chapas decimento amianto, sem forro. Aumentando o nível econômico dos moradores, asedificações se tornam mais sofisticadas, começa a ser utilizado o forro, de madeira ou dealvenaria, mas o telhado é em geral em chapa de cimento amianto, sem área de ventilaçãoou isolamento térmico, portanto as condições gerais de conforto não melhoramsensivelmente: o baixo pé direito (raramente superior a 2,70 metros), os beirais pequenos,que não protegem as paredes da radiação direta, a falta de ventilação entre o telhado e oforro geram condições de desconforto, com uma aumento da temperatura superior a 5graus centígrados em relação ao ambiente externo. Nestas edificações o conforto pode serresolvido unicamente com sistemas artificiais de condicionamento. O uso do ventiladortorna-se portanto imperativo em todos os domicílios, sem com isto gerar condições deconforto e o ar condicionado representa a única solução para gerar um mínimo decondições de conforto. É importante notar que em muitas edificações o ar condicionadonão alcança a retirar a carga térmica de recinto, funcionando portanto sem ciclar durantetodo o tempo de uso.

A inadequação das edificações ao clima permite que os condicionadores de arapareçam até na periferia mais pobre e que sejam a principal fonte de consumo de energia apartir do terceiro estrato de consumo elétrico de 200 kWh/mês. (33,4% dos domicíliospermanentes registram pelo menos um ar condicionado). Por outro lado, quando o arcondicionado não é possível por razões econômicas, os ventiladores se tornam umanecessidade e são presentes em 85% dos domicílios, apresentando, nas classes mais pobres,uma demanda constante de energia durante as horas da noite, com uma demanda médiaque varia de 60 a 200 Watts, dependendo do estrato de consumo.

Do ponto de vista elétrico, o diferente desempenho da carga dos ventiladores e doar condicionado se manifesta na demanda específica de energia por medidor e no próprioformato da curva de demanda. Enquanto os ventiladores tendem a apresentar umademanda constante ao longo do período de funcionamento (registram portanto umpatamar constante durante toda a noite, das 19-20, até as 6-8 do dia seguinte), oscondicionadores de ar após algumas horas de funcionamento tendem a ciclar (o ventiladorfunciona permanentemente, mas o compressor, acionado pelo termostato, entra em umciclo liga desliga, dependendo do equilíbrio da carga térmica), reduzindo desta forma ademanda média. O fenômeno é claramente visível comparando 3 curvas24, Pintolândia II,Condomínio Vista Alegre e de uma residência individual. A primeira, de um conjunto de 60consumidores, unicamente com ventiladores, a segunda um conjunto de consumidores 24 Cfr. “Estudo de usos finais de energia elétrica e de avaliação do sistema elétrico de Boa Vista – RR”, Anexo III –Procedimento de Campo: as medições.



167

com carga principal noturna de ar condicionado, nos quais os equipamento iniciam a ciclardepois das 04:00 h; o terceiro, um gráfico de uma única residência, com equipamentocentral de ar condicionado bem dimensionado, no qual a unidade central modula ao variarda carga térmica e da temperatura externa. Notar que a modulação verifica-se unicamentequando o equipamento é bem dimensionado em relação ao ambiente no qual está instalado,quando o equipamento é insuficiente, ele tenderá a apresentar uma demanda constante,sem ciclar. Ocorre notar que nos equipamentos de condicionamento de ar de janela otermostato é interno ao equipamento, portanto o sistema tende a manter um ciclo liga edesliga automático, que depende da histerese do termostato e do resfriamento do ar nasaída, após um certo período de funcionamento, a ar na saída do condicionador é mais frioque o fixado pelo termostato, portanto o compressor desliga, continuando a ventilação, atéque a passagem do ar não determine a retirada do frio do evaporador, e a temperatura do ardetermine um novo ligamento do compressor; escrevendo ciclar, portanto, se entende umprocesso de redução do consumo do equipamento uma vez que o sistema entra em regime.

Um exemplo típico de uma arquitetura inadequada às condições ambientais érepresentada, por exemplo, pelo conjunto habitacional Vista Alegre, composto deapartamentos da classe média, nos quais no ato da construção é previsto o alojamento paraequipamentos de ar condicionado em todos os quartos, e de fato a grande maioria dosapartamentos ocupados apresenta este equipamento. O baixo pé direito (260 cm.), aausência de isolamento térmico na cobertura e a impossibilidade de criar ventilação cruzadanatural dentro do recinto obrigam de fato os moradores a utilizar este tipo de equipamento.A curva de carga 39 5, mostra claramente a modulação do uso do ar condicionado, presentedurante as horas do almoço, e principalmente a partir de 22:00 horas, permanecendodurante toda a noite, com uma demanda pico de 1250 Watts por apartamento, e umademanda média de 1000 Watts durante as horas da noite.

A situação não se apresenta melhor nas edificações destinadas à classe média emédia alta, nas quais as formas arrojadas do projeto não garantem em geral bons níveis deisolamento térmico, e até as condições de arborização da região não são suficientes a criarum abrigo suficiente à radiação direta. Segundo medições realizadas na primeira etapa dostrabalhos, os gráficos 41 e 39 5, referentes a dois conjuntos de classe média alta e alta,mostram claramente a componente do ar condicionado presente, com picos de 1250 e1100 W por consumidor, e uma demanda média nas horas noturnas (das 22 a 06) quando amaioria das outras cargas residenciais são ausentes, respetivamente de1000 e de 800 Watts.

Existe, é verdade, por parte dos usuários, uma consciência parcial dos errosprincipais do projeto arquitetônico. Por exemplo, uma edificação residencial na qual osmoradores, para evitar o impacto da radiação solar direta ao levantar do sol dentro dosquartos colocaram uma folha reflexiva de alumínio sobre os vidro. Todavia, como ensina aexperiência de projeto arquitetônico, a construção de uma edificação confortável não émais cara que uma não confortável. As despesas em adaptação de um projeto mal feitopodem ser da mesma ordem de grandeza do custo de uma construção nova, portantomuitas vezes o retrofiting não é atrativo para os usuários, no máximo são tomadas medidastapa buraco, para sanear unicamente a componente mais crítica do projeto.25

Permanecendo no mesmo exemplo, uma carga térmica até superior aquela gerada pelasjanelas é determinada pela radiação incidente sobre o telhado que, como mostra a foto, nãoapresenta uma câmara de ar para isolamento, nem outros sistemas de isolamento, e tendeportanto a transferir ao interior do recinto grande parte da carga incidente (provavelmente 25Cfr. Barghini, A.: O consumo de energia em sei capitais, relatório do estudo JWCA-Eletrobrás, sobre o consumo de energiado setor de comércio e serviços, São Paulo 1989



168

mais de 60%, de uma radiação da ordem de 5.600 kcal/m2/dia), gerando de qualquer formauma carga que somente pode ser retirada com meios artificiais de condicionamento.

A preocupação com a forte demanda de energia do ar condicionado nas edificaçõesresidenciais justificou um detalhado estudo tipológico por parte de uma equipe técnica,resultando em um interessante relatório 26. Dentre as conclusões destacadas pelos autores,merecem ser mencionadas a importância do tipo de cobertura (as telhas de barro,facilitando a ventilação no sótão, são preferíveis às chapas de cimento amianto), daexistência de uma barreira térmica entre o telhado e o recinto (forro isolante) e osombreamento natural da edificação. Todavia a mudança da estrutura da edificação não éum problema limitado a um maior ou menor custo de um tipo de construção, quanto auma cultura de projeto e a capacidades específicas na construção. Por exemplo, o telhadocom filme asfáltico com película de alumínio, utilizado na Venezuela ou com telhas debarro, nas condições de Boa Vista, com boa disponibilidade de madeira e uma produçãolocal de boa qualidade de barro, não é substancialmente mais caro do que a cobertura comchapa de cimento amianto. Apesar disso, o padrão dominante é a cobertura com cimentoamianto, pela maior facilidade de instalação: existem limitações em encontrar mão de obraqualificada para montagem do madeiramento e do próprio telhado. Por outro lado umaconstrução com telhas de barro, de maior peso, exige o levantamento de paredes maisestáveis, muitas vezes com cinta de concreto, técnica pouco usual, especialmente nas faixasmais carentes da população.

Dificilmente, sem uma obra de educação e treinamento a todos os níveis, daformação dos projetistas até a formação de mestres de obra, pedreiros e de carpinteiro, operfil das edificações residenciais poderá ser mudada.

A título de conclusão é possível indicar que, dependendo do tipo padrão deedificação e de conforto exigido, se registram os seguintes consumos por cômodo: osseguintes consumos:

A. Edificação tradicional, adaptada ao ambiente, com exigência mínima deconforto: consumo de condicionamento, inexistente.B. Edificação moderna, não adaptada ao clima, com exigências mínimas deconforto:, indispensável o uso do ventilador com consumo mínimo de 18kWh/mês por cômodo (um ventilador de 60 Watts 10 horas por dias).C. Edificação moderna, inadaptada ao clima, com exigência médias de conforto:quando se recorre ao ar condicionado, consumo médio de 180 a 300 kWh/mêspor cômodo.

Com projetos mais adequados, o consumo para controle climático do ambientepoderia ser minimizado caso os moradores aceitassem um conforto reduzido, levando àeliminação do ventilador. Caso fosse exigido um padrão de conforto com ambienteclimatizado a temperatura constante, um melhor projeto da edificação poderia reduzir emmais de 50% o consumo de energia no condicionamento, principalmente mediante umaredução do impacto da radiação direta sobre o envoltório e utilizando materiais a baixainércia térmica e barreiras reflexivas contra o calor radiante.

Um elemento que parece importante ressaltar é que, nas condições climáticasdominantes, com elevada umidade ambiente, o condicionamento de ar poderia trabalhar de 26 Cfr. Ferreira, N. M. L. R. A, e Fontinhas, P. R. F., Diagnóstico do Alto Consumo de Energia nas Residências de Classe Médiade Boa Vista, Eletronorte e Escola Técnica Federal do Estado de Roraima 1997.



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forma mais adequada reduzindo ao mínimo a ventilação, de fato com a ventilação aomínimo, o processo de desumidificação do ar é mais eficiente e, no final, nas condições deprojeto dominantes o condicionamento é utilizado mais para desumidificação do ar quepara resfriamento

7.4. O Conforto Térmico nas Edificações do Setor de Atividade: Conflito entreCondicionamento Natural e Condicionamento Artificial

A problemática do condicionamento ambiente no setor residencial se repete, deforma mais dramática, quando se passa ao exame das edificações do setor de comércio eserviços e das edificações públicas. Antes de analisar mais em detalhe alguns casosespecíficos, é oportuno refletir rapidamente sobre a problemática do conforto ambientalem clima equatorial.

Nas condições climáticas dominantes na cidade de Boa Vista, não existe apossibilidade de obter condições de conforto, dentro dos parâmetros geralmente aceitos naengenharia de conforto térmico, sem recorrer a sistemas mecânicos. Um projeto adequadopermite unicamente reduzir as condições de desconforto extremas. Não existindo variaçõestérmica acentuadas, a estratégia de um projeto confortável em região equatorial reside naescolha de materiais leves, sem inércia térmica, e na criação de barreiras contra a radiação,seja na cobertura seja nas parede, para reduzir os ganhos térmicos proporcionados pelaradiação direta27, ao mesmo tempo as estruturas devem ser abertas ao máximo para facilitara ventilação natural. Do ponto de vista da iluminação natural, a luminosidade da abobadaceleste é ainda superior àquela registrada nos trópicos, portanto, a exposição direta dosambientes à iluminação natural, sem barreiras, cria com facilidade problema deofuscamento, ou exige o recurso à iluminação artificial, durante o dia, para compensar aluminosidade externa.

Em um certo sentido poder-se ia dizer que a problemática da arquitetura na áreaequatorial reside basicamente na procura de um equilíbrio entre uma abertura total dorecinto ao vento, fechando do outro lado ao máximo a componente de radiação direta e dachuva. Se estes princípios não são respeitados em uma edificação sem condicionamentoartificial, no clima equatorial a temperatura dentro do recinto se torna insuportável,atingindo nível de estresse.

Antes do recente processo de modernização da cidade, grande parte das edificaçõesera projetada sem condicionamento artificial, portanto existia um mínimo de cuidados noprojeto visando minimizar as ganhos térmicos dentro do recinto. Apesar destes cuidados,não sempre o projeto era adequado, portanto equívocos podiam levar a edifícios poucoseficientes, apesar da preocupação dos projetistas. A partir do processo de crescimentointensivo da cidade, a evolução do estilo arquitetônico se diversifica, seguindo caminhosdistintos: de um lado se assiste ao surgimento de projetos muito interessantes em termos decontrole natural das condições climáticas, do outro se assiste a projetos totalmenteinadequados à realidade climática da região, entre os dois extremos continua a grandemassa dos projetos sem maiores preocupações em termos climáticos, que não apresentamnem o máximo nem o mínimo do consumo de energia. 27 É oportuno insistir sobre o fato que a maioria dos ganhos térmicos é proporcionada por uma componente radiante,por exemplo, a transferência de calor entre o telhado e o recinto, também quando existe um forro, continua elevada já quea transferência de calor se da principalmente por radiação e não por condução, de fato para minimizar a transferência decalor, é necessário, além da introdução de uma barreira térmica, como lã de vidro ou outro material isolante, é importantecolocar uma superfície reflexiva, por exemplo, película reflexiva de alumínio, para evitar que o calor radiante do telhadopenetre no recinto.



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Naturalmente a edificação, além de interagir com o clima, tem finalidades própriasque devem ser atendidas, portanto, partindo destes princípios gerais, considerada a grandevariedade de usos aos quais uma edificação pode ser dedicada, é interessante dividir aanálise em grandes grupos: escolas, escritórios, lojas, comunidades, edifícios públicos

7.4.1. Escolas

As escolas se apresentam provavelmente como os edifícios conceitualmente maissimples do ponto de vista da ocupação do espaço, já que as necessidades dos usuários sãorelativamente constantes: a energia serve quase que unicamente para manter condições deconforto em termos de iluminação e ventilação. Considerada a inviabilidade de colocarcondicionamento em escolas, já nas escolas mais antigas foram elaborados projetosinteressantes, nos quais o conforto era obtido com uma separação total do telhado emrelação à edificação (Escola Osvaldo Cruz não documentada com fotografia). Apesar deexistir portanto uma tradição local bem afirmada, entre as novas edificações se encontramcritérios distintos, de projetos bem sucedidos e de projetos críticos.

Um dos melhores exemplos de projetos bem sucedido dentro da arquitetura deescolas é a Escola Monteiro Lobato. Três elementos se destacam no projeto:

• Separação total da cobertura em relação ao próprio edifício, com uma câmarade ar de mais de 3 metros de altura, e uma liberdade de ventilação entre as duascomponentes.

• Beiral amplo, que forma um ângulo de sombra sobre a parede a partir das 9horas, eliminando portanto a radiação direta dentro dos ambientes, sem todaviaretirar a luminosidade geral.

• Pé direito alto, e ampla abertura das janelas, as quais podem permanecerpermanentemente abertas, facilitando a ventilação e a iluminação natural, semcriar problemas de ofuscamento.

O conjunto destas características de projeto permite que a edificação possa operar,em condições adequadas de conforto (compatível com o clima), sem necessidade deventilação permanente, e com as luzes apagadas durante o dia.

Numa posição oposta àquela da escola Monteiro Lobato, se encontra a escola Praçado Centro Cívico. O beiral reduzido permite que a radiação direta entre dentro das salas,obrigando a fechar as janelas durante parte do dia. O baixo pé direito e a ausência de umadequado isolamento térmico determinam um aumento da temperatura interna que torna oambiente desconfortável. Como conseqüência o funcionamento do estabelecimento épossível unicamente com o uso permanente de iluminação artificial, já que as entradas deluz devem ser protegidas para evitar o ofuscamento, gerando desta forma uma carga daordem de 10 a 20 Watt /metro quadrado para iluminação, e com uma ventilaçãopermanente, que adiciona uma carga da ordem de 5 a 10 Watts/metro quadrado, gerandodesta forma um consumo mensal (para uma ocupação de 160 horas mês, de 2, 7 a 5,4kWh/mês metro quadrado.

O contraste de consumo é gritante e não depende das condições de confortoproporcionadas, mas unicamente do partido do projeto arquitetônico. Por outro lado éimportante destacar que as duas concepções de projeto não geram um diferenteinvestimento, o custo unitário da obra é praticamente igual.



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Estas condições são dominantes em grande parte das escolas públicas de primeiro esegundo grau e em escolas particulares, nas quais o uso permanente da iluminação artificiale de ventiladores é essencial para permitir a ocupação da edificação. Em escolas particularesou escolas superiores, quando a edificação não é adequada, torna-se necessário recorrer atéao condicionamento de ar. Um exemplo desta situação é representado pelas edificações daUniversidade Federal de Roraima nas quais, apesar de alguma tentativa interessante de sealiviar a carga térmica criando regiões de fechamento com tijolos vazados para favorecer aventilação, praticamente todos os locais de ocupação permanente (inclusive as salas deaula), operam com ar condicionado.

A Universidade Federal de Roraima apesar de apresentar uma planta aberta, comopara facilitar ventilação natural e utilização da iluminação natural, na realidade asedificações são integralmente fechadas ao intercâmbio com o ambiente externo e, se nãocondicionadas, apresentam um ganho de temperatura de 5 a 7°C. acima da temperaturaexterna. Nas horas mais quentes do dia a temperatura de uma sala não condicionada podeatingir 38 a 42°, portanto acima de qualquer possibilidade de ocupar o recinto. As razõesdesta situação são evidentes pela foto: não existe isolamento térmico entre o telhado e oambiente inferior e o beiral é insuficiente para proteger as paredes e as janelas da radiaçãodireta. Estas duas características obrigam portanto a fechar as janelas e colocar cortinasinternas, compensando em seguida a falta de iluminação natural com iluminação artificial.Esta situação obriga a operar permanentemente em ambientes com iluminação artificial, ecom condicionamento de ar, com uma carga da ordem de 80 a 120 Watts m2 de arcondicionado e uma carga de iluminação da ordem de 15 a 30 Watts metro quadrado.Somando as duas resulta numa carga da ordem de 95 - 150 Watts m2 e um consumo de 18a 25 KWh/m2/mês. Apesar destas elevada demanda elétrica, o conjunto ainda permanecelonge de condições ideais de conforto. Medição instantânea realizada no escritório do vicereitor mostravam às 11 horas uma temperatura interna de 27 graus centígrados, com umatemperatura externa de 32 graus (portanto, após 3 horas de funcionamento, o sistema de arcondicionado não conseguia colocar o ambiente em condições de conforto teórico).Durante o intervalo de meio dia, considerada a limitação da capacidade do ar condicionado,os equipamentos de ar condicionado não são desligados, porque de outra forma no períododa tarde não seria possível recolocar as edificações em condições de conforto.

O gráfico da medição (apresentado no Anexo III do “Estudo de usos finais deenergia elétrica e de avaliação do sistema elétrico de Boa Vista – RR) mostra a curva decarga de um dos edifícios da universidade, caracterizando a ausência do desligamento do arcondicionado durante o intervalo de meio dia, e a constância da carga: o consumo éindependente da carga térmica, já que as instalações estão funcionando no limite dacapacidade.

7.4.2. Escritórios

A tipologia da ocupação do espaço dos escritórios é similar aquela das escolas,porém nestes estabelecimentos se adiciona a necessidade de suprir uma série de serviços,principalmente o proporcionado por máquinas de escritório (calculadoras, máquina aescrever, computadores, fax etc.).

Como concepção do espaço interno, a arquitetura tradicional era baseada emedificações de alto pé direito, amplo beiral, e ampla área de janelas, para permitir umaventilação cruzada. Um exemplo típico da arquitetura tradicional de Boa Vista é



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provavelmente representado pelo edifício central do 6 BEC, que segue as recomendaçõestípicas, acima especificadas: edifício levantado do solo, para captar melhor as ventos, amplobeiral, área avarandada, alto pé direito, e ventilação cruzada entre os diferentes escritórios.Este conjunto de características permite uma ocupação confortável do espaço, semsensíveis acréscimos da temperatura. Hoje os escritórios possuem instalação de arcondicionado de janela, utilizada unicamente na tarde, durante as horas mais quentes dodia, sendo que, durante a manhã o ambiente não exige condicionamento artificial.

Na área de escritórios do setor tradicional da cidade, abrigados em construçõesantigas, o conflito entre a abertura da edificação para facilitar a circulação do ar e anecessidade de fechamento da estrutura, para colocar condicionamento do ar é bemaparente. Em geral os escritórios apresentam áreas totalmente abertas (portas, janelas),inclusive procurando facilitar a circulação cruzada do ar, mas possuem também áreasreservadas (diretoria, salas de reunião), que operam com ar condicionado. Nestesestabelecimentos o consumo médio por metro quadrado de estabelecimento é poucosignificativo, já que a média representa uma média entre dois extremos: uma estruturatradicional a consumo baixo de energia (o único dispositivo de conforto é o ventilador) euma estrutura a alto consumo. Em alguns casos a estrutura tradicional pode ser recicladadentro de um tipo de ocupação do espaço destinada a garantir o conforto ambiental. Destaforma edificações com pouco isolamento térmico e amplas áreas de janelas são recicladasutilizando condicionadores de ar de janela, gerando um consumo de energia totalmentedespropositado em relação à finalidade, e muitas vezes sem proporcionar condições deconforto aos usuários. Um exemplo típico desta edificações antigas recicladas com padrãode conforto moderno são os edifícios da SEPLAN. De fato podia-se afirmar que osescritórios do setor tradicional representam uma fase de transição prestes a ser abandonadaa favor do escritório a uso intensivo de energia, que está praticamente dominando.

O setor moderno de escritórios tem seus exemplos mais representativos nosescritórios governamentais, nas redes empresariais e nas instituições públicas. Via de regrao padrão de construção segue o modismo arquitetônico da época na qual a edificação foirealizada, sem maiores preocupações de adaptação às características climáticas regionais.Um exemplo típico desta arquitetura não adequada ao ambiente é representado peloedifício da TELAIMA (Telecomunicações de Roraima): estrutura baixa, integralmentefechada. As janelas pequenas são integralmente fechadas, para proteger a edificação daradiação direta, desta forma falta iluminação natural, sendo necessário operarconstantemente com iluminação artificial, e inexiste ventilação natural, sendo necessárioretirar do recinto a carga térmica proporcionada pelas influências climáticas, à qual seadiciona a carga térmica da iluminação artificial e dos ocupantes. Operando integralmentecom iluminação artificial, com uma carga média de 15 Watts metro quadrado, e com arcondicionado, com uma carga média de 60 Watts por metro quadrado, durante um regimede funcionamento de 260 horas, a edificação atinge um consumo de 19,50 kWh/metroquadrado mês.

É na área de escritórios que provavelmente se registra o maior consumo por metroquadrado de edificação, com freqüência por razões de caráter estritamente arquitetônico enão pelo conforto proporcionado pela edificação.

Um fenômeno que deve ser ressaltado é que, quando a edificação é inadequada doponto de vista arquitetônico, o regime de funcionamento do ar condicionado tende a serprolongado em relação ao período de exercício do estabelecimento. A análise das curvas decarga medidas mostra que, contrariamente à maioria das declarações, o ar condicionado é



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ligado, nos estabelecimentos, bem antes do início das atividades: em geral entre 6 e 7 horas,quando o expediente inicia às 8-9 horas, de maneira que a instalação tenha tempo paracolocar o ambiente em condições confortáveis, e em geral não é desligado durante ainterrupção do meio dia, para evitar um excessivo ganho térmico do ambiente. Este critériode funcionamento está em grande parte vinculado à ausência de uma excursão térmicaentre o dia e a noite, e a estrutura pesada da construção, que, sem adequado isolamentotérmico, apresenta-se como um grande pulmão de acumulo de calor, que deve ser retiradoantes da ocupação da edificação.

7.4.3. Lojas

No setor de comércio, com o maior controle proporcionado por umaadministração direta dos donos do estabelecimento sobre o consumo de energia, o uso doar condicionado é ainda reduzido. De fato grande parte do comércio não utiliza arcondicionado, limitando o condicionamento a ventiladores, é este um reflexo do caráterpioneiro da cidade, na qual a população está acostumada a condições de conforto limitadas.

Nos estabelecimentos tradicionais, portanto, nota-se um uso discreto dailuminação, em geral ligada unicamente durante as últimas horas do dia, e um uso deventiladores, com freqüência ligados unicamente nas horas mais quentes do dia,principalmente a tarde. Esporadicamente, todavia, nota-se um aumento das exigências deconforto: alguns supermercados e lojas destinadas à classe mais rica da população,começam a introduzir o ar condicionado central. Nestes casos, apesar dos condicionadoresde ar estarem em geral ligados em níveis mais alto de temperatura (da ordem de 25 - 30°C.),o consumo do estabelecimento aumenta sensivelmente. Um caso típico é a comparação dedois supermercados com características similares em termos de metros quadrados e deequipamentos utilizados, um com ar condicionado e um sem, que apresentam umadiferença de consumo de 20.000 kWh/mês, ou uma diferença de consumo de 12kWh/metro quadrado/mês.

Nem sempre o uso de estruturas tradicionais resulta em um consumo reduzido daenergia. De fato, dentro das estruturas tradicionais, pode-se registrar padrões de usototalmente impróprios, que acabam elevando o consumo a valores inadmissíveis. Um casotípico é a feira do produtor, uma estrutura de mercado aberto (as paredes não apresentamfechamentos laterais), destinada a operar unicamente 3 dias por semana, para permitir àpopulação indígena comercializar seus produtos na cidade. A estrutura aberta expõe osprodutores em diferentes horas do dia á radiação direta do sol sobre as mercadorias,gerando situações espontâneas de sombreamento artificial, com lonas e outros materiaisprovisórios, que impedem a penetração da luz dentro do recinto. Para compensar aredução da luminosidade natural, a iluminação é ligada e, por um descuido daadministração, ela permanece ligada 24 horas por dia, 30 dias por mês. Desta forma umaestrutura aberta, que poderia funcionar perfeitamente sem recorrer a fontescomplementares de energia, apresenta um gasto de mais de 10.000 kWh/mês, ou umconsumo aproximado de 8 kWh/metro quadrado/mês.

Nem sempre as estruturas abertas são portanto suficientes para garantir condiçõesde conforto com baixo consumo de energia, especialmente quando não existe controlesobre o consumo. Por outro lado uma estrutura aberta pode apresentar-se extremamentecrítica quando mal projetada. Um exemplo típico é representado pelos boxes do terminalrodoviário da cidade: construídos em chapa de aço pintada em cores escuras, elasrepresentam verdadeiros coletores solares que aquecem o ambiente aberto acima da



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temperatura ambiente, gerando, no interior do recinto uma sobrelevação da temperaturasuperior a 5°C em relação ao ambiente. Em um caso específico foi medida a temperaturaatrás de uma geladeira, registrando uma temperatura do ar de 45° centígrados, colocando oequipamento em condições próximas do colapso.

Dentro deste quadro bastante crítico, é importante ressaltar alguns esforços deprojeto interessantes, por exemplo, os boxes da Avenida Enne Garcez, construídos, comuma total separação entre a edificação e o telhado, minimizando o ganho térmico daestrutura, e proporcionando uma ventilação cruzada das aberturas. Também nestasedificações, todavia, pode-se notar algumas imperfeições do projeto representadasbasicamente pelo beiral reduzido, que não protege as paredes da radiação direta e da chuva.Como os boxe serão localizados em uma área verde, com uma arborização em crescimento,é provável que este erro será automaticamente corrigido com o crescimento da vegetação.

O aumento do nível de vida da população e o surgimento de um comércio maissofisticado (durante a pesquisa foi aberto o primeiro shopping centre da cidade), faz pensarque a demanda por ar condicionado no setor comercial tenderá a apresentar um aumentoconstante e significativo se não forem corrigidos os erros de projeto arquitetônico.

7.4.4. Comunidades

São abrangidos nesta categoria todos os estabelecimentos nos quais é abrigada deforma permanente ou semi permanente uma população residente, compreendendoestabelecimentos como hotéis, hospitais, quartéis e outros ambientes nos quais devem seratendidas as necessidades básicas da população, como o descanso noturno, a alimentação, alimpeza pessoal. É claro que cada uma das categorias exige cuidados e umaoperacionalidade sua própria (por exemplo equipamentos de cuidados da saúde, no casodos hospitais, equipamentos de telecomunicações e controle, nos quartéis, maioresexigências de conforto, nos hotéis), todavia a caracterização destes estabelecimentosapresenta características gerais bastante similares, determinadas pela necessidade deproporcionar conforto à população permanentemente residente dentro do recinto.

As soluções arquitetônicas encontradas são bastante variadas e seguem claramenteuma tipologia distinta, dependendo da época da construção. Via de regra as edificaçõesmais antigas foram projetadas tentando minimizar o impacto do clima sobre o envoltório,enquanto nas construções mais recentes a tendência é construir edificações em um estilo daarquitetura internacional, sem maiores cuidados em relação ao clima.

Um exemplo típico de uma arquitetura bastante preocupada com o clima é o 6BEC, uma estrutura antiga, sobre a qual já se comentou, que procura encontrar soluçõesconservativas ao conforto, principalmente utilizando pé direito alto, paredes vazadas eamplos beirais, em geral abrindo o envoltório em relação ao ambiente. Não sempre assoluções encontradas resolvem o conforto, mas em princípio trata-se de uma arquiteturabem estudada, que mereceria uma maior manutenção.

Ao extremo oposto se encontra a Base Aérea, uma série de edificações comestruturas de concreto, em geral com pé direito baixo, beirais escassos e baixo nível deisolamento. Estes critérios de projeto, que criam uma condição de não habitabilidade dorecinto, exigem um uso expressivo do ar condicionado, que é responsável por mais dametade do consumo do conjunto. O recurso a equipamentos de janela piora ainda mais o



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rendimento dos processos de condicionamento em grande ambientes, exigindo em algunscasos cargas instaladas da ordem de 80 - 120 Watts metro quadrado.

Entre estes dois extremos, é possível encontrar uma série de propostasinteressantes para compatibilizar a edificação com o clima, algumas com boas soluçõesarquitetônicas, outras, apesar da boa vontade dos projetistas, com soluções menos eficazes.

O Hotel Aipana, por exemplo, construção que data do início da expansão do planourbanístico da cidade, tenta, com uma série de sistemas de brise soleille articulados e deparedes vazadas, diminuir o impacto da radiação direta sobre o envoltório. Apesar das boasintenções, o brise soleille acaba, como mostram as fotografias, não protegendo os elementosessenciais (evaporadores do condicionamento de ar e dos frigobares), da radiação direta e,em algumas horas por dia, estes equipamentos se tornam expostos à radiação direta,colocando uma forte carga térmica adicional sobre estes equipamentos. Provavelmenteneste caso teria sido recomendável ampliar a área com parede vazada (que cobre a área debanheiros) para alojar estes equipamentos técnicos. Outro dispositivo utilizado para reduzira carga térmica consiste na aplicação de uma película reflexiva filtrante sobre os vidros dosquartos, que ocupam toda a parede externa do ambiente. Todavia a película é colocada naparte interna dos vidros, desta forma o efeito de filtragem é minimizado, sendo que o vidroatinge temperaturas da ordem de 45°C., e mais de 80% da carga térmica acaba setransferindo na parte interna do edifício. Por outro lado o tratamento do telhado do hotel ébastante precário: construído com telhas de cimento amianto quase horizontais, apoiadosobre a laje, o telhado transmite diretamente a carga térmica à laje.

Uma solução interessante na realização da cobertura se encontra no edifício dosCorreios, no qual, o telhado é totalmente separado da edificação, permitindo a ventilaçãodireta da laje. Apesar da boa solução do telhado, o beiral limitado permite que a radiaçãoatinja diretamente as paredes, sendo especialmente crítica a radiação da face oeste.

Uma das soluções mais atrativas da cobertura da radiação direta sobre as paredes seencontra no hospital Nossa Senhora de Nazaré, com brise soleille verticais, que permitemretirar a radiação direta, sem retirar a luminosidade do ambiente. Em posição oposta àsolução do edifício dos correios, o hospital apresenta uma boa solução na defesa daradiação sobre as paredes, mas uma péssima proteção contra a radiação do telhado.

7.4.5. A Arquitetura Moderna

O estimulo ao crescimento, fornecido pela transformação de Território Federal emEstado, determinou uma profunda transformação na arquitetura, que, apoiada nocrescimento das obras públicas, está transformando o perfil arquitetônico da cidade.Dentro deste esforço de desenvolvimento é possível notar projetos arrojados, alguns, comum mínimo de regionalização da arquitetura, procurando minimizar o impacto do climasobre o envoltório, outros, calcados sobre o estilo internacional post moderno, comabundante uso de panos de vidro, bastante críticos em relação ao clima.

Entre as soluções mais interessantes deve ser mencionado, além da escola MonteiroLobato, já comentada, os boxes da Av. Enne Garcez, o parque Anauá, o mercadomunicipal, todas essas edificações realizadas com estruturas nas quais se procura, comamplo beiral e separação do telhado da edificação, minimizar a radiação direta, no telhado enas paredes, e facilitar a ventilação natural. Estas edificações mereceriam um estudo maisdetalhado, com medição do desempenho térmico, para mostrar em detalhe os acertos e os



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eventuais erros de projeto, para que possa desenvolver-se uma arquitetura regionaladequada ao clima.

Entre as soluções mais criticadas merecem ser mencionadas de forma especial 4,que realmente violam todos os princípios de arquitetura bioclimática, e representamedifícios com grande desperdiço de energia: o Palácio do Governo, o Tribunal de Justiça, aCasa da Cultura e o edifício comercial na esquina da Av. Sílvio Botelho e Rua AntônioBitencur.

O Palácio do Governo era antigamente uma estrutura maciça em concreto, com umrecuo das paredes perimetrais, com projeto similar ao do Hotel Aipana. A estrutura, apesarde não ser ótima, tentava proporcionar um mínimo de proteção do envoltório em relação àradiação solar. Em um processo de reciclagem e modernização, o prédio recebeu umacobertura com pano de vidro preto na face externa dos pilares de sustentação,transformando a edificação em uma caixa de vidro. A alteração do partido original,eliminando os recuos e expondo a parede à radiação direta aumentou a carga térmica emmais de 30%. Em uma única fachada a carga térmica adicional é da ordem de 800 milKcal/dia.

O Tribunal de Justiça, é outro prédio no qual o princípio do pano de vidro, semproteção direta da radiação solar, gera uma carga térmica totalmente injustificada (a escolhado partido determina um aumento da carga térmica da ordem de 50% em relação a umedifício com cobertura apropriada). Um expediente arquitetônico, visível na foto, de cobriro pátio interno com uma cobertura de vidro, retira qualquer possibilidade de ventilaçãonatural e aumenta a carga térmica do edifício em mais de 200.000 kcal/hora em condiçõespico.

Na arquitetura contemporânea de Boa Vista provavelmente os dois projetos maiscríticos são representados pela Casa da Cultura e pelo edifício comercial na esquina da Av.Sílvio Botelho e Rua Antônio Bitencur.

A Casa da Cultura é uma estrutura em grande parte de vidro, inclusive com umacobertura parcial do telhado em forma de pirâmide de vidro, integralmente fechada. A faltade proteção da radiação direta e a impossibilidade de ventilação natural geram uma cargatérmica que pode ser retirada unicamente com um maciço condicionamento de ar. Osambientes não condicionados atingem temperaturas insuportável. Durante a pesquisa, às 4horas da tarde, o auditório, (no qual o sistema de condicionamento de ar estava apagado),atingia uma temperatura de 42° C., contra uma temperatura externa, na sombra, de 35°C.Quando o auditório é ocupado em manifestações noturnas, (a partir das 20 horas), osistema de ar condicionado deve ser ligado às 14 horas, para permitir uma reduçãoadequada da temperatura (28°C.). A biblioteca opera permanentemente com arcondicionado e quando, durante a permanência em Boa Vista, uma unidade quebrou, oserviço foi parcialmente suspenso e foi necessário utilizar a biblioteca das crianças comosala de leitura dos adultos já que a sala de leitura era inabitável. A fachada em vidro exerceoutras influências críticas sobre o consumo de energia. Apesar das cortinas internas, parteda radiação solar penetra no recinto, gerando ofuscamento dos usuários, exigindo o uso dailuminação artificial durante todo o dia. Incidentalmente o projeto de iluminação artificial, érealizado em módulos perpendiculares às estantes, desta forma mais de 30% da radiaçãoluminosa se perde sobre os estantes sem ser utilizada. Simplesmente alterando o sentido damodularização da instalação de iluminação seria possível reduzir a iluminação em mais de30%, sem reduzir o fluxo útil para os usuários. Esta série de erros leva a edificação a



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consumir em média (sem plena ocupação, já que parte do edifício (o porão) é inutilizada),20.000 kWh/mês, ou 50 kWh/metro quadrado mês por área utilizada.

O edifício comercial na esquina da Av. Sílvio Botelho e Rua Antônio Bitencur, seapresenta em forma de um paralelepípedo integralmente recoberto de vidro em todos oslados, inclusive sobre o telhado. O edifício está desocupado, e provavelmente nãoencontrará ocupante, já que o custo da energia necessária a climatizar o ambiente seriatotalmente inaceitável. Apesar de nunca ter funcionado integralmente, calculando oconsumo da instalação de ar condicionado, e a carga térmica recebida, em condições defuncionamento o consumo poderá atingir 40 - 60 kWh/metro quadrado mês, com umademanda de 120 - 150 KW metro quadrado.

A frente destes exemplos extremos de arquitetura inadequada ao clima, torna-seclaro que medidas de conservação de energia que não entrem na crítica do partidoarquitetônico são totalmente insuficientes. A colocação de mais uma película reflexivasobre os vidros, o uso de lâmpadas mais eficientes e outros expedientes similares,poderiam, é verdade, reduzir o consumo em 20 a 30%, trata-se porém de medidaspaliativas, que não resolvem o problema nas raízes, e acabam incentivando odesenvolvimento de uma arquitetura totalmente inadequada ao clima e à função pela qualfoi a edificação é destinada.

Existe um consenso unânime, em matéria de conservação de energia em edifícios: aconservação de energia é um processo que deve iniciar no momento da definição dopartido do prédio, definida antes do início das obras. A conservação de energia é umprocesso que em geral reduz e não aumenta o custo da edificação, quanto mais avança oprojeto e a obra, diminui o potencial de conservação de energia, e ele se torna possível só afrente de investimentos maciços.

Antes de concluir a crítica à arquitetura moderna de Boa Vista, é oportuno realizarum comentário de ordem geral. Os últimos dois exemplos de arquitetura inadequada nãosão erros de um arquiteto local, mas um fenômeno bastante comum na arquiteturamoderna28, na qual a cada dia mais os arquitetos se afastam dos critérios de uso daedificação, para estrutura estéticas inadequadas ao uso. Dois exemplos da grandearquitetura internacional confirmam esta afirmação: o edifício central da Lloyd Bank, emLondres, recebeu o primeiro prêmio internacional dos críticos da arquitetura, comoexemplo de arquitetura para escritórios bem projetada. Terminada a obra o Banco foiobrigado a realizar um investimento igual a metade do custo da obra para tornar o edifíciohabitável: os funcionários se recusavam em mudar-se em um edifício consideradoinadequado. Outra grande mistificação da arquitetura é o recente prédio da BibliotêqueNacional de Paris, cujo projeto foi selecionado a partir de um concurso internacional: opartido arquitetônico escolhido, para abrigar os livros foi de quatro grandes torres de vidro:a entrega da obra demorou mais que o previsto já que os livros temem a umidade e asvariações de temperatura, surgiram portanto sérios problemas de climatização e os edifíciospuderam ser concluídos só após a solução destes problemas.

Estes dois exemplos extremos de arquitetura mostram o perigo de um crescimentodesordenado da cidade sem que se consolide uma escola local de arquitetura, conscientedos problemas climáticos locais. Se os novos projetos arquitetônicos seguir o exemplo da

28 Cfr. o texto polemico de Wolfe T.: From Bauhause to Our House, New York 1981, especialmente cap. 2, por uma análisemais científica, cfr. Banham R.: The Architeture of the Well - Tempereted Environment, London 1969 (first edition)especialmente capítulo VIII e IX.



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arquitetura post moderna, com paredes de vidro, pode ser esperado um aumento doconsumo de energia nas edificações de comércio e serviço, até atingir um patamar daordem de 30 a 40 kWh/metro quadrado/mês, totalmente incompatível com uma ocupaçãosustentável do Estado.

7.5. Análise das Possibilidades de Melhoria de Eficiência Energética noCondicionamento Ambiente

7.5.1.1. Estratégias de Condicionamento Ambiental

Como analisado nas seções anteriores, são muitas as variáveis que influenciam noCondicionamento ambiental.

Segundo Givoni29 apud Lamberts21 “o clima interno em edifícios não condicionadosreage mais largamente à variação do clima externo e à experiência de uso dos habitantes.Pessoas que moram em edifícios sem condicionamento e naturalmente ventilados aceitamusualmente uma grande variação de temperatura e velocidade do ar como situação normal,demonstrando assim a sua aclimatação”.

“Givoni concebeu, então, uma carta bioclimática adequada para países emdesenvolvimento, na qual os limites máximos de conforto da sua carta anterior foramexpandidos. Recentemente foi desenvolvido um trabalho que faz uma revisão bibliográficaabordando o tema bioclimatologia aplicada à arquitetura com base nas análises concluiu-seque o trabalho de Givoni de 1992 para países em desenvolvimento é o mais adequado àscondições brasileiras” 30 (figura 7.2).

A carta é construída sobre o diagrama psicrométrico, que relaciona a temperaturado ar e a umidade relativa. Obtendo os valores destas variáveis para os principais períodosdo ano climático da localidade, o arquiteto poderá ter indicações fundamentais sobre aestratégia bioclimática a ser adotada no desenho do edifício. Os dados de temperatura eumidade relativa podem ser plotados diretamente sobre a carta, onde são identificadas novezonas de atuação:

1. zona de conforto;2. zona de ventilação;3. zona de resfriamento evaporativo;4. zona de massa térmica para resfriamento;5. zona de ar condicionado;6. zona de umidificação;7. zona de massa térmica para aquecimento;8. zona de aquecimento solar passivo;9. zona de aquecimento artificial.

29 GIVONI, B. Confort, climate analysis and building design guidelines. Energy and Building, vol. 18, 199230 LAMBERTS R. et al., - Eficiência Energética na Arquitetura, São Paulo, PW Editores, 1997.



179

Figura 7.2.Carta Bioclimática de Givoni

7.5.1.2. Utilização da Carta Bioclimática de Givoni

A figura 7.3. apresenta a carta bioclimática com as estratégias indicadas para Belém.

Figura 7.3. Carta bioclimática - Belém

Belém possui características climáticas não muito diferentes de Boa Vista. Portantoas estratégias indicadas para Belém, podem também ser recomendas para Boa Vista.Percebe-se uma grande concentração de pontos sobre a zona de ventilação (2),representando a grande necessidade desta estratégia para a cidade. A umidade relativa ébastante alta e as temperaturas nunca são inferiores a 20 °C. O clima é rigoroso, mostrandoa necessidade de ar condicionado para várias horas do ano.



180

O conforto térmico é quase ausente na capital (Belém), representando apenas 0,7%das horas do ano, e o desconforto é provocado integralmente pelo calor (99,2% das horasdo ano). As estratégias bioclimáticas mais indicadas são:

1. Ventilação (85,6% para Belém, estimando-se para Boa Vista 85%); 2. Ar condicionado (9,2% para Belém, estimando-se para Boa Vista 10%).

A principal estratégica a ser adotada é a ventilação, que, considerando as interseçõesentre as zonas de resfriamento, pode estabelecer conforto térmico em até 89% das horasdo ano (85,6% + 2,4% + 1%) para Belém e estima-se valores semelhantes para Boa Vista.A adoção desta estratégia representa a quase totalidade da solução do problema dedesconforto térmico ao longo do ano. As aberturas das edificações devem ser generosas, deforma a captar o vento e permitir a ventilação cruzada dos espaços internos. Também éimportante o emprego de proteções solares nas aberturas, principalmente árvores bemlocalizadas e brises, evitando o ganho de calor solar.

Nota-se a necessidade de ar condicionado em 9,2% das horas do ano (para Belém).É importante que as aberturas, embora priorizem a ventilação, sejam passíveis deisolamento e estanqueidade à infiltração de ar nos períodos em que a refrigeração édesejável. Aqui ressalta-se um exemplo em que a integração entre sistemas naturais eartificiais é a maneira mais adequada para obter conforto térmico ao longo de todo o ano.Sabe-se porém que o acesso a aparelhos de ar condicionados somente é permitida aosestratos de maior consumo (5 e 6) em função da situação socio-econômica.

7.5.2. Simulação Simplificada do Desempenho Térmico de Edificações

7.5.2.1. Modelo Simplificado do Método de Avaliação do Desempenho Térmico dasEdificações

A principal motivação para a avaliação de temperatura não reside na determinaçãode seus valores em si, porém, na análise do impacto das medidas mitigadoras sobre astemperaturas máximas. Isto é, o interesse reside na redução diferencial de temperaturasobtidas através da adoção de medidas individuais ou simultâneas como pintura dacobertura, substituição de talha de amianto por telha de barro e arborização.

Esta seção apresenta uma simplificação do método de avaliação do desempenhotérmico das edificações, proposto pelas Arquitetas Anésia Barros Frota e Sueli RamosSchiffer31.

Segundo FROTA e SCHIFFER, “para a produção de uma arquitetura adequada aoclima, partindo do conhecimento das necessidades humanas relativas ao conforto térmico,pode ser adotado o seguinte encaminhamento:

§ Conhecimento do clima local, principalmente em termos das variáveis de que éfunção o conforto térmico (temperatura do ar, umidade relativa do ar, radiaçãosolar e ventos);

§ Escolha dos dados climáticos para o projeto do ambiente térmico;§ Adoção de partido arquitetônico cujas características sejam adequadas ao clima

e às funções do edifício;

31 FROTA, A. B. e SCHIFFER, S. R. – Manual de Conforto Térmico, 2. ed., São Paulo, Studio Nobel, 1995



181

§ Então, tomada as decisões de projeto que digam respeito às suasespecificidades, é necessário que seja efetuada uma avaliação quantitativa dodesempenho térmico que o edifício poderá ter”.

Existem vários métodos de cálculo de previsão do desempenho térmico dentre osquais, podem ser citados os de Mahoney 32, de Nessi e Nissole 33 e o do CSTB. O CSTB(Centre Scientifique et Technique du Batiment – de Paris) foi adotado para assimplificações deste trabalho, seguindo a metodologia proposta por Frota e Schiffer, postoque se baseia em dados climáticos disponíveis e numa abordagem acessível no que tange àscaracterísticas dos materiais 22.

O método CSTB, apresentado por Croiset 34 e Borel 35 apud Frota e Schiffer 22, sebaseia no regime térmico permanente. “No caso de conforto térmico de verão, faz-se umbalanço térmico sobre hipóteses montadas acerca do que sejam os ganhos e do que sejamas perdas e são consideradas trocas por diferença de temperatura e ganhos devido àincidência da radiação solar”.

Para esta simplificação foram utilizados os seguintes parâmetros:

1. Temperatura do ar:Ts = Média das temperaturas máximas anuais do mês (°C)Td = Média das temperaturas máximas diárias do mês (°C)ts = Média das temperaturas mínimas anuais (°C)td = Média das temperaturas mínimas diárias do mês (°C)Ver quadro 7.1.

2. Radiação solar incidenteIg = Intensidade da radiação solar global (W/m2)

3. Coeficiente global de transmissão de calor

FRCd ( d)

( d)

n

n=

⋅ ++ −

1

1 1 eq. (7.1)

onde:K = coeficiente global de transmissão de calor (W/m2 °C)

hi

1

he

1++ = resistências térmicas superficiais para paredes exteriores

he = coeficiente de convecção térmica superficial externa (W/m2 °C)hi = coeficiente de convecção térmica superficial interna (W/m2 °C)λλ = coeficiente de condutibilidade térmica do material (W/m °C)ei = espessura da parede (m)

4. Coeficiente de absorção da radiação solar

32 OLGYAY, V. – Desin with climate. New Jersey, Princeton University, 1963.33 KONYA, A. – Desin primer for hot climate. London, Architectural Press, 1980.34 CROISET, M. – L’hygrothermique dans le batiment. Paris, Eyrolles, 1972.35 BOREL, J. – Le confort thermique en climat choud. Cours professé à la FAU –USP, São Paulo, 1967, mimeo.



182

αα (fração)

5. Fator de ganho solar de material transparente

he

K Str

ααττ ++== (fração) eq. (7.2)

onde:ττ = coeficiente de transparência quanto à radiação solarαα = coeficiente de absorção da radiação solarhe = coeficiente de convecção térmica superficial externa (W/m2 °C)K = coeficiente global de transmissão de calor (W/m2 °C)

6. Calor sensível do corpo humanoCalor sensível adotado = 65 W

7. Frequência horária da ventilaçãoN = X (1/hora)X = a frequência horária da ventilação varia com cada caso estudado

8. Ganhos de calor solara) Carga térmica transmitida por material opaco

Ighe

K AopQop ××××==

ααeq. (7.3)

onde:Aop = Área opaca (m2)αα = coeficiente de absorção da radiação solarK = coeficiente global de transmissão de calor (W/m2 °C)he = coeficiente de convecção térmica superficial externa (W/m2 °C)Ig = Intensidade da radiação solar global (W/m2)

b) Carga térmica transmitida por material transparenteIgStrAtrQtr ××××== eq. (7.4)

onde:Atr = Área transparente (m2)Str = Fator de ganho solar de material transparenteIg = Intensidade da radiação solar global (W/m2)

9. Perdas de calor devido à diferença de temperatura interna e externa (∆t)a) Perdas por material opaco

tKAopopQ' ∆∆××== (W) eq. (7.5)onde:Aop = Área opaca (m2)K = coeficiente global de transmissão de calor (W/m2 °C)∆t = diferença de temperatura interna e externa (°C)

b) Perdas por superfícies transparentestKAtrtrQ' ∆∆××== (W) eq. (7.6)

onde:



183

Atr = Área transparente (m2)K = coeficiente global de transmissão de calor (W/m2 °C)∆t = diferença de temperatura interna e externa (°C)

10. Perdas devido à ventilaçãotVN0,35venteQ' ∆∆××××××== (W) eq. (7.7)

onde:N = Frequência horária da ventilação (1/hora)V = Volume (m3)∆t = diferença de temperatura do ar interno e externo (°C)0,35 (W/m3 °C) = (calor específico × densidade) do ar

11. Inércia térmica da construçãoCroiset 23 apresenta um método simplificado para apreciação da inércia de uma paredeinterior (inclusive piso e teto), que consiste em aplicar um coeficiente igual a 1, 2/3,1/3 ou 0, segundo o se peso e a resistência térmica do seu revestimento (tab. 7.2).

Peso da parede (inclusive piso e teto)

1d2

e×××× (kg/m2) eq. (7.8)

onde:e = espessura (m)d = densidade (kg/m3)

Tabela 7.2. Resistência Térmica do RevestimentoResistência térmica (m°°C/W)

Inferior a 0,15 Entre 0,15 e 0,50 Superior a 0,50Parede pesando + de 200 kg/m2 1 2/3 0Parede pesando entre 200 e 100 kg/m2 2/3 1/3 0Parede pesando entre 100 e 500 kg/m2 1/3 0 0Parede pesando mais de 50 kg/m2 0 0 0

A inércia do recinto considerado pode ser então classificada, segundo o valor darelação base superfície equivalente pesada/área do piso do local:

Inferior a 0,5 inércia fracaEntre 0,5 e 1,5 inércia médiaSuperior a 1,5 e sem cumprir a condição definida para inércia forte inércia médiaSuperior a 1,5 e se a metade das paredes pesar mais de 300 kg/m2 inércia forte

O amortecimento e o atraso serão proporcionais a inércia da construção.Considera-se que a construção está assentada diretamente sobre o solo ou erguida sobrelaje de grande espessura.

Podem ser adotados os seguintes valores para o amortecimento:

Para a construção de inércia muito fraca m = 0,4Para a construção de inércia fraca m = 0,6Para a construção de inércia média m = 0,8Para a construção de inércia forte m = 1,0



184

12. Temperatura externa média e elongaçãote = Temperatura média do ar externo (°C)

te = 2

TeminTemax ++eq. (7.9)

onde:Temax = média das máximas (°C)Temin = média das mínimas (°C)

A = Amplitude de temperatura (°C)

A = 2

TeminTemax −−eq. (7.10)

onde:Temax = média das máximas (°C)Temin = média das mínimas (°C)

E = enlongação (°C)

E = 2

Aeq. (7.11)

A = amplitude de temperatura (°C) (fig. 7.4)

Temperatura Temáx

Amplitude Teméd

Tenim

Enlongação

Figura 7.4. Amplitude da temperatura

13. Temperatura interna máxima resultanteTimax = te + (1 - m)E + (1 – m) ∆t (°C) eq. (7.12)onde:te = Temperatura média do ar externo (°C)

te = 2

TeminTemax ++eq. (7.13)

∆t = diferença de temperatura interna e externa (°C)Temax = média das máximas (°C)Temin = média das mínimas (°C)E = enlongação (°C)

E = 2

A

A = amplitude de temperatura (°C)



185

m = coeficiente de amortecimento

14. Efeito chaminé

1tHA0,14c ∆××=Φ eq. (7.14)onde:Φc = Fluxo de ar por efeito chaminé (m3/s)A = área da abertura, considerada a de entrada ou de saída (m2)H = altura medida a partir da metade da altura da abertura de entrada de ar até ametade da abertura de saída do ar (m)∆t1 = (1 – m)∆t, sendo ∆t calculado levando em consideração o fator de inércia.∆t = diferença de temperatura interna e externa (°C)m = coeficiente de amortecimento

Nas simulações utilizaram-se as seguintes premissas (tab. 7.3):

Tabela 7.3. Temperaturas do município de Boa Vista – 1989Temperatura do ar (°°C)

Máximaabsoluta

MínimaabsolutaPeríodo

Médiadas

Máximas

Médiadas

Mínimas Graus Data Graus Data

Médiacompensada

Janeiro 31,2 22,1 32,8 20 20,0 30 26,8Fevereiro 31,8 21,7 33,6 7 20,0 20 27,1

Março 31,9 21,5 34,2 12 19,8 22 27,0Abril 33,0 22,0 34,6 23 20,4 7 28,1Maio 30,5 21,4 33,8 5 19,0 14 26,3Junho 30,4 21,7 32,2 30 19,2 5 26,1Julho 30,1 21,7 33,4 19 18,8 9 26,1Fonte: Ministério da Agricultura, do Abastecimento e da Reforma Agrária, Instituto Nacional de Meteorologia.

♦ Tipo de residênciasTipo 1 – Classe da alto consumo de energia elétrica, estratos 5 e 6.§ Área construída = 289 m2

§ Telhado = amianto§ Janela = madeira com vidro (2) com, 1,00 X 1,80 m§ Pé direito = 2,80 m§ Parede = alvenaria

Tipo 2 – Classe de médio consumo de energia elétrica, estratos 3 e 4.§ Área construída = 100 m2

§ Telhado = amianto§ Janela = madeira com vidro(1) com, 1,00 X 1,80 m§ Pé direito = 2,60 m§ Parede = alvenaria

Tipo 3 – Classe de baixo consumo de energia elétrica, estratos 1 e 2.§ Área construída = 49 m2

§ Talhado = amianto§ Janela = madeira com vidro com, 1,00 X 1,20 m§ Pé direito = 2,60 m§ Parede = alvenaria



186

Tipo 4 – Classe de baixo consumo de energia, estratos 1 e 2 (Pintolândia).§ Área construída = 59 m2

§ Telhado = amianto§ Janela = madeira com vidro com, 1,00 X 1,20 m§ Pé direito = 2,60 m§ Parede = madeira

♦ Ganhos de calor devido à radiação solar incidenteEste varia com a orientação da parede em relação aos pontos cardeais e a área darespectiva parede. Considerando uma edificação com todas as paredes de mesma área,tem-se os seguintes ganhos máximos diários de calor devido a radiação solar:Casa tipo 1 = 38.651 W, às 12:00 h.Casa tipo 2 = 14.049 W, às 12:00 h.Casa tipo 3 = 7.326 W, às 13:00 h.Casa tipo 4 = 7.225 W, às 13:00 h.

♦ Coeficiente de condutância térmica superficial externahe = 20 W/m2°C – para parede vertical

♦ Coeficiente de condutância térmica superficial internahi = 8 W/m2°C – para parede vertical

♦ Coeficiente de condutância térmica superficial externahe = 20 W/m2°C – para parede horizontal fluxo descendente

♦ Coeficiente de condutância térmica superficial internahi = 6 W/m2°C – para parede horizontal fluxo descendente

♦ Coeficiente global de transmissão de calorPara ganhos de calorKbloco = 2,99 W/m2°CKvidro = 4,82 W/m2°CKamianto = 3,49 W/m2°CKmadeira = 2,64 W/m2°CKbarro = 4,05 W/m2°C

♦ Coeficiente de condutibilidade térmica do materialλBloco = 0,91 W/m2°CλMadeira =0,12 W/m2°CλVidro = 0,8 W/m2°CλAmianto = 0,15 W/m2°CλBarro = 0,93 W/m2°C

♦ Coeficiente de absorção da radiação solarαBloco = 0,50 – 0,70αMadeira = 0,85 – 0,95αVidro = transparente



187

αAmianto = 0,50 – 0,70αBarro = 0,85 – 0,95

Quadro 7.1. Valores de αα para diferentes materiais e coresMateriais e coloração α

Preto fosco 0,800Tijolo pedra ou telha cor vermelha 0,725Tijolo pedra ou telha cor couro 0,600Tijolo pedra ou telha cor amarela 0,400Alumínio, ouro e bronze (brilhantes) 0,400Latão, aluminio fosco, aço galvanizado 0,525Latão e cobre (polidos) 0,400Alumínio, cromados (polidos) 0,250Branco 0,250Amarelo laranja e vermelho claro 0,400Vermelha-escura, verde-clara e azul-clara 0,600Marrom-escura, preta 0,950Fonte: FROTA e SCHIFFER 22

♦ Frequência horária da ventilaçãoN = taxa de renovação horário do recinto

Tabela 7.4. Frequência horária da ventilação para cada tio de residência simulada

Simulações Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4casa padrão N=3,8 N=6,0 N=8,4 N=8,4 telhado amianto branco N=2,8 N=4,6 N=6,7 N=6,7 telhado de barro N=2,8 N=5,0 N=7,2 N=7,3 telhado barro branco N=2,0 N=3,7 N=5,6 N=5,7 casa padrão c/ árvore N=2,8 N=4,5 N=6,3 N=6,4telhado barro branco c/ árvore N=1,5 N=2,7 N=4,2 N=4,2

Tipo de Casa

♦ Inércia térmica da construção

Tabela 7.5. Valores de amortecimento adotado, devido à inércia das residênciassimuladas

Simulações Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4casa padrão m = 0,6 m = 0,5 m = 0,4 m = 0,4telhado amianto branco m = 0,6 m = 0,5 m = 0,4 m = 0,4telhado de barro m = 0,8 m = 0,7 m =0,6 m =0,6telhado barro branco m = 0,8 m = 0,7 m =0,6 m =0,6casa padrão c/ árvore m = 0,6 m = 0,5 m = 0,4 m = 0,4telhado barro branco c/ árvore m = 0,8 m = 0,7 m =0,6 m =0,6

Tipo de Casa

Fonte: FROTA e SCHIFFER 22

♦ Temperaturas§ Temperatura máxima no mês = 31,2 °C§ Média das máximas = 32,8 °C§ Média das mínimas = 22,1 °C§ Mínima absoluta = 20,0 °C§ Temáx. = 32,0 °C



188

§ Temín. = 21,05 °C§ Teméd. = 26,53 °C§ Amplitude -= 5,48 °C§ Enlongação = 2,74 °C

♦ Efeito chaminé

1tHA0,14c ∆××=ΦA = área de aberturaA = 1,8 m2 para casas do tipo 1 e 2.A = 1,2 m2 para casas do tipo 3 e 4.H = 0,55 m

7.5.2.2. Resultados das Simulações Realizadas

Utilizando-se o método simplificado de avaliação do desempenho térmico dasedificações, anteriormente descrito, foram avaliadas três alternativas de melhoria daeficiência energética no condicionamento ambiente: (a) telhas de barro, (b) pintura dostelhados na cor branca (caiação) e (c) arborização do terreno, para residências típicas deBoa Vista.

As casa foram consideradas sem divisão interna e com formato quadrado, parasimplificar a representação de orientação solar.

Os resultados das simulações do desempenho das edificações são apresentados natabela 7.6.

Tabela 7.6. Temperatura interna máxima estimada para residências simuladas

Simulações Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4casa padrão 32,83 33,34 33,85 33,93telhado amianto branco 30,41 31,08 31,75 31,78telhado de barro 30,00 31,01 31,84 31,9telhado barro branco 28,58 30,19 29,41 30,21casa padrão c/ árvore 30,48 31,37 30,92 31,42telhado barro branco c/ árvore 27,89 28,46 29,02 29,04

Timáx. por tipo de Casa

Fonte: Dados calculados* Temperaturas expressas em °C

a) Utilização de Telhas de BarroA simulação de troca de cobertura de amianto para telha de barro foi realizada

mantendo-se os parâmetros das casas tipo 1, 2, 3 e 4, somente foi modificada a cobertura(tabela 7.7).

Tabela 7.7. Comparação da temperatura interna máxima,variando-se o tipo de cobertura do telhado

Temperatura interna máximaCasa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4

Casa padrão 32,83 °C 33,34 °C 33,85 °C 33,93°CCasa com telhado de barro 30,00 °C 31,01 °C 31,84 °C 31,90°CVariação (∆t) 2,83 °C 2,33 °C 2,01 °C 2,03 °C

* Os tipos de residências foram descritos anteriormente.



189

Nota-se que o telhado tem mais influencia nas residencial de maior área pois a áreade troca térmica destes telhados é maior do que as áreas de troca das paredes. Osresultados indicam que somente a troca do tipo de telha não atingiria a temperatura da zonade conforto que está situada entre 22 – 27°C36 (mesmo que utilizada a banda proposta porGivoni de 18 – 29°37), conforto este que é muito influenciado pela umidade relativa local.

b) Pintura dos Telhados na Cor Branca (caiação)A simulação dos efeitos da pintura branca da cobertura foi realizada mantendo-se

os parâmetros das casas tipo 1, 2, 3 e 4, somente foi modificada a coloração da cobertura(tabela 7.8).

Tabela 7.8. Comparação da temperatura interna máxima,variando-se a cor do telhado


Casa padrão 32,83 °C 33,34 °C 33,85 °C 33,93°CCasa com telhado de barro 30,40 °C 31,08 °C 31,75 °C 31,78°CVariação (∆t) 2,43 2,26 2,10 2,15


Novamente verifica-se que o telhado influencia mais as casas com maior área, mascom a pintura das telhas ainda não é atingida a temperatura da zona de conforto.

c) Arborização do TerrenoPara simular a arborização do terreno contíguo à casa, foi adotada a hipótese de

redução pela metade da radiação solar incidente anteriormente adotada, (a radiação solarincidente esta caracterizada em ganhos de calor devido a radiação solar incidente,anteriormente descrito).

Os resultados obtidos constam da tabela 7.9.

Tabela 7.9. Comparação da temperatura interna máxima, arborizando o terrenoTemperatura interna máxima

Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4Casa padrão 32,83 °C 33,34 °C 33,85 °C 33,93°CCasa com telhado de barro 30,48 °C 30,92 °C 31,37 °C 31,42°CVariação (∆t) 2,35 2,42 2,48 2,51


A arborização do terreno simulado também não permitiu que se atingisse atemperatura da zona de conforto.

7.5.3. Simulação de Medidas Simultâneas

A simulação das medidas simultâneas foram: a troca da telha de amianto pela telhade barro em conjunto com a pintura das mesmas na cor branca e a troca da telha deamianto pela telha de barro em conjunto com a pintura na cor branca e a arborização doterreno.

36 Zona de conforto usada por FROTA, A. B. e SCHIFFER, S. R. em “Manual de Conforto Térmico” anexo 3, pag. 179.37 Zona de conforto utilizada por Givoni apud LAMBERTS, R. et al. em “Eficiência energética na arquitetura” pag. 106.



190

Os resultados podem ser observados na tabela 7.10.

Tabela 7.10. Comparação da temperatura interna máxima, medidas aplicadas emconjunto.


Casa padrão 32,83 °C 33,34 °C 33,85 °C 33,93°CC/ telhado de barro epintado de branco

28,58 °C 29,41 °C 30,19 °C 30,21 °C

C/ telhado de barro,pintado de branco earborização

27,89 °C 28,46 °C 29,02 °C 29,04°C

Variação (∆t)** 4,25 °C 3,93 °C 3,66 °C 3,72 °CVariação (∆t1)*** 4,94 °C 4,88 °C 4,65 °C 4,89 °C

* Os tipos de residências foram descritos anteriormente;** Variação (∆t) = variação entre a casa padrão e a casa com telhado de barro pintado de branco;*** Variação (∆t1) = variação entre a casa padrão e a casa com telhado de barro, pintado de branco e terrenoarborizado.

Nota-se que com a utilização do conjunto de medidas: troca da telha de amiantopela telha de barro + pintura do telhado de branco + arborização do terreno, a temperaturainterna máxima, aproxima-se da temperatura da zona de conforto. Esta aproximação nosmostra que alternativas simples, quando utilizadas em conjunto, podem apresentar umagrande melhora do conforto ambiental, portanto um ganho na eficiência energética parafim de conforto ambiental.

Os valores absolutos obtidos nas simulações são dependentes de hipótesesadotadas no modelo simplificado e de parâmetros representativos das edificações e doclima.

De um modo geral os valores calculados são consistentes com as temperaturasmedidas em residência típicas. O objetivo principal das simulações, porém, é avaliar oefeito relativo obtido através de medidas; isto é, a redução de temperatura possívelmediante a adoção de medidas isoladas ou simultâneas.

Os resultados obtidos servem para reforçar o diagnóstico já realizado no relatórioda pesquisa, parcialmente reproduzido nas seções 7.1 a 7.5:

§ as habitações tradicionais, com influência indígena, representam referenciaimportante;

§ a necessidade de orientar as características arquitetônicas, em todos os estratossociais, para adoção de padrões consistentes com a realidade climática.

Simplificadamente, deve-se sempre buscar a redução de carga térmica e dar ênfase aventilação natural (sempre que o ar condicionado artificial não seja essencial).

7.5.4. Melhoria Proporcionada pelo Efeito Chaminé, Utilização de VentilaçãoVertical

O ar quente tende a se acumular nas partes mais elevadas do interior da edificação;a retirada deste ar quente pode criar um fluxo de ar ascendente gerado por aberturas emdiferentes níveis. Isto pode ser feito através de diversos dispositivos, como lanternins,aberturas no telhado, exaustores eólicos ou aberturas zenitais (figura 7.5).



191

Figura 7.5. Fluxos de ar em edificações

Pelo método simplificado de avaliação do desempenho térmico das edificações, foisimulada a utilização de aberturas localizadas na parte superior da parede, com seguinteshipóteses:

♦ As dimensões das casas foram mantidas;♦ As dimensões das janelas já existentes, em cada casa, foram mantidas;♦ Para casas do tipo 1 e 2, foram utilizadas janelas de 0,60 × 1,80 m;♦ Para casas do tipo 3, foram utilizadas janelas de 0,45 × 1,35 m;♦ Para casas do tipo 4, foram utilizadas janelas de 0,45 × 0,90;♦ A diferença entre as cotas, do centro da janela existente e do centro da nova janela, foi

de 0,60 m;

Os resultados obtidos foram:

Tabela 7.11. Acréscimo na frequência horária da ventilação para cada tio deresidência simulada

Simulações Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4casa padrão N = 1,36 N = 3,77 N = 4,98 N = 3,45telhado amianto branco N = 0,95 N = 2,83 N = 3,90 N = 2,68telhado de barro N = 0,98 N = 3,06 N = 4,23 N = 2,90telhado barro branco N = 0,69 N = 2,25 N = 3,25 N = 2,26casa padrão c/ árvore N = 0,98 N = 2,78 N = 3,69 N = 2,53telhado barro branco c/ árvore N = 0,49 N = 1,63 N = 2,37 N = 1,60

Acréscimo

Com este acréscimo a frequência horária da ventilação passa a ser de (tabela 7.12):

Tabela 7.12.Frequência horária da ventilação resultante, para cada tio de residênciasimulada

Simulações Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4casa padrão N = 5,16 N = 9,77 N = 13,38 N = 11,85telhado amianto branco N = 3,75 N = 7,43 N = 10,6 N = 9,38telhado de barro N = 3,78 N = 8,06 N = 11,43 N = 10,2telhado barro branco N = 2,69 N = 5,95 N = 8,85 N = 7,96casa padrão c/ árvore N = 3,78 N = 7,28 N = 9,99 N = 8,93telhado barro branco c/ árvore N = 1,99 N = 4,33 N = 6,57 N = 5,8

Novo valor de N



192

A velocidade recomendada para a zona de conforto é de 0,1 a 1,5 m/s segundoFrota e Schiffer 18 e de até 2,0 m/s para Lamberts 19. A tabela 7.13 apresenta os valoresresultantes das simulações.

Tabela 7.13. Velocidade do vento resultante (janelas existentes e janelas novas)

Simulações Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4casa padrão 0,76 0,53 0,54 0,55telhado amianto branco 0,55 0,40 0,42 0,43telhado de barro 0,55 0,44 0,46 0,47telhado barro branco 0,39 0,32 0,35 0,37casa padrão c/ árvore 0,55 0,39 0,40 0,41telhado barro branco c/ árvore 0,29 0,23 0,26 0,26

Velocidade do ar (m/s)

Nota-se que em nenhum momento a velocidade limite foi excedida. Obteve-se umamelhora na sensação de conforto, principalmente em casas do tipo 3 e 4, onde astemperaturas mostram-se mais elevadas.

Apesar do aumento da frequência horária da ventilação (N), não ocorre umasignificativa diminuição da temperatura interna máxima em nenhuma das casas simuladas.Esta alternativa influenciará prioritariamente no consumo do condicionamento ambiente(ventiladores e condicionadores de ar).

7.5.5. A Influência das Alternativas Estudadas sobre o Consumo de Energia

Nos estratos de menor consumo de energia elétrica, o principal consumo se dá pelouso de refrigeração, seguido pelo condicionamento ambiental (condicionadores de arquando existentes, e ventilação). Já nos estratos de maior consumo de energia elétrica, oprincipal consumo se dá pelo uso do condicionamento ambiental (principalmente peloscondicionadores de ar), seguidos pela refrigeração.

A redução da temperatura interna das edificações terá efeito significativo sobreambos os usos: refrigeração e ar condicionado. O diferencial de temperatura (permitidopela redução de temperatura decorrente das medidas) integrada ao longo do tempo (ano),reduz a carga térmica. Esta carga deveria ser retirada dos ambientes pelos condicionadoresde ar.

O coeficiente de desempenho (COP) de cada aparelho de ar condicionado, indica arelação entre energia elétrica consumida e energia térmica retirada do ambiente. Pode-seassim estimar a redução de consumo elétrico proporcionado pelas medidas.

De uma forma análoga, a redução de temperatura do ambiente que circunda osrefrigeradores tem dois efeitos: reduz a carga térmica que penetra no refrigerador porcondução pelo envoltório (gabinete) e, facilita a retirada de calor pela troca térmica entre ocondensador e o ambiente.

7.5.5.1. A Influência das Alternativas Estudadas sobre o Consumo de Energia dosRefrigeradores

Nesta seção faz-se uma estimativa de como as mediadas influenciariam noconsumo de energia elétrica das geladeiras.



193

As seguintes premissas foram seguidas:• adotou-se como padrão a geladeira de 270 litros, modelo com maior incidência

nos estratos pesquisados;• levou-se em consideração somente a troca térmica pelas paredes do

refrigerador;• a simulação considerou uma carga de 6 kg de alimentos por dia, com uma carga

térmica de 5,02 kWh/mês;• 300 aberturas de porta por mês;• temperatura interna da geladeira de 5 °C;• COP 1,4 e 1,0; 1,4 para consumos próximos aos dados pelo fabricante e 1,0

para consumo próximo aos medidos;

As tabelas 7.14 a 7.17 ilustram a utilização de cada medida e sua influência noconsumo elétrico das geladeiras. Medida 1 = telhado de amianto pintado de branco,Medida 2 = troca de cobertura por telha de barro, Medida 3 = telhado de barro pintado debranco, Medida 4 = arborização do terreno e Medida 5 = telhado de barro pintado debranco e terreno arborizado. Onde Timáx = temperatura interna máxima para casa padrão,Timáx1 = temperatura interna máxima para a medida 1, Timáx2 = temperatura internamáxima para a medida 2, assim respectivamente até Timáx5 = temperatura interna máximapara a medida 5.

Tabela 7.14. Temperatura interna máxima em °°C e respectivo consumo elétrico emkWh/mês, por tipo de casa

Casa tipo 1

Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4Timáx ( °C) 32,83 33,34 33,85 33,93Cons. (kWh/mês) 34,83 36,56 37,22 37,32Timáx1 (°C) 30,41 31,08 31,75 31,78Cons. (kWh/mês) 32,78 33,64 34,51 34,52Timáx2 (°C) 30,00 31,01 31,84 31,90Cons. (kWh/mês) 32,25 33,55 34,62 34,70Timáx3 (°C) 28,58 29,41 30,19 30,21Cons. (kWh/mês) 30,42 31,49 32,50 32,52Timáx4 (°C) 30,48 30,92 31,37 31,42Cons. (kWh/mês) 32,87 33,44 34,02 34,08Timáx5 (°C) 27,89 28,46 29,02 29,04Cons. (kWh/mês) 29,53 30,26 30,99 31,01* COP = 1,4 para consumo médio próximo ao consumo especificado pelos fabricantes.

Tabela 7.15. Temperatura interna máxima em °°C e respectivo consumo elétrico emkWh/mês, por tipo de casa.Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo4

Timáx (°C) 32,83 33,34 33,85 33,93Cons. (kWh/mês) 50,26 51,18 52,10 52,25Timáx1 (°C) 30,41 31,08 31,75 31,78Cons. (kWh/mês) 45,89 47,10 48,31 48,37Timáx2 (°C) 30,00 31,01 31,84 31,90Cons. (kWh/mês) 45,15 46,97 48,47 48,58Timáx3 (°C) 28,58 29,41 30,19 30,21Cons. (kWh/mês) 42,54 44,09 45,49 45,53Timáx4 (°C) 30,48 30,92 31,37 31,42Cons. (kWh/mês) 46,02 46,87 47,62 47,72Timáx5 (°C) 27,89 28,46 29,02 29,04Cons. (kWh/mês) 41,34 42,37 43,38 43,42

* COP = 1,0 para consumo médio próximo ao consumo levantado pelas mediçõesrealizadas em Boa Vista, 1997.



194

Comparando-se o consumo da casa padrão com os consumos obtidos pela adoçãodas medidas, tem-se: ∆C1 = Diferença entre o consumo da casa padrão e o consumo daobtido pela medida 1, ∆C2 = Diferença entre o consumo da casa padrão e o consumoobtido pela mediada 2, assim por diante até ∆C5 = Diferença entre o consumo da casapadrão e o consumo obtido pela medida 5.

Tabela 7.16. Diferença de consumo entre, o consumo da casa padrão e do consumoobtido pelas medidas, em kWh/mês, por tipo de casa

Variação do consumo. Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4

∆C1 (kWh/mês) 2,05 2,92 2,71 2,80

∆C2 (kWh/mês) 2,58 3,01 2,59 2,62

∆C3 (kWh/mês) 4,41 5,07 4,72 4,80

∆C4 (kWh/mês) 1,96 3,12 3,20 3,24

∆C5 (kWh/mês) 5,30 6,30 6,23 6,31* COP = 1,4 para consumo médio próximo ao consumo especificado pelos fabricantes.

Tabela 7.17. Diferença de consumo entre casa padrão e do consumo obtido pelasmedidas, em kWh/mês, por tipo de casa.

Variação do consumo Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3 Casa tipo 4

∆C1 (kWh/mês) 4,37 4,08 3,79 3,88

∆C2 (kWh/mês) 5,11 4,21 3,63 3,67

∆C3 (kWh/mês) 7,72 7,09 6,61 6,72

∆C4 (kWh/mês) 4,24 4,31 4,48 4,53

∆C5 (kWh/mês) 8,92 8,81 8,72 8,83* COP = 1,0 para consumo médio próximo ao consumo especificado pelos fabricantes.

7.5.6. A Problemática da Formação de Pessoal na Área de Construção Civil

O “Diagnóstico do alto consumo de energia nas residências de classe média de BoaVista – RR”38, observa que a arquitetura praticada atualmente em todas as classes socio-econômicas da cidade de Boa Vista, em geral não está adaptada ao clima e que um dosmaiores causadores deste problema é a falta de mão de obra especializada, existindo umagrande imigração de profissionais na área de Engenharia Civil e Arquitetura de outrosestados, que não estão acostumados com o clima da região.

Grande parte das construções, especialmente nas zonas de expansão urbana nãosegue projetos prévios, nem licenciamento junto a prefeitura. São executados diretamentepor pedreiros, carpinteiros e mestres de obras, às vezes seguindo limitações ditadas pelos“kits” de construção doados em programas assistências.

A médio e longo prazo, esta problemática poderá ser minimizada com a formaçãode profissionais da área de construção civil acostumados com o clima local. Neste aspecto,a Universidade Federal de Roraima possui o curso de Engenharia Civil registrada desde03/10/1993 com duas turmas formadas até o ano de 1998. Segundo o site,www.inep.gov.br, o curso de Engenharia Civil realizou dois Exames Nacional de Cursos(Provão), no ano de 1997 e 1998. Já o curso técnico de edificações da Escola TécnicaFederal de Roraima, que funciona desde 1991 deveria atender a demanda com maiorrapidez e devido a característica do profissional da área de edificações, ele funcionariacomo elo de ligação entre o engenheiro e o mestre de obras, pois este profissional possui 38 FERREIRA, N. M. L. R. A. e FONTINHAS, P. R. F. Diagnóstico do alto consumo de energia nas residências de classemédia de Boa Vista – RR.



195

conhecimentos técnicos e tecnológicos sem a teoria e profundidade dos engenheiros,porém, muito acima do conhecimento intuitivo e prático do mestre de obras. Toda via, asduas entidades, Universidade e Escola Técnica, deverão dar ênfase na conscientização dosestudantes quanto a problemática das edificações e sua adaptação ao clima. Somente assimpoderão ser formados profissionais aptos à lidar com as características do clima e aspossibilidades, existentes dentro da construção civil, para adequação das construções.

Até o presente momento estas entidades não possuem disciplinas específicasvoltadas a tarefa de adequação ao clima, na Escola Técnica estará sendo implantada nesteano de 1999 um programa de casas populares, porém a temática principal focada por esteprograma será a construção de casas populares de baixo custo. Não sendo mencionadanenhuma atenção à problemática da adequação climática das construções.

Como citado, a construção de uma edificação confortável, adequada ao clima não émais cara que uma não adequada, já a adequação de um projeto mal elaborado pode custartanto quanto uma nova construção.

Para ações de curto prazo, deve-se investir na capacitação e atualização dosoperários da construção civil, que representa a maior parcela dos responsáveis pelas obrasda cidade.

O programa de formação de pessoal na área de construção civil portanto deveráapresentar duas frentes distintas. Uma voltada aos estudantes de Engenharia Civil eEdificações e outra voltada aos operários da construção civil.

Para os estudantes, deverá ser elaborado junto às entidades estudantis, umaadequação na grade curricular que enfatize as necessidades da adequação das construçõesao clima local. Também deverão ser organizadas palestras, workshops e outros mecanismosque orientem e estimulem os estudantes. Estas entidades estudantis poderão manter umsuporte de atualização dos profissionais já graduados.

Para os operários da construção civil, o programa de formação de pessoal propostobasicamente pode ser dividido em:

a) Escolha de profissionais da área de construção civil com experiência emconstruções adequadas ao clima;

b) Elaboração de um programa de conscientização e aprendizado da construçãoeficiente;

c) Elaboração do material didático;d) Treinamento do pessoal que ministrará os cursos do programa;e) Escolha dos locais do curso; (o programa poderá ser dividido em cursos

específicos para pedreiros e mestres de obras, bem como para os cidadãos queoptam por construir suas próprias casas).

f) Divulgação;g) Acompanhamento e monitoramento do programa;h) Tratamento dos dados e resultados obtidos.

Os profissionais da área de construção civil com experiência em construçõesadequadas ao clima, preferencialmente deverão ser localizados, se possível, na comunidade,senão deverá ser feito um convênio com o governo a fim de disponibilizar estes



196

profissionais para o programa, onde a universidade local e as demais universidades daregião norte poderão contribuir e muito.

Caberá a uma junta composta pela universidade, escola técnica, prefeitura,concessionária e com apoio da comunidade, a elaboração de um programa deaperfeiçoamento e aprendizado da construção eficiente.

O material didático constará de uma “cartilha” explicativa com grande apelo visual,onde a proposta possa ser apresentada por meio de “estória em quadrinhos” de fácilentendimento; por cartazes explicativos seguindo a mesma diretriz da cartilha; de audio-visuais como filmes de ordem prática onde possa ser encenado uma trama do dia a dia dasconstruções.

O pessoal que ministrará o curso poderá ser treinado pelos profissionaisanteriormente definidos que poderão ser: líder de comunidade, estagiário de engenhariacivil, funcionário da prefeitura ou funcionário da concessionária.

O programa deverá ser regionalizado por bairros e de preferencia ministrado nasescolas públicas ou associações de bairro. Possibilitando o acesso fácil aos interessados noscursos do programa. A divulgação do programa deverá ser realizada pelos meios decomunicação como: rádio e TV, por cartazes, faixas, panfletos, bem como pelasassociações de bairros.

Caberá a junta formada o acompanhamento e monitoramento das atividades eprogressos obtidos pelo programa e após tabulação dos dados e resultados a elaboração deum documento explicativo.

Como citado anteriormente, pode-se sugerir como base para a cartilha um formatojá consolidado por campanhas explicativas aplicadas aqui em São Paulo, como por exemploas cartilhas explicativas elaborada pela marca Tigre de tubos de PVC e pela marca Coral detintas de parede. Esta cartilha deve ser confeccionada com uma linguagem simples e diretae o formato “estória em quadrinhos” pode ser de grande valia.

Deverão constar desta cartilha métodos simples e aplicáveis a realidade das classesde baixa renda da cidade de Boa Vista, além das alternativas levantadas pelo trabalho“Diagnóstico do alto consumo de energia nas residências de classe média de Boa Vista –RR” 20 e por este capítulo como:

§ Cobertura das casas com telha de barro, com pintura branca;§ Pé direito mínimo de 3 metros de altura;§ Orientação do domicílio de forma a receber, na face de maior área, radiação

solar somente no período da manhã;§ Utilização de forro de madeira;§ Arborização do terreno.

7.6 Programa de Incentivos à Aquisição de Condicionadores Eficientes.

7.6.1. Caracterização do Uso

Como já foi registrado no Relatório da Pesquisa (primeira parte do projeto), ocondicionamento ambiente é o maior uso final em ordem de importância, com uma



197

incidência média de 34 % sobre o consumo residencial, com o consumo médio de 76,58kWh/mês por domicílio e de 29 % sobre o consumo comercial, com o consumo médio de2,15 kWh/mês por metro quadrado de estabelecimento (tab. 7.18).

Tabela 7.18 Consumo médio de energia por estrato - kWh/mêsEstrato Condicionamento

ambientalTotal Participação no total

%1 4,85 106,4 4,562 9,22 121,74 7,573 21,27 166,59 12,774 63,21 234,75 26,935 432,64 631,54 68,516 775,17 1107,70 70,378 145,04 628,55 23,089 536,48 1776,55 30,2010 697,20 1990,01 35,0511 423,42 1674,91 25,28

Nos estratos residenciais, o consumo apresenta-se concentrado nos estratos demaior consumo, sendo inexpressivo nos estratos 1 e 2. No consumo total de energia paraesses estratos, o condicionamento ambiental apresenta participação de 4,56 e 7,57%. Nosestratos 3 a 6 esses valores apresentam um forte aumento, chegando a 68,51% e 70,37% doconsumo do estrato, nos estratos 5 e 6. Nos estratos relativos aos setores de atividades,nota-se um consumo variando entre 23% e 35% do total de cada estrato, incluindo osequipamento de condicionamento central. A quantidade de condicionares por estrato e aquantidade de condicionadores por ligação em cada estrato é mostrada a seguir (tab. 7.19).

Tabela 7.19. Condicionadores por estrato e por ligação em Boa Vista, 1997 (un.)Estrato Quantidade de

condicionadoresCondicionadores por

ligação1 131 0,03032 480 0,08823 1650 0,12004 4040 0,34655 4617 1,48816 2244 2,59728 2340 0,68509 2899 3,137510 1602 15,052611 861 33,1154Média 20864 0,4769

Pode-se perceber que a maior parte dos condicionadores do setor residencialencontra-se nos estratos de consumo 4, 5 e 6, totalizando 10.901 aparelhos, representado82,8% do total do setor residencial e 52,2% do total geral. No setor comercial é possívelobservar uma grande concentração de equipamento por ligação nos estratos 10 e 11 com10,05 e 33,11 aparelhos por ligação, o que poderia justificar uma abordagem individual acada um desses consumidores.

Com relação ao consumo de energia para o uso final condicionamento ambiental,um fenômeno bastante peculiar da cidade é uma tendência à expansão. Devido a severidadeclimática, o aparelho de ar condicionado é o sonho de consumo de boa parte da população,o que poderá aumenta de forma importante o consumo de energia no caso do aumento depoder aquisitivo da população. Isso pode ser notado com o aumento do número deaparelhos por ligação e da participação do consumo com condicionamento observado nosestratos de maior consumo.



198

Do ponto de vista da distribuição no tempo, a demanda do condicionamentoambiental é relativamente constante ao redor de 8,5 MW em um dia de semana. Isso sedeve pela complementaridade de horário de operação, pois o consumo residencial aumentade forma importante entre 20 horas e 7 horas, enquanto o consumo do setor de atividadeocorre, principalmente entre 8 horas e 19 horas, conforme o gráfico 7.1.

Gráfico 7.1 Curva de carga - Verão, dia de semana – Boa Vista

Demanda do condicionamnto ambiental

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Hora do dia

Po

tên

cia

em M

W

Residencial Atividades

A pesquisa de campo (1997) permitiu estimar que existiam 20864 condicionadoresde ar em Boa Vista (tabela 7.20), sendo que destes, 63,1% estavam instalados emresidências. Os modelos mais comuns de condicionador são os de potência entre 7.500BTU e 12.000 BTU, correspondendo a 82,3% do total (17178 unidades). Caso sejamconsiderados apenas os 13162 condicionadores residenciais, 5657 destes são de 7500 BTUe 5250 são de 10.000 BTU, representando, respectivamente, 43% e 40% do total decondicionadores residenciais.

Tabela 7.20 Parque estimado de condicionadores, por estrato, em Boa Vista, 1997Estrato

BTU1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 Total

4500 0 0 275 101 0 110 0 78 20 3 5877500 131 160 550 2525 1653 638 900 260 38 31 688610000 0 320 550 1313 2451 616 720 1014 380 503 786712000 0 0 275 101 171 396 360 728 292 102 242514000 0 0 0 0 171 110 0 26 80 3 39016000 0 0 0 0 0 66 0 52 80 43 24118000 0 0 0 0 0 242 240 338 480 72 137220000 0 0 0 0 114 0 0 0 30 1 14521000 0 0 0 0 0 0 120 143 148 23 43423000 0 0 0 0 57 0 0 0 0 0 5724000 0 0 0 0 0 0 0 65 0 0 6530000 0 0 0 0 0 0 0 195 44 80 31940000 0 0 0 0 0 66 0 0 10 0 76total 131 480 1650 4040 4617 2244 2340 2899 1602 861 20864

A tabela 7.21 registra as medições efetuadas em condicionadores de diversaspotências durante a etapa de campo em Boa Vista, na qual a média de consumo mensal deenergia obtida foi de 376,15 kWh/mês.



199

Tabela 7.21 Medições efetuadas em condicionadores de ar em Boa Vista.Instalação Retirada Total Cons. período Cons. mensal Cons. dia Total dias Cons. ligado Total horas Pot. Utilizada Pot. instalada Pot. instalada Fator dedia/horas dia/horas dias kWh +/- 2kWh (kWh) (kWh) ligados kWh/dia ligadas kW(h/h) Btu W utilização

16/10/97 16:07 21/10/97 15:00 4,95 61 374,61 12,31 2,64 23,15 63,25 0,96 10.000 1750 0,5516/10/97 16:10 21/10/97 15:00 4,95 88 540,65 17,77 2,70 32,62 64,75 1,36 12.000 2000 0,6822/10/97 20:30 29/10/97 06:30 6,42 128 606,82 19,95 2,81 45,57 67,42 1,90 15.000 2550 0,7423/10/97 18:00 29/10/97 07:00 5,54 73 400,72 13,17 2,47 29,53 59,33 1,23 10.000 1750 0,7008/10/97 08:55 15/10/97 16:25 7,31 134 557,44 18,32 3,16 42,34 75,95 1,76 10.000 1750 1,0108/10/97 09:10 15/10/97 16:24 7,30 35 145,82 4,79 3,78 9,27 90,63 0,39 9.000 1750 0,2224/10/97 16:20 28/10/97 09:28 3,71 54 442,31 14,54 1,67 32,40 40,00 1,35 7.000 1500 0,9015/10/97 10:00 21/10/97 15:57 6,25 145 705,98 23,21 15.000 255016/10/97 09:15 21/10/97 16:15 5,29 85 488,64 16,06 10.000 175008/10/97 18:30 17/10/97 04:00 8,40 55 199,28 6,55 2,25 24,41 54,08 1,02 10.000 1750 0,5809/10/97 12:10 16/10/97 07:40 6,81 176 785,90 25,83 6,81 25,83 163,50 1,08 7.000 1500 0,7208/10/97 09:45 15/10/97 09:05 6,97 65 283,60 9,32 2,13 30,48 51,18 1,27 10.000 1750 0,7307/10/97 16:40 15/10/97 16:36 8,00 123 467,87 15,38 4,13 29,80 99,07 1,24 10.000 1750 0,7107/10/97 10:25 15/10/97 09:40 7,97 118 450,45 14,81 4,40 26,84 105,50 1,12 7.500 1500 0,7509/10/97 16:35 15/10/97 10:53 5,76 44 232,27 7,64 1,81 24,35 43,37 1,01 7.500 1500 0,6808/10/97 10:05 15/10/97 10:45 7,03 110 476,14 15,65 2,53 43,46 60,75 1,81 10.500 1750 1,0315/10/97 11:30 21/10/97 10:20 5,95 44 224,90 7,39 1,75 25,19 41,92 1,05 10.500 1750 0,6016/10/97 11:30 22/10/97 09:14 5,91 49 252,40 8,30 2,00 24,51 47,98 1,02 10.000 1750 0,5816/10/97 10:30 22/10/97 09:30 5,96 63 321,64 10,57 2,09 30,09 50,25 1,25 10.000 1750 0,7217/10/97 10:03 30/10/97 14:45 13,20 36 82,99 2,73 1,80 20,02 43,17 0,83 10.000 1750 0,4817/10/97 10:00 30/10/97 14:43 13,20 93 214,38 7,05 2,15 43,23 51,63 1,80 18.000 2750 0,6515/10/97 10:20 21/10/97 11:06 6,03 100 504,31 16,58 2,71 36,92 65,00 1,54 10.000 1750 0,8808/10/97 09:00 15/10/97 16:22 7,31 26 108,24 3,56 0,93 27,84 22,42 1,16 7.000 1500 0,7707/10/97 18:25 16/10/97 07:30 8,55 45 160,20 5,27 5,14 8,76 123,25 0,37 10.000 1750 0,21

Média 376,15 Média 1,21 média 0,68desvio 190,32 desvio 0,40 desvio 0,20

mínimo 82,99 mínimo 0,37 mínimo 0,21máximo 785,90 máximo 1,90 máximo 1,03



200

Além das medições efetuadas, o projeto dispõe do banco de dados obtido dasdeclarações dos consumidores amostrados na pesquisa de campo em Boa Vista, cujasentrevistas foram devidamente depuradas para verificar a consistência das declarações como consumo histórico registrado no cadastro de consumidores da ELETRONORTE (tab.7.22).

Tabela 7.22. Média de potência de condicionadores obtida através de análise daspesquisas de campo.

CapacidadeBTU

PotênciaW

4500 13307500 150010000 175012000 200014000 230016000 255018000 272520000 287521000 295023000 322024000 335030000 413040000 5430

A tabela 7.23 mostra o período médio de operação dos equipamentos decondicionamento segundo estrato e modelo.

Tabela 7.23. Período médio de operação de condicionadores de ar (horas/dia)EstratoModelo

1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 Geral

4500 1,867 4,000 3,200 16,000 7,200 6,4537500 0,159 0,190 0,476 5,381 7,317 5,762 1,286 1,016 2,984 3,651 2,82210000 0,167 0,201 1,724 5,512 3,674 0,736 6,192 6,548 4,577 3,25912000 0,060 0,299 0,970 3,552 0,403 6,328 12,149 6,821 3,82314000 2,526 6,737 1,684 6,326 7,789 5,01316000 4,480 2,880 10,080 10,320 6,94018000 2,447 0,638 5,234 15,475 8,319 6,42320000 7,556 33,333 1,778 14,22221000 0,604 3,623 27,358 8,113 9,92523000 40,000 40,00024000 32,000 32,00030000 7,030 5,515 15,758 9,43440000 9,333 13,000 11,167

Todos 0,159 0,179 0,246 2,317 10,647 4,998 0,733 6,919 13,525 7,433 11,652

7.6.2. Programa Proposto de Substituição de Condicionadores de Ar para Reduçãoda Demanda de Energia Elétrica em Boa Vista - RR

A descrição do programa de substituição de condicionadores de ar do Projeto dePlanejamento Integrado de Recursos para Boa Vista será analisada do ponto de vistatécnico e econômico, salientando que não é objetivo deste trabalho o detalhamentominucioso dos programas.



201


♦ Direcionado ao setor residencial e comercial.♦ Substituição de condicionadores com potência de 7.500 BTU e 10.000 BTU, à

medida que forem sendo sucateados.♦ Incentivo à compra de condicionadores eficientes por parte de novos

consumidores que surgirem ao longo do período de análise para modelos de7.500 BTU e 10.000 BTU, ao invés de condicionadores convencionais.

♦ A substituição será por condicionador com capacidade de 7.500 BTU e 10.000BTU que tenha recebido selo Procel de Economia de Energia em 1998.

♦ A substituição dos aparelhos provoca uma redução da potência útil de 300 Wpara o modelo 7000 BTU e de 350 W para o modelo 10000 BTU.

O programa está direcionado para o setor residencial, com ênfase nos estratos 3, 4,5 e 6, e de atividade, com ênfase nos estratos 8 e 9. Os estratos 1 e 2 apresentam umconsumo muito baixo para o uso final condicionamento ambiental e o investimento paraabordar esse consumidor provavelmente não traria um retorno adequado. Osconsumidores dos estratos 10 e 11, em vários casos, possuem condicionadores de ar centrale consequentemente possuem uma quantidade relativamente pequena de condicionadoresde janela, 1602 e 861 unidades, respectivamente. Dessa forma os consumidores dosestratos 10 e 11 devem ser abordados de forma individual, obtendo-se assim, maiorprobabilidade de sucesso.

O programa tem como objetivo verificar o efeito da substituição doscondicionadores existentes a medida que forem sendo sucateados e, sabendo-se que osmodelos de 7.500 BTU e 10.000 BUT são os modelos mais encontrados, o programa serárestrito a análise da substituição destes modelos.

Além das substituições anteriores, considera-se que o crescimento vegetativo dapopulação e de domicílios, ao longo do período de análise, irá gerar uma demanda anualpor condicionadores que não estão contabilizadas no ano base. Parte-se da premissa queestes novos eletrodomésticos a serem adquiridos serão modelos que utilizam a tecnologiaconvencional e que existe a possibilidade do consumidor, mediante incentivos einformações adequados, optar por comprar um aparelho eficiente (Selo Procel deEconomia de Energia). Para estes casos, também serão analisados somente os modelos de7.500 BTU e 10.000 BTU.

Para dimensionamento do programa, assumiu-se que as substituições ocorrerão poraparelhos semelhantes e, de acordo com a lista publicada pelo Procel dos aparelhos quereceberam o Selo de Economia de Energia em 1998, os possíveis condicionadores quepoderão ser indicados para o programa são aqueles de volume capacidade de 7.500 BTU e10.00 BTU das seguintes marcas e modelos (ver tabela 7.24): BCG07 de 7000 BTU(Brastemp), BCG10 de 10000BTU (Brastemp).



202

Tabela 7.24. Condicionadores de ar de 7000 a 12000 BTU que receberam oselo de eficiência energética do PROCEL em 1998

Marca CapacidadeBTU

Modelo Consumo(W)

110 V

Consumo(W)

220 V

Preço PreçoMac

Brastemp 7000 BCG07 925 880 639,00Brastemp 10000 BCG10 1170 1025Brastemp 12000 BCG12 - X - 1250Consul 7500 CCF07A 1150 1050 539,00Consul 10000 CRF10A 1450 1250 739,00Consul 12000 CCF12A - X - 1500Springer 7500 BCA075B 518,00 590,00Springer 9000 BCA095B 925 792,00Springer 10500 BCA105D 1320 735,00 840,00Springer 12300 BCC125D - X - 1400 821,00 960,00Electrolux 7500 AE07F 1200 980Electrolux 10000 AE10F 1300 1250Electrolux 12000 AE12F 1570 1490Fonte : Site de fabricantes (Multibras, Consul, Electrolux) e revendedores (Ponto Frio, Mac ar condicionado), visita arevendedores (Carrefour, Wall-Mart)

Foi estipulado para este que a redução do consumo de energia é proveniente dadiferença de potência requerida pelos aparelhos com tecnologia convencional (1500 e1750W respectivamente para modelos de 7.500 BTU e 10.000 BTU) em comparação comos aparelhos que receberam Selo Procel de Economia de Energia (1200 e 1400Wrespectivamente para modelos de 7.500 BTU e 10.000 BTU). Como o número de horas deuso dos condicionadores varia muito entre e dentro dos estratos, a energia economizada éresultante de projeções que consideram o número de horas de uso registrados naspesquisas.

Definido o alvo do programa de substituição proposto, é possível indicar algumascaracterísticas relacionadas à sua logística, conforme já descrito detalhadamente no capítulo3, seção 3.3:

♦ Necessidade de coordenação com o comércio local para revenda das condicionadores erecebimento dos eventuais cupons de desconto relativos ao programa;

♦ Acordo de quantidades em estoque com o comércio local e fabricantes de geladeiras;♦ Elaboração de campanha de marketing visando a divulgação do programa e promoção

do uso eficiente de energia;♦ Criação de equipes de acompanhamento e avaliação do programa.

Adicionalmente, pode-se afirmar que as demais considerações efetuadas no capítulo3 para o programa de substituição de lâmpadas e no capítulo 6 para o programa desubstituição de geladeiras, se aplicam para a elaboração do programa de substituição decondicionadores.

7.6.3 Construção dos Cenários Indicativos do Programa de Introdução deCondicionadores Eficientes

A análise das possibilidades de conservação de energia com inserção decondicionadores eficientes será efetuada através da construção de cenários a serem



203

contrastados com o cenário Tendencial já construído. Este representa o status quo oubusiness-as-usual. Para a construção deste cenário foram utilizadas as previsões de consumoda ELETRONORTE conforme detalhado no capítulo 2. O horizonte de análise será de1997 a 2008 e os cenários são os seguintes:

- Cenário Pessimista: consiste em analisar o efeito da penetração dos condicionadoreseficientes com um índice de 40% ao final do programa.- Cenário Realista: consiste em analisar o efeito da penetração dos condicionadores eficientescom um índice de 60% ao final do programa.- Cenário Otimista: consiste em analisar o efeito da penetração dos condicionadoreseficientes com um índice de 80% ao final do programa (80% dos consumidores declararamnas entrevistas estarem dispostos a participar de programas de conservação de energia).

Isto significa que, ao final do programa, no cenário Pessimista, Realista e Otimista,40%, 60% e 80%, respectivamente, dos condicionadores convencionais passíveis desubstituição, seriam substituídos por outros eficientes.

Para estimar o montante de condicionadores existentes e que poderiam ser repostosem consequência de seu desgaste natural (sucateamento), foi definida uma expectativamédia de vida dos aparelhos de 10 anos. A taxa de sobrevivência, que permiteimplicitamente avaliar a taxa de sucateamento, foi estimada de acordo com o estabelecidona tabela 7.25.

Tabela 7.25. Taxa de sobrevivência anual dos condicionadores com mais de cincoanos em 1997 - % de Remanescentes

Ano 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008% 0,97 0,95 0,91 0,85 0,78 0,65 0,50 0,41 0,30 0,20

O gráfico 7.2 mostra a evolução do parque total de condicionares (estratos 1 a 11)modelo 7500 e 10000 BTU, ao longo do período de análise, de acordo com as taxas decrescimento estabelecidas para o cenário Tendencial. Nota-se que a projeção indica em2008 a existência de um parque de condicionadores de aproximadamente 31.579 unidades.

Gráfico 7.2. Projeção do parque total de condicionadores potência 7500 e 10000BTU para Boa Vista, 1999 – 2008

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Condicionadores novos devidoa crescimento vegetativo

Condicionadores novos por reposiçãode sucateados

Remanescentes dentro doscondicionadores existentesem 1997

Total incluindo novos



204

A tabela 7.26 (a, b)mostra a estimativa do número de condicionadores alvo doprograma (modelos de 7.500 BTU e 10.000 BTU) sucateados a serem posteriormenterepostos durante o período de análise. A tabela 7.27 (a, b) representa a estimativa docrescimento da frota de condicionadores alvo do programa (demanda adicional) ao longodo período de análise.

Tabela 7.26.a. Estimativa da quantidade de condicionadores de 7.500 BTU,sucateados a serem repostos, por estrato, ano a ano.

ano/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 total1999 3 3 11 51 33 13 18 5 1 1 1382000 3 3 11 51 33 13 18 5 1 1 1382001 5 6 22 101 66 26 36 10 2 1 2752002 8 10 33 152 99 38 54 16 2 2 4132003 9 11 39 177 116 45 63 18 3 2 4822004 17 21 72 328 215 83 117 34 5 4 8952005 20 24 83 379 248 96 135 39 6 5 10332006 12 14 50 227 149 57 81 23 3 3 6202007 14 18 61 278 182 70 99 29 4 3 7572008 13 16 55 253 165 64 90 26 4 3 689

Total 5440

Tabela 7.26.b Estimativa da quantidade de condicionadores de 10.000 BTU,sucateados a serem repostos, por estrato, ano a ano.


Total 6215

Tabela 7.27.a. Estimativa da quantidade de condicionadores de 7.500 BTU, parasuprir a demanda adicional, por estrato, ano a ano


Total 6165



205

Tabela 7.27.b. Estimativa da quantidade de condicionadores de 10.000 BTU, parasuprir a demanda adicional, por estrato, ano a ano


total 8235

Partindo dos números acima apresentados, é possível estimar a quantidade deaparelhos eficientes que estarão sendo inseridos nos três cenários: Pessimista (40% do totalde condicionadores repostos mais 40% da demanda adicional de condicionadores), Realista(60% do total de condicionadores repostos mais 60% da demanda adicional decondicionadores) e Otimista (80% do total de condicionadores repostos mais 80% dademanda adicional de condicionadores) – tabs. 7.28 (a, b) a 7.30 (a, b) e gráficos 7.3 a 7.5.

Observa-se que, para o cenário Pessimista, dos 31.570 condicionadores de arexistentes em 2008, estimou-se que 10422 unidades poderão ser substituídas por aparelhoseficientes, para o cenário Realista, tem-se 15633 condicionadores como alvo do programade substituição e para o cenário Otimista, 20844 unidades sendo substituídas por aparelhoseficientes.

Para o cenário Realista, verifica-se que o montante de aparelhos de ar condicionadoa ser trocado anualmente por aparelhos eficientes está variando de 800 a 2000 unidades,número indicativo para o planejamento do estoque destes eletrodomésticos no comérciopara a eventual implementação do programa de substituição em Boa Vista.

Gráfico 7.3. Estimativa da evolução da quantidade – Cenário Pessimista39

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Total incluindo novas

Novos convencionais60% dos novos

Novos eficientes40% dos novos

Sucateados repostospor convencionais60% dos sucateados

Sucateados repostospor eficienets40% dos novos

Remanescentes dentre oscondicionadoresexistentes em 1997

39 Total de condicionadores potência 7500 e 10000 BTU, total de aparelhos para reposição, total da demanda adicional eproporção indicada para substituição no cenário Pessimista (40% de penetração dos aparelhos eficientes).



206

Tabela 7.28.a. Estimativa da quantidade - Condicionadores de 7500 BTU – CenárioPessimista40

ano/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 Total1999 5 6 19 88 58 22 36 10 2 1 2472000 5 6 20 90 59 23 61 18 3 2 2842001 6 8 26 121 79 31 70 20 3 2 3672002 7 8 27 126 82 32 92 26 4 3 4072003 8 9 32 148 97 37 98 28 4 3 4652004 10 13 44 201 132 51 104 30 4 4 5932005 12 14 49 224 146 57 115 33 5 4 6582006 9 10 36 165 108 42 98 28 4 3 5042007 10 12 41 188 123 47 110 32 5 4 5702008 9 11 38 174 114 44 113 33 5 4 545

total 4642

Tabela 7.28.b. Estimativa da quantidade - Condicionadores de 10000 BTU –Cenário Pessimista41

ano/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 Total1999 0 11 19 46 86 22 29 41 15 20 2892000 0 11 20 47 87 22 49 69 26 34 3642001 0 15 26 63 118 30 56 79 30 39 4562002 0 16 27 66 122 31 73 103 39 51 5282003 0 19 32 77 143 36 79 111 41 55 5922004 0 26 44 105 195 49 83 117 44 58 7212005 0 28 49 116 217 55 92 130 49 64 8002006 0 21 36 86 160 40 78 110 41 55 6282007 0 24 41 98 182 46 88 124 46 61 7092008 0 22 38 91 169 43 91 128 48 63 692

total 5780

Gráfico 7.4. Estimativa da evolução da quantidade – Cenário Realista42

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Total incluindo novas



Sucateados repostospor convencionais60% dos sucateados

Sucateados repostospor eficienets60% dos novos

Remanescentes dentre oscondicionadoresexistentes em 1997

40 Condicionadores sucateados a serem repostos por eficientes mais quantidade de condicionadores eficientes para suprira demanda adicional, conforme Cenário Pessimista (40% do total reposto mais 40% do total da demanda adicional).41 Condicionadores sucateados a serem repostos por eficientes mais quantidade de condicionadores eficientes para suprira demanda adicional, conforme Cenário Pessimista (40% do total reposto mais 40% do total da demanda adicional).42 Total de condicionadores modelo 7.500 BTU e 10.000 BTU, total de condicionadores para reposição, total da demandaadicional e proporção indicada para substituição no cenário Realista (60% de penetração dos aparelhos eficientes).



207

Tabela 7.29.a. Estimativa da quantidade - Condicionadores de 7500 BTU – CenárioRealista43

Ano/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 Total1999 7 8 29 133 87 34 54 16 2 2 3712000 7 9 29 134 88 34 92 27 4 3 4262001 9 12 40 182 119 46 105 30 4 4 5512002 10 12 41 189 124 48 137 40 6 5 6112003 11 14 48 221 145 56 147 43 6 5 6972004 16 19 66 302 198 76 156 45 7 5 8902005 17 21 73 336 220 85 173 50 7 6 9882006 13 16 54 248 162 63 147 42 6 5 7562007 15 18 61 281 184 71 165 48 7 6 8552008 14 17 57 261 171 66 170 49 7 6 818

total 6963

Tabela 7.29.b. Estimativa da quantidade - Condicionadores de 10000 BTU –Cenário Realista44


total 8670

Gráfico 7.5. Estimativa da evolução da quantidade – Cenário Otimista45

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008



Sucateados repostos porconvencionais20% dos sucateados

Sucateados repostos poreficientes 80% dossucateadosRemanescentes dentre os

condicionadores existentes em1997

Total incluindonovos

43 Condicionadores sucateados a serem repostos por eficientes mais quantidade de condicionadores eficientes para suprira demanda adicional conforme Cenário Realista (60% do total reposto mais 60% do total da demanda adicional).44 Condicionadores sucateados a serem repostos por eficientes mais quantidade de condicionadores eficientes para suprira demanda adicional conforme Cenário Realista (60% do total reposto mais 60% do total da demanda adicional).45 Total de condicionadores modelo de 7.500 BTU e 10.000 BTU, total de condicionadores para reposição, total dademanda adicional e proporção indicada para substituição no cenário Otimista (80% de penetração dos aparelhoseficientes).



208

Tabela 7.30.a. Estimativa da quantidade - Condicionadores sucateados 7500 BTU –Cenário Otimista46


total 9284

Tabela 7.30.b. Estimativa da quantidade - Condicionadores sucateados 10000 BTU– Cenário Otimista47


total 11560

7.6.3.1. Potencial de Economia de Energia

As simulações mostram que a substituição de condicionadores proposta poderiagerar uma economia anual de energia já em 1999 de 1334 MWh no cenário Realista,chegando, ao final do período (2008), em 29090 MWh (tabela 7.31)

Tabela 7.31. Energia economizada com substituição de condicionadoressubstituídos no ano corrente e acumulados durante a implantação do programa,

para os três cenários (MWh).ano pessimista

ano a anoPessimista

AcumuladoRealista

ano a anorealista

acumuladootimista

ano a anootimista

acumulado1999 890 890 1334 1334 1779 17792000 1105 1995 1658 2992 2609 43882001 1430 3425 2145 5137 2860 72482002 1679 5103 2518 7655 3357 106062003 1946 7049 2919 10574 3892 144972004 2454 9503 3681 14255 4908 194052005 2762 12265 4143 18398 5524 249292006 2176 14441 3264 21662 4352 292812007 2496 16938 3745 25407 4993 342742008 2456 19393 3683 29090 4911 39185

46 Condicionadores a serem repostos por eficientes mais quantidade de condicionadores eficientes para suprir a demandaadicional conforme Cenário Otimista (80% do total reposto mais 80% do total da demanda adicional).47 Condicionadores a serem repostos por eficientes mais quantidade de condicionadores eficientes para suprir a demandaadicional conforme Cenário Otimista (80% do total reposto mais 80% do total da demanda adicional).



209

A parcela conservada representa 29.090 MWh em 2008 para o cenário realista, estevalor equivale a uma redução de 21,20% da demanda de energia para o uso finalcondicionamento ambiental em relação ao cenário Tendencial (108.153 MWh para cenárioRealista contra 137.243 MWh para cenário Tendencial - gráfico 7.6).

O cenário Realista pode reduzir o consumo de energia em 1,80%, 3,73%, 5,92%,10,41% e 21,20% nos anos 1999, 2000, 2001, 2003 e 2008 respectivamente, quandocomparado ao cenário Tendencial (gráfico 7.6 ).

Gráfico 7.6. Demanda de energia (MWh) e porcentagem de redução de energia parao uso final condicionamento ambiental nos diferentes cenários

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

1999 2000 2001 2003 2008

ano

MW

h/an

o

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

% e

cono

miz

ada/

ano

otim ista realistapessim ista tendencial% econom izada cen. pessim ista % econom izada cen. realista% econom izada cen. otim ista

7.6.4. Análise Econômica das Alternativas de Inserção de condicionadoresEficientes

A elaboração do programa de substituição de condicionadores baseado nacaracterização do uso final, hábitos de consumo e características técnicas das tecnologiaseficientes exige como etapa final a avaliação econômico-financeira das alternativas paraverificar sua efetividade de implementação.

Para efetuar a análise econômica foi utilizada com figura de mérito o CEC cujasfórmulas estão representadas a seguir, e o cálculo do balanço de benefícios e custos para oconsumidor, para a concessionária e para sociedade, cujas definições foram feitas noreferencial metodológico.


Também utilizado na formulação das figuras de mérito econômico paraalternativas energéticas, o Fator de Recuperação de Capital (FRC) permite obter ovalor anual que deve ser percebido durante n anos, levando em conta o valortemporal do dinheiro (pela aplicação de uma taxa de desconto d), para“recuperar” um determinado investimento no efetuado no presente (eq. 7.15).



210

FRCd ( d)

( d)

n

n=

⋅ +

+ −

1

1 1 (7.15)




EC EEE C O M=

× − × +−

( , ) ( , ) & (7.16)

onde:CEC = Custo de Energia Conservada;d = taxa de desconto;nE, nC = vida útil das tecnologias, (C = convencional e E = eficiente);CAO&M= custo adicional anual de operação e manutenção, se houver.CAO&M= custo adicional anual de operação e manutenção, se houverCE - custo da tecnologia eficiente (investimento inicial)CC - custo da tecnologia convencionalEE - consumo anual de energia com tecnologia eficienteEC- consumo anual de energia com tecnologia convencional



EC EEEE C O M=

× − × + × −−

( ( , ) ( , ) ) ( )& 1 (7.17)

onde r corresponde às perdas de transmissão e distribuição.


EEEC


S −−×++×−×

=)1())),(),((( & (7.18)

onde r corresponde às perdas de transmissão e distribuição e Cgp corresponde aocusto de gestão do programa de substituição.

7.6.4.1. Parâmetros Básicos e Hipóteses Assumidas


♦ taxa de desconto 12%♦ vida dos aparelhos de ar condicionado 10 anos♦ custo do diesel R$ 0,338 por litro♦ consumo médio 0,38 litros por kWh (eficiência de conversão)♦ custo de geração térmica existente R$ 128,44/MWh♦ CCC concessionária 30%♦ CCC sociedade 70%



211

♦ preço dos condicionadores7.500 BTU, convencional R$540,007.500 BTU, selo PROCEL R$ 640,0010.000 BTU, convencional R$740,0010.000 BTU, selo PROCEL R$840,00

♦ consumo de energia dos condicionadores, considerando 8 horas de uso/dia e fator deutilização de 0,687.500 BTU, convencional 244,8 kWh/mês7.500 BTU, selo PROCEL 195,8 kWh/mês10.000 BTU, convencional 285,6 kWh/ano10.000 BTU, selo PROCEL 228,5 kWh/ano

♦ perdas totais sobre geração 17%♦ custo de gestão do programa R$ 20,00/Condicionador no primeiro ano♦ custo geração térmica nova (R$/MWh)

R$/US$ 1,2R$74,36, custo combustível + R$14,03, custo investimentoR$/US$ 1,8R$74,36, custo combustível + R$20,63, custo investimento

♦ custo geração hidráulica VenezuelaR$/US$ 1,2R$33,07 /MWhR$/US$ 1,8

R$49,60 /MWh♦ Tarifa de energia elétrica por estrato:

estrato R$/kWh sem ICMS ICMS(%)1 0,07613 02 0,07613 03 0,11421 174 0,12689 175 0,12689 176 0,12689 178 0,13535 179 0,13535 17

Com estes parâmetros calculou-se o Custo da Energia Conservada sob o ponto devista do consumidor, da empresa (incluindo as perdas na transmissão e distribuição,inclusive não técnicas) e da sociedade (incluindo custo de gestão do programa). A tabela7.32 apresenta os valores obtidos.

Tabela 7.32. CEC para substituições dos condicionadores7500 BTU 10000 BTU

CEC (R$/MWh) consumidor 30,12 25,83CEC (R$/MWh) empresa 25,00 21,44CEC (R$/MWh) sociedade 30,00 25,73

Nota-se que os valores do CEC para o consumidor são inferiores até da tarifacobrada para o estrato 1 (R$ 76,13 por MWh) e inferiores também ao custo de geraçãotérmica (R$ 128,44 por MWh). Isto significa que as substituições indicadas são vantajosaspara o consumidor, pois para ele o custo para se conservar energia é menor do que a tarifaque ele paga para consumir a mesma quantidade economizada.



212

O CEC calculado anteriormente é dependente de parâmetros passíveis de variações,como a taxa de desconto, o potencial de energia conservada com a substituição e adiferença de preço entre os condicionadores convencional e eficiente. Com relação, porexemplo, à diferença de preços, sabe-se que este valor pode variar entre os diferentesestabelecimentos comerciais, de modelo para modelo e entre regiões. Para esta análise, oparâmetro custo da geladeira foi fixado com base em levantamento efetuado no comérciovarejista da cidade de São Paulo.

Para verificar a influência destes parâmetros, foi efetuada uma análise desensibilidade para se observar como uma variação percentual destes altera o CEC (gráficos7.7 e 7.8).

Gráfico 7.7. Análise de sensibilidade do CEC - consumidor, potência 7500 BTU.

0

10

20

30

40

50

60

70

-60% -40% -20% 0 % 20% 40% 60% 80% 100%

CE

C R

$/M

Wh

hor as u so Dif . Preço ar cond Tx Desconto

Gráfico 7.8. Análise de sensibilidade do CEC - consumidor, potência 10000 BTU.

0

10

20

30

40

50

60

-60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%

CE

C R

$/M

Wh

horas uso D if. Preço ar cond Tx Desconto

O gráfico mostra que o CEC é sensível a variação do número de horas de uso doaparelho: uma redução de 50% deste valor potencial é capaz de elevar o custo em cerca deR$30,00 para ambos os modelos, enquanto um aumento de 100% do número de horas deuso dos aparelhos pode reduzir o CEC em aproximadamente R$15,00. A sensibilidade doCEC à diferença de preço das geladeiras apresenta a amplitude inversa da sensibilidade doCEC ao número de horas de uso dos condicionadores.



213

7.6.4.2. Determinação do Subsídio

Como já explicitado nos capítulos anteriores, a concessão de subsídios é uma dasformas encontradas em programas de GLD para incentivar a adesão de consumidores.Lembrando também que a determinação do valor máximo deste subsídio é realizadaatravés do balanço de custos e benefícios do programa para a sociedade como um todo.Para o programa proposto, foi calculado o balanço de benefícios econômicos para oconsumidor, para a empresa concessionária e para a sociedade, sem contabilizar anecessidade de concessão de subsídios.

Este balanço é efetuado utilizando os parâmetros citados anteriormente e leva emconsideração diferentes itens considerados como benefícios ou custos sob as diferentesperspectivas: do consumidor, da concessionária e da sociedade (quadro 7.2). Os resultadossão apresentados nas tabelas 7.33 e 7.34.

Quadro 7.2. Itens considerados no cálculo do balanço.BALANÇO ECONÔMICO ANUALIZADO

(R$/ano)CONSUMIDOR

Custos Diferença no custo dos condicionadores

BenefíciosCusto da energia evitada (R$/ano)Subsídio (Rebate) recebidoICMS evitado

BalançoBenefícios - Custos (R$/ano)

EMPRESACustos

Perda de receita (R$/ano)Custos administrativos do programa (R$/aparelho)Subsídios

BenefíciosGeração EvitadaDistribuição e Transmissão evitadasPerdas de T&D evitadas


SOCIEDADECustos


BenefíciosGeração EvitadaDistribuição e Transmissão evitadasSubsídio CCC evitadoPerdas de T&D evitadasTecnologia evitada




214

Tabela 7.33. Balanço custo-benefício para o programa de substituição decondicionadores, sem contabilizar subsídio (R$/ano/condicionador), 7500 BTU.

Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9Consumidor 27,03 27,03 60,81 69,53 69,53 69,53 75,34 75,34Empresa -20,99 -20,99 -43,37 -50,82 -50,82 -50,82 -55,79 -55,79Sociedade 69,68 69,68 69,68 69,68 69,68 69,68 69,68 69,68

Tabela 7.34. Balanço custo-benefício para o programa de substituição decondicionadores, sem contabilizar subsídio (R$/ano/condicionador), 10000 BTU.Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9Consumidor 34,47 34,47 90,81 90,81 90,81 90,81 90,81 90,81Empresa -23,89 -23,89 -64,47 -64,47 -64,47 -64,47 -64,47 -64,47Sociedade 84,79 84,79 84,79 84,79 84,79 84,79 84,79 84,79

O balanço indica que existe um benefício econômico para o consumidor nasubstituição dos condicionadores mesmo sem considerar nenhum subsídio. Para aconcessionária, por causa da perda de receita que ela teria ao deixar de receber a tarifa daenergia elétrica conservada, o balanço apresenta-se negativo. Para a sociedade, o resultadofinal é positivo.

Com relação ao preço dos condicionadores, nota-se que, para sociedade (figura 7.6),mantendo o custo de geração a R$128,44/MWh, a diferença de preço poderia ser maior e,mesmo assim, estaria sendo vantajoso conservar energia com a substituição doscondicionadores, pois o balanço custo-benefício ainda estaria dando resultado positivo.

7500 B T U

0

20

40

60

80

100

0 50 100

d ife r e n ç a d e p r e ç o d o s c o n d ic io n a d o r e s R $

10000 BTU

020406080

100120

0 50 100 150

d ife r e n ç a d e p r e ç o d o s c o n d ic io n a d o r e s R $

Figura 7.6. Balanço custo-benefício para sociedade com variação da diferença depreço entre o condicionador eficiente e o convencional – 7500 e 10000 BTU.

7.6.4.3. Balanço Custo-Benefício Mediante Mudanças nas Opções de Geração

A) Geração Térmica NovaComo citado no capítulo 2, existe a hipótese de se instalar novas unidades de

geração térmica para suprir a demanda de Boa Vista. Entretanto, isto provocaria mudançasnos custos de geração e, consequentemente no balanço custo-benefício para os três atoresestudados (consumidor, sociedade e concessionária). Considerando os custos de geraçãopara uma nova usina termelétrica, tem-se os novos resultados para o balanço custo-benefício (tab. 7.35 a 7.38).



215

Tabela 7.35. Balanço custo benefício para troca de condicionadores e considerandonovas unidades de geração térmica a R$94,99/MWh (R$/condicionador/ano), 7500

BTU.Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9Consumidor 27,07 27,07 60,87 69,60 69,60 69,60 75,42 75,42Empresa -28,12 -28,12 -50,51 -57,96 -57,96 -57,96 -62,94 -62,94Sociedade 46,06 46,06 46,06 46,06 46,06 46,06 46,06 46,06

Tabela 7.36. Balanço custo benefício para troca de condicionadores e considerandonovas unidades de geração térmica a R$94,99/MWh (R$/condicionador/ano),

10000 BTU.Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9Consumidor 34,47 34,47 73,86 84,03 84,03 84,03 90,81 90,81Empresa -32,18 -32,18 -58,27 -66,96 -66,96 -66,96 -72,76 -72,76Sociedade 57,18 57,18 57,18 57,18 57,18 57,18 57,18 57,18

Tabela 7.37. Balanço custo benefício para troca de condicionador e considerandonovas unidades de geração térmica a R$88,39/MWh (R$/condicionador/ano), 7500

BTU.Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9Consumidor 27,07 27,07 60,87 69,60 69,60 69,60 75,42 75,42Empresa -29,52 -29,52 -51,91 -59,37 -59,37 -59,37 -64,34 -64,34Sociedade 41,38 41,38 41,38 41,38 41,38 41,38 41,38 41,38

Tabela 7.38. Balanço custo benefício para troca de condicionador e considerandonovas unidades de geração térmica a R$88,39/MWh (R$/condicionador/ano),

10000 BTU.Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9Consumidor 34,47 34,47 73,86 84,03 84,03 84,03 90,81 90,81Empresa -33,81 -33,81 -59,91 -68,59 -68,59 -68,59 -74,39 -74,39Sociedade 51,73 51,73 51,73 51,73 51,73 51,73 51,73 51,73

Para a empresa, a instalação de novas unidades termelétricas reduziriam o custo degeração fazendo que a opção pelo programa de conservação de energia através dasubstituição de condicionadores se tornasse menos vantajosa em relação a situação atual.Este caso ocorre mesmo quando se avalia o custo de geração da nova térmica mediante asituação do dólar valorizado em relação ao real.

B) Compra de Energia da VenezuelaA partir do término da construção da linha de transmissão vinda da Venezuela, o

sistema Boa Vista passará a ser suprido inteiramente pela energia comprada da Venezuela,conforme detalhado na seção 2. O suprimento de energia adquirida da Venezuela tambémpode influenciar as figuras de mérito do programa proposto. O balanço benefício custo dasmedidas de substituição propostas tornam-se mais desvantajosos para a concessionária(tabelas 7.39 a 7.42).

Em razão da desvalorização do Real ocorrida, o custo da energia comprada daVenezuela, a poucos meses atrás mostrava-se diferente, o que faz com que seja necessária aavaliação do custo de geração da energia da Venezuela utilizando, pelo menos, as taxas decâmbio antes e depois da desvalorização para poder traçar um panorama mais realista



216

Tabela 7.39. Balanço custo benefício para troca de condicionadores e considerandogeração hidráulica da Venezuela e câmbio R$/US$ 1,8, modelo 7500 BTU.



Balanço (R$)/estrato 1 2 3 4 5 6 8 9Consumidor 34,47 34,47 73,86 84,03 84,03 84,03 90,81 90,81

Empresa -43,42 -43,42 -69,51 -78,20 -78,20 -78,20 -84,00 -84,00Sociedade 19,71 19,71 19,71 19,71 19,71 19,71 19,71 19,71





Observa-se que, tanto com o dólar valorizado como com o câmbio anterior, ocusto da compra de energia da Venezuela ainda permanece inferior ao custo de geraçãoatual, mas não torna desvantajoso para o consumidor e para sociedade o balanço custo-benefício do programa de substituição de aparelhos de ar condicionado.

7.6.5. Considerações Finais

Para o programa aqui proposto de substituição de aparelhos de ar condicionado,observou-se que, mesmo sem um subsídio, o balanço benefício custo apresenta-se positivopara o consumidor e para a sociedade. Entretanto, é possível apresentar o cronograma deinvestimentos da concessionária para os programas de substituição de geladeiras (cenáriospessimista, realista e otimista) considerando que esta estará concedendo o subsídio/rebate(tab. 7.43). O subsídio aqui fixado para ilustrar o fluxo de caixa será de R$100,00 por sereste o valor que zera o CEC para o consumidor.



217

Tabela 7.43. Cronograma de desembolso em conservação de energia paraconcessionária para os três diferentes cenários. Considerando rebate estimado deR$100,00/geladeira e custo de gestão do programa estimado de R$20,00/geladeira

no primeiro ano do programa.Ano

Tipo de investimentoCenário

PessimistaR$/ano

CenárioRealistaR$/ano

CenárioOtimistaR$/ano

Gestão do programa -1999 10.720 16.080 21.440Rebate – 1999 53.600 80.400 107.200Rebate – 2000 64.900 97.300 129.700Rebate – 2001 82.300 123.500 164.700Rebate – 2002 93.600 140.400 187.200Rebate – 2003 105.700 158.700 211.500Rebate – 2004 131.400 197.200 262.800Rebate – 2005 145.800 218.700 291.600Rebate – 2006 113.200 169.800 226.400Rebate – 2007 128.000 192.000 256.000Rebate – 2008 123.800 185.700 247.600

Como já mencionado em capítulos anteriores, é possível calcular o valor máximodo subsídio/rebate a ser dado ao consumidor mediante o cálculo do valor presente doresultado do balanço benefício custo para a sociedade (tab. 7.44).

Tabela 7.44. Variação do valor presente do balanço para sociedade mediantemudança do custo de geração (taxa de desconto 12% a.a.).Custo de geração (R$/MWh) valor presente dos benefícios da sociedade

7500 BTU 10000 BTUAtual 128,44 394,12 479,10

R$/U$ 1,2 - Térmica nova 88,39 233,80 292,29R$/U$ 1,8 - Térmica nova 94,99 260,22 323,08R$/U$ 1,2 - Venezuela 33,07 12,37 34,25R$/U$ 1,8 - Venezuela 49,60 78,53 108,84

7.6.6. Curvas de Carga

As curvas de carga da conservação obtidas para cada cenário são apresentadas parao período analisado (figs. 7.7 a 7.10), além dos valores do FCC calculado a partir dasmesmas (tab. 7.45).

Tabela 7.45. FCC calculado a partir da construção dos cenários eficientes.Ano ar condicionado1999 183,9%2000 185,4%2001 186,6%2003 189,9%2008 194,0%



218

pessim ista 2000

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314151617181920212223hora do d ia

MW

re a lista 2000

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223hora do d ia

MW

otim ista 2000

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223hora do d ia

MW

Figura 7.7. Curvas de carga da conservação, 2000

pessim ista 2001

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314151617181920212223hora do d ia

MW

re a lista 2001

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223hora do d ia

MW

otim ista 2001

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223hora do d ia

MW


pessim ista 2003

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314151617181920212223hora do d ia

MW

re a lista 2003

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223hora do d ia

MW

otim ista 2003

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223hora do d ia

MW


pessim ista 2008

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314151617181920212223hora do d ia

MW

re a lista 2008

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223hora do d ia

MW

otim ista 2008

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223hora do d ia

MW


8. Avaliação Integrada de Recursos de Oferta e Demanda


219

Capítulo 8

Avaliação Integrada de Recursos de Oferta e Demanda

Este capítulo tem por objetivo sintetizar os resultados obtidos nos capítulosanteriores, onde os principais usos finais de energia na cidade de Boa Vista - RR foramestudados visando encontrar alternativas melhorias na eficiência da utilização de energia.Para isto, alguns índices foram calculados para permitir avaliar conjuntamente as opções deoferta e demanda de energia visando atender a necessidade por serviços energéticos dapopulação. As análises serão efetuadas comparando os cenários Realista e o Tendencial.

8.1. O Planejamento Integrado de Recursos (PIR)

O Planejamento Integrado de Recursos (PIR) enfatiza a eficiência do uso daenergia, programas de gerenciamento da carga e utilização de novas estruturas tarifáriasentre outros aspectos.

Esta nova metodologia de planejamento, conhecida como Planejamento de MínimoCusto (PMC) passou a ser chamada de Planejamento Integrado de Recursos (PIR) pelasconcessionárias nos Estados Unidos, as quais modificaram seu processo tradicional deplanejamento para incluir os recursos do lado da demanda, considerar os efeitos dasincertezas nos custos, análise da performance e disponibilidade tanto dos recursos do ladoda oferta como os do lado da demanda, e a consideração das externalidades ambientais.

No processo do PIR são utilizados tanto os recursos do lado da oferta como osrecursos do lado da demanda para obter o plano de mínimo custo que cumpre com osobjetivos da concessionária e as necessidades dos consumidores. O principal objetivo é aminimização dos custos da eletricidade para todos os grupos de consumidores. O processoincorpora uma retroalimentação que considera as relações entre os preços da eletricidade ea demanda de eletricidade pelo consumidor. Isto assegura que o preço da eletricidade sejaconsistente com os custos envolvidos no plano considerado.

O planejamento de mínimo custo difere do planejamento tradicional na forma emque as previsões da demanda são feitas e no procedimento da elaboração do plano deabastecimento do serviço elétrico.

No planejamento de mínimo custo as previsões de demanda são substituídas pelaconstrução de vários cenários de crescimento de demanda e o plano de abastecimentoconsiste na escolha da combinação de mínimo custo que envolva medidas de conservação,gerenciamento e opções de expansão do sistema.

Uma técnica utilizada para estimar as economias nos custos do setor elétrico é aobtenção dos requerimentos futuros de potência e a comparação com a introdução doprograma de eficiência. A diferença entre os dois cenários será a potência de ponta evitada.As economias em combustíveis e os menores custos do capital investido fornecem a basepara determinar os benefícios das concessionárias e da sociedade.

As economias em combustíveis e as reduções das emissões de poluentes sãoestimadas na base das plantas térmicas evitadas que utilizam derivados de petróleo.



220

O PIR é uma importante ferramenta que pode ser utilizada pelas concessionáriaspara gerenciar os recursos disponíveis com o objetivo de prover seus clientes com osserviços desejados de energia com um custo razoável. Este processo faz um tratamentoexplícito dos recursos do lado da demanda considerando os custos econômicos.

8.2. Previsões de Demanda de Energia e Potência

As previsões de energia e demanda máxima de potência são os primeiros passos noPIR. Estas previsões determinam a quantidade e o tipo de recurso que a concessionáriapoderá precisar durante o período de planejamento.

As concessionárias geralmente realizam as previsões de demanda baseadas emmodelos econométricos, os quais se caracterizam pela pouca quantidade de dadosnecessários e por sua base de cálculo puramente estatística. Estes modelos relacionamestatisticamente consumo anual de eletricidade com várias variáveis explicativas, tais comoo preço da eletricidade, atividade econômica, níveis de urbanização e preços decombustíveis substitutos. Este tipo de modelo é preferido pelas concessionárias devido apouca necessidade de dados para seus cálculos e a exatidão de seus resultados pode serquantificada na base de propriedades estatísticas.

Devido a importância das previsões do consumo e crescimento da demanda noPIR, as previsões devem ser o mais detalhadas possíveis para que a concessionária possarealizar seu planejamento e avaliação dos recursos do lado da demanda.

As previsões do consumo de energia para Roraima estão referenciadas comdetalhes no Capítulo 2. A tabela a seguir, apresenta a previsão da evolução da demandadesde o ano de 1997 até o ano de 2008. Estes são dados preliminares do Ciclo 1998 depanejamento.

Tabela 8.1. Previsão de demanda - consumo de Energia em MWh/ano.Consumo

TotalPerdasTotais

Macujaí DemandaPrópria

Fator deCarga

GeraçãoTérmica

ImportaçãoGuri

MWh MWh MWh MWh/h % MWh MWh1997 212.019 47.012 6.927 46.600 65,2 265.958 01998 243.066 52.618 9.346 55.000 63,3 305.030 01999 264.010 52.860 11.044 58.969 63,5 157.235 170.6792000 286.332 52.757 12.861 62.951 63,6 0 351.9502001 310.441 52.319 14.719 67.523 63,8 0 377.4792002 336.503 51.500 16.559 72.176 64,0 0 404.5622003 364.689 50.273 18.435 77.117 64,2 0 433.3972004 387.852 52.527 20.400 81.550 64,3 0 460.7792005 412.328 54.836 22.438 86.661 64,5 0 489.6022006 438.190 57.178 24.431 91.766 64,7 0 519.7992007 465.540 59.583 26.520 97.134 64,8 0 551.6432008 494.442 62.029 28.682 102.486 65,0 0 585.153

Fonte: Eletronorte, Assessoria de Comercialização e Uso Racional de Energia.Nota: Mucajaí: Suprimento +/- Saldo de Intercâmbio

8.3. Avaliação dos Recursos de Oferta

A concessionária poderia analisar seus recursos potenciais do lado da oferta, taiscomo: a extensão da vida útil das usinas velhas, aumento da capacidade das usinas atuais, aconstrução de novas usinas e a compra de eletricidade de outras organizações (geração



221

independente e outras concessionárias). Deve-se considerar além da expansão do sistemagerador, as respectivas necessidades de transmissão e distribuição.

Para o caso de Boa Vista, as opções de oferta de energia se limitam a:opção de geração existente, que é a térmica; a energia a ser comprada de Guri,Venezuela e, eventualmente, a possibilidade de instalação de novas unidades degeração térmica. A tabela 8.2 fornece os dados do parque gerador existente e dasopções de expansão de geração propostas. Para a geração térmica existente sãoapresentados somente os custos variáveis de consumo de combustível porque os custos deinvestimento já foram efetuados no passado, sendo portanto, considerados custosafundados (sunk cost). Para esta análise, são considerados somente os custos queainda estão sujeitos a escolha do planejador. Os investimentos de capital já feitosconstituem custos afundados, dificilmente recuperáveis caso não venham serutilizados. A mesma situação ocorre com relação ao preço da energia a ser comprada daVenezuela: os custos de investimento não entram na formação do preço por serem custosafundados.

Tabela 8.2. Parque gerador existente e opções de expansão de geração.Nome Potência (MW)

NominalInvestimento

(R$/KW)Custos Variáveis

(comb.)(R$/MWh)

Térmicas existentes UnidadesUTE FLORESTA 2 26,0 128

1 18,0 128TOTAL 2 70,0

UTE Boa Vista 7 2,5 128TOTAL 7 17,5

ExpansãoNova térmica - 20 600 - instalado 72,6Energia Guri - - 33,07

Para uma combinação ótima dos diferentes tipos de usinas geradoras deve-seminimizar os custos totais do investimento e os custos de operação e manutenção,obtendo-se a disposição ótima dos diferentes tipos de usinas para assegurar oabastecimento do serviço elétrico.

O mais simples dos métodos que permite uma representação das diferentesalternativas para obter as opções da expansão a mínimo custo é o método gráficodenominado curva de seleção das alternativas de geração elétrica. Estas curvas mostram a relaçãodo custo de geração em R$/kW-ano com o fator de capacidade (fc), sendo possível adeterminação das opções mais econômicas para cada valor do fc.

Para começar, deve-se determinar os custos anuais totais de geração. O custoanual total da geração (CGAT) é a soma do custo de investimento anualizado(CIA) com o custo anual fixo de operação (CAFO) mais o custo anual variável deoperação (CAVO), de modo que:

CGAT = CIA + CAFO + CAVO (8.1)

Todos os custos são considerados em uma base de KW. Visto que, todosos custos são anualizados, a unidade é $/KW/ano.



222

Custo de Investimento Anualizado (CIA)

É o custo do investimento multiplicado pelo fator de recuperação decapital:

CIA = FRC x I (8.2)

Custo Anual Fixo de Operação(CAFO)

Estes custos dependem do tipo de planta, mas não de quantas plantasestão sendo operadas. (Seguro, manutenção das obras civis, e determinadosimpostos).

Custo Anual Variável de Operação (CAVO)

Custos variáveis de operação incluem: combustível, manutenção, etc.Desde que os custos são normalmente avaliados em kWh, estes devem serconvertidos para custos de KW para nosso propósito.

CAVO = V.(8760 x f) (8.3)

onde:V - custos variáveis de operação ($/kWh).f - fator de capacidade da planta.8760, corresponde ao número de horas em um ano.

No caso de uma planta que possui ciclo binário de operação, isto é, plenacapacidade ou não operando, tem-se (8760f) para o número de horas da operaçãoda planta. No entanto, as plantas de geração, geralmente não operam destamaneira.

Para usinas térmicas, a principal variável é o custo de combustível. Se esteera somente o único, o custo variável de operação (V) será dado por:

V = (U x E) / H (8.4)onde:

U - unidade do preço do combustível ($/u onde u é aunidade de medida: litro, kg, ou m3 )H - poder calorífico do combustível (kJ/u)E - consumo específico (kJ/kWh)

V é expresso como um custo por kWh

A equação (8.4), que expressa os custos variáveis de operação, podetambém ser apresentada como uma relação que envolve o preço do combustívele a eficiência.

V = PE/(ef) (8.5)

onde PE é o preço do combustível em $/kWh (de combustível não deeletricidade), e ef. é a eficiência da planta de geração (%).



223

O poder calorífico do combustível48, possui valor alto ou baixo. Para oscálculos considerados, nesta seção, o valor do calor específico é usado desde queesteja consistente. Ou seja todos valores envolvidos possuam a mesma base:consumo específico (kJ/kWh), eficiência (energia elétrica de saída/ energiaquímica no combustível ), unidade de custo de combustível ($/GJ), etc.

Custo Anual Total de Geração (CGAT)

De acordo com as equações acima definidas, pode-se escrever o CGATcomo segue:

CGAT = (FRC x I) + CAFO +((8760f) x (U x E)/H) (8.6)

Nota-se que as quantidades FRC, I, CAFO, U, E e H são constantes.Conclui-se então que, o CGAT depende somente da variável f (fator de carga), oqual depende de quantas plantas estão em operação no ano corrente.

Escrevendo a equação (8.6) como CGAT = A + Bf, onde A e B sãoconstantes, nota-se que a dependência do CGAT para o f é linear. O intercepto“y” da função é (FRC x I) + CAFO, que depende principalmente doinvestimento necessário, o “y” é alto quando o custo de capital específico é alto.E o coeficiente angular é 8760 x U x E/H, que depende principalmente do custode combustível e da eficiência da planta.

Obtém-se finalmente, curvas de seleção para análise preliminar dos custosdas opções de oferta. Isto é possível através de uma série de curvas construídasde tal forma que, o fator de capacidade esteja representado no eixo X, e o custoda planta de geração (combustível + capital) por KW instalado no eixo Y. Asusinas com altos custos de operação portanto, são economicamente viáveis parafuncionar com fatores de capacidade baixos.

A curva (gráfico 8.1) mostra que a compra de energia de Guri-Macagua,Venezuela apresentou-se como a opção de menor custo para fornecimento deenergia devido às condições contratuais, porque os investimentos em capacidadede transmissão até 200 MW, também já estão feitos e são irreversíveis (sunkcosts). Isto, mesmo com a desvalorização da moeda brasileira em relação aodólar, ocorrida em janeiro de 99.



224

Gráfico 8.1. Curva de seleção das alternativas de geração.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

FC

térmica exist. nova térmica Guri

8.4. Recursos do Lado da Demanda

A seleção das opções de gerenciamento da demanda depende das modificações quea concessionária quer obter na curva de carga: diminuição da ponta ou deslocamento dacarga.

O nível de preços da eletricidade e a estrutura das tarifas são possibilidadesutilizadas no gerenciamento da demanda, afetando a quantidade e os horários de uso daeletricidade pelo cliente. Portanto, o nível dos preços pode ser considerado como umrecurso de conservação de energia e a estrutura de preços (especificamente os encargos portempo de uso) podem ser considerados como um recurso de gerenciamento da carga. Osefeitos do nível de preços nas modificações dos padrões de uso dos equipamentos noconsumidor são difíceis de avaliar. Normalmente, são requeridos programas específicospara cada uso final, como os propostos nos capítulos anteriores.

8.4.1. Curva Cumulativa de Recursos

A partir da preparação dos estudos das tecnologias de uso final atuais nosistema e da possibilidade técnica de melhoria de eficiência de equipamentos eprocessos de usos finais, deve-se efetuar a contabilização de custos de energiaconservada (CEC) para o consumidor e para a concessionária, respectivos a cadaprograma (já efetuado nos capítulos anteriores).

Dentre as ferramentas importantes para priorização de programas deconservação de energia, tem-se a utilização do CEC, de forma que funcionecomo um indicador do potencial de energia economizável. Isto é possível atravésda curva cumulativa de recursos da oferta.

Este potencial pode ser estimado para um único consumidor, mas émelhor aplicado em se tratando de uma área de serviço de uma concessionária,uma região, ou mesmo um país. Como o método consiste em combinar dados de



225

custos e economia de um determinado uso final o método também pode seraplicado para um conjunto de serviços energéticos49.

O primeiro passo para preparar uma curva cumulativa de recursos(indicando o potencial de energia a ser conservada), consiste em listar todas asmedidas de conservação em ordem crescente de CEC. O potencial economizávelpara cada medida é então estimado.

As medidas de conservação aparecem na curva de oferta em ordemcrescente de custo efetivo, e a curva define como as medidas devem serpriorizadas. Inicia-se a implementação das medidas que possuem o menor custoefetivo.

A curva pode ser também construída de modo que a tarifa média daeletricidade possa ser indicada por um eixo horizontal, com valores expressos emR$/kWh. Todos os “degraus” abaixo deste nível corresponderiam às medidasque possuem custo efetivo em relação ao preço da energia. Neste caso tem-seuma análise econômica pela perspectiva do consumidor. Para a concessionária,pode-se fazer uma comparação semelhante levando em consideração o custo daprodução de energia, e para a sociedade deve-se acrescentar as externalidadescorrespondentes.

Uma curva de oferta de energia economizada consiste principalmente,num artifício para comparar e visualizar o custo efetivo de várias medidas deconservação entre as próprias e que também pode ser utilizado em comparaçãocom o preço da energia, para determinar quais das medidas possuem custoefetivo.

A seguir serão apresentadas as curvas construídas para este trabalhorepresentando o potencial de conservação de energia de cada uso final estudado,estimado através de simulações no Cenário Realista, para os anos de 1999, 2000,2003 e 2008 (gráficos 8.2 a 8.5). As tabelas 8.3 a 8.6 identificam as medidasapresentadas nos gráficos.

49 Ex. todos consumidores de energia elétrica de um estado ou país.



226

Gráfico 8.2.

curva cumulativa de recursos, cenário realista, 1999

1

10

100

1000

0 200 400 600 800 1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400

3600

3800

4000

4200

4400

4600

4800

MWh

R$/

Mw

h

demanda cenário tendencial238.277 MWh

18, 19

1, 2, 3, 4

5, 6, 7, 8, 9, 10

11, 12, 13

14, 15,

20, 21, 22, 23,

26, 27, 28, 29

30

31,32

3334

36

35

Tabela 8.3. Legenda - potencial de conservação de energia e CEC de cadamedida de conservação de energia para Cenário realista, 1999.

opção deconservação

CECR$/MWh

potencial MWh

opção de conservação CECR$/MWh

potencialMWh

1 Relé Centro Cívico 2,74 56,06 21 Caer - motor 3 19,18 11,762 Relé Av. C. E. Garcez 2,74 183,96 22 est. elev. S.Vic. - motor WEG 19,65 50,283 Relé Av. G. de Paiva 2,74 65,7 23 est. elev. S.Vic. - motor WEG 19,65 50,284 Relé Av. B. E. Gomes 2,74 94,68 24 Caer - motor 2 20,72 10,895 4 - motor Pintolândia 9,76 11,43 25 Caer - motor 4 20,72 10,896 motor WEG 10,21 17,56 26 est. elev. S. Vic. - motor

BUFALO23,00 25,41

7 1 - motor Tratamento 10,89 16,46 27 est. elev. S. Vic. - motor ARNO 23,00 25,418 6 - motor Pintolândia 11,42 7,34 28 est. elev. S. Vic.- motor ARNO 23,00 25,419 Caer - motor 6 11,48 9,71 29 Caer - motor 5 24,75 3,3910 Req. S. Pedro- motor

ARNO12,71 45,99 30 ar condicionado - 10000 e 7500

BTU27,97 1334

11 Req. S. Pedro - motorARNO

12,71 45,99 31 geladeiras 33,3 191

12 Req. S. Pedro - motorWEG

12,71 45,99 32 motor WEG 49,01 3,66

13 Est. capt. Elev. -motor GE

13,42 38,31 33 VM 250 por VS 150W - IP 62 105,12

14 est. capt. Elev. -motor GE

13,42 38,31 34 inc por CF - residencial 67,06 1689,3


13,42 38,31 35 motor WEG 81,69 2,19


13,42 38,31 36 VM 80W por VS 70W- IP 399 95,53

17 est. capt. Flut.- motorARNO

13,52 23,36 37 Reservatório - motor 12 1405,31 0,08

18 est. capt. Flut.- motorARNO

13,52 23,36

19 5 - motor Pintolândia 14,03 2,1420 Caer - motor 1 19,18 11,76

4

14, 15 16,17



227

Gráfico 8.3.


1

10

100

1000

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 5400 5700

MWh

R$/

MW

h

1

2

3


Tabela 8.4. Potencial de conservação de energia e CEC de cada medida deconservação de energia para Cenário Realista, 2000.opção de conservação CEC R$/MWh potencial de

conservação MWh1 ar condicionado (7500 e 10000 BTU) 27,97 1657,62 Geladeiras 33,3 2423 inc por CF - residencial 67,06 3358,64 VM 80W por VS 70W - IP 399 95,53

4



228

Gráfico 8.4.


10

100

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

MWh

R$/

MW

h

1

2


Para cenário realista, 2003.

Tabela 8.5. Potencial de conservação de energia e CEC de cada medida deconservação de energia.


potencial deconservação MWh

1 ar condicionado (7500 e 10000 BTU) 27,97 2918,82 Geladeiras 33,3 2743 inc por CF – residencial 67,06 862,03



229

Gráfico 8.5.


10

100

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

MWh

R$/

MW

h

12

3


Para cenário realista, 2008.

Tabela 8.6. Potencial de conservação de energia e CEC de cada medida deconservação de energia.


potencial deconservação MWh

1 ar condicionado (7500 e 10000 BTU) 27,97 3683,32 Geladeiras 33,3 1953 inc por CF - residencial 67,06 2155,33

8. Avaliação Integrada de Recursos de Oferta e De manda


230

8.5. Curvas de Seleção de Recursos de Oferta de Demanda

A curva de seleção das alternativas de geração compara diferentes opções do lado da ofertade acordo com os custos de capital e operação e permite identificar a mistura de opçõesque satisfaz uma demanda determinando a opção ótima sob o ponto de vista econômico.Esta combinação ótima é feita com usinas de baixo custo de capital e alto custo deoperação nas horas de ponta e o contrário para as horas de base.

O método descrito considera diferentes custos da energia economizada com osprogramas de conservação e gerenciamento da demanda, na ponta e na base, e apresenta namesma curva, para efeito de comparação, os resultados dos recursos de oferta. Esta curva édenominada curva integrada dos recursos de oferta e demanda.

Para a construção da curva, deve-se, primeiramente definir o conceito de fator decarga da conservação (FCC), o qual é análogo ao fator de capacidade da unidade geradora eao fator de carga da concessionária, e relaciona as economias do programa de substituiçãonas horas de ponta com as economias totais de energia, da seguinte forma:

Economia Anual média de Energia (kWh) / 8760 FCC = (8.7)

Potência média evitada na ponta (KW)

A partir do FCC é possível obter a quantidade de energia economizada (kWh), queevita um KW da demanda de ponta. Isto se faz modificando a equação anterior, daseguinte forma (KOOMEY, 1990):

(kWh) FCC x 8760 = (8.8) (KW)

O cálculo do FCC é obtido a partir da simulação dos efeitos esperados dosprogramas de conservação sobre a curva de carga do sistema. Em seguida, para construir acurva, dispõem-se os custos calculados por kW-ano no eixo y e o FC e FCC no eixo x.Uma opção de conservação de energia e administração da carga, possui custoefetivo em relação à oferta de energia se sua representação na curva de seleçãocorresponde a um ponto abaixo da linha que representa a opção de oferta demínimo custo.

Tabela 8.7. FCC calculado a partir da construção dos cenários eficientes.ano ar

condicionadoGeladeir

aMotoresCAER

iluminaçãopública

iluminaçãoresidencial

1999 183,9% 100,0% 109,0% 49,0% 29%2000 185,4% 100,0% 49,0% 29%2001 186,6% 100,0% 49,0% 29%2003 189,9% 100,0% 49,0% 29%2008 194,0% 100,0% 29%



231

Gráfico 8.6. Curva integrada dos recursos de oferta e demanda para Boa Vista - RR.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

FCC/FC

R$/K

W-a

no

térmica existente nova térmica Guri

lâmpada 40W-CF13W (res) lâmpada 60W-CF13W (res) lâmpada 100W-CF20W (res)

geladeira CAER motores ar cond 7500BTU

ar cond 10000BTU IP 70Na IP 150Na

A tabela anterior e o gráfico permitem visualizar primeiramente, quaisusos finais aparecem no período fora da ponta do sistema; são aqueles cujo FCCé maior do que 1 (um), uma vez que seu potencial de conservação seria maior noperíodo fora da ponta do que na ponta do sistema, são eles: ar condicionado e osmotores da CAER.

Observa-se também que, com exceção do programa proposto paraconservação de energia através da introdução de geladeiras eficientes, as outrasopções apresentam um custo por KW economizado superior a opção de geraçãode menor custo, que é Guri. A troca de lâmpadas vapor de mercúrio por vaporde sódio 150 W apresentou custo semelhante ao custo da potência gerada porGuri.

8.5.1. Fator de Efetividade de Custo (FEC)

Existe, para cada medida de conservação, um valor do Fator de Efetividadede Custo (FEC). Este índice permite uma comparação das medidas junto à curvade seleção de recursos. E é definido como:

FECCPC FCC

CO FC=

( )

( ) (8.9)

com FCC=FC, onde:

para o custo anual de potência conservada (CPC):

CPC(FCC) (US$/kW.ano) = CEC(US$/MWh) x FCC (kWmédio /kWponta)x8,76(horas/ano)x(1000 KW/MW)

CO(FC) = Custo anualizado da oferta (em US$/kW.ano), obtido através deanálises na curva de seleção de recursos para oferta de energia em função do FC(equivalente ao FCC).



232

FCC - Fator de carga da conservação

CEC - custo da energia economizada para uma determinada medida, de acordocom o FCC equivalente ao FC.

Cada medida avaliada através do cálculo do FEC possuirá custo efetivo seeste for menor do que a unidade.

O cálculo do FEC possibilita uma análise mais precisa das opções deoferta de energia, visto que este índice estabelece uma relação entre o custo paraeconomizar e o custo para gerar 1KW. Ou seja, é definido como sendo oquociente entre o custo anual de um programa de conservação e o custo anual datecnologia de geração mais econômica, com FCC = fc (fator de capacidade)(SAUER, I. L. e AVENDAÑO M. F. S., 1996).

Pode-se então, também escrever, o FEC:

Custo Anual por kW Economizado kW anoCEC FCC

($ / ) =× ×8760

1000 (8.10)

FECCusto Anual por kW Economizado kW ano

Custo Tota lAnual de Geracao kW ano=

($ / )

($ / ) (8.11)

Nota-se que, como o cálculo do FEC leva em consideração os custos desuprimento, a ordenação feita por este índice é mais adequada.

Na composição de um diagrama que represente o potencial de cadamedida de conservação e/ou administração da carga de acordo com o FEC,estabelece-se o eixo vertical para representar os valores do FEC, enquanto ohorizontal, o potencial das medidas a serem consideradas. Este diagramaapresenta-se na forma de “degraus”, de maneira que a conservação de energia,medidas de administração da carga e fontes de energia renováveis podem serorganizadas e ordenadas, da esquerda para direita de acordo com o custo efetivo,de tal forma que os valores de FEC positivos e menores do que um, possuirãocusto efetivo.

Esta representação será útil na análise integrada dos recursos de geração euso final, contemplando a idéia de PIR. O diagrama de recursos cumulativos dedemanda e oferta de acordo com o FEC, formado em conjunto com o diagramade CEC, indica em ordem crescente dos valores de FEC, quais as tecnologiasfactíveis de serem implantadas, e ainda fornece o valor para conservar energia decada tecnologia em estudo.

A análise utilizada até aqui, compara a implementação de tecnologias eficientes noGLD porém, torna-se interessante considerar os custos incidentes na cadeia de produçãodesde a geração até a distribuição secundária, especialmente em sistemas elétricossaturados, onde precisa-se de um investimento na expansão destes sistemas. Afinal, quandoé realizado o gerenciamento da carga, obtêm-se benefícios econômicos, sociais eambientais, refletidos em todas as etapas da cadeia de produção. Para isto, é possívelconstruir uma curva do custo de expansão da geração, transmissão e distribuição de



233

acordo com o FC (utilizando os dados do custo total em US$/kW-ano e o fator de cargapara nível do sistema elétrico), que permite visualizar a variação do custo conforme sãoconsideradas as etapas da cadeia geração - distribuição de energia para satisfação dasnecessidades por serviços energéticos.

Gráfico 8.7. Custo de expansão da geração, transmissão e distribuição de acordocom o FC.

obs.:g: geração dp: distribuição primáriat: transmissão ds: distribuição secundária (tarifa de R$0,12689/KWh)

Tendo, agora, o custo da expansão da geração em todas as suas etapas é possívelutilizar-se do FEC para construir uma curva de recursos do sistema elétrico de Roraima, noque respeita a geração, transmissão e distribuição. Na tabela 9 apresentam-se estes valores,para cada etapa da cadeia de produção. Nos gráficos 8.8, 8.9 e 8.10, são apresentadas ascurvas do FEC, cujo eixo x representa o potencial de conservação de energia de cadamedida em cada ano, e o eixo y representa os valores de FEC, compilados da tabela 8.8.Porém, o FEC é um índice que só pode ser calculado para medidas de conservação queapresentem FCC igual ou menor do que 1 (um), porque estas são comparadas a opções degeração que possuem o limite máximo de FC = 1.

Tabela 8.8. FEC calculado para a cadeia de produção.FEC geraçãoa transmissãob distribuição

primáriacdistribuiçãosecundáriad

inc por CF – residencial 1,362 0,596 0,351 0,107Geladeira 0,671 0,489 0,366 0,153IP- 70Na 8,043 4,568 2,979 1,016IP - 150Na 1,250 0,710 0,463 0,158Relé 0,055 0,031 0,020 0,007

R$/US$ 1,8 US$97/US$98 = 1,06a custo estimado de compra de energia da Venezuela: US$ 26,00/MWhb custo estimado para expansão da transmissão: US$ 90,00/KW.anoc custo estimado para expansão da distribuição primária: R$ 200,00/KW.ano (base de dados - Tarifasde Uso do Sistema de Distribuição para tarifa A4).d custo estimado para expansão da distribuição secundária: tarifa de eletricidade B1 > 200KWh =R$0,12689/KWh.

0

500

1000

1500

2000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

FC

RS

/KW

an

o

Guri guri g+t guri g+t+dp guri g+t+dp+ds (R$ 0,12689/KWh)



234

Gráfico 8.8. FEC e potencial de conservação de cada medida, para a cadeia deprodução, cenário realista, 1999.

0 ,0 0 1

0 ,0 1

0 ,1

1

1 0

0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0

M W h

FE

C

g e r a ç ã o t r a n s m i s s ã od i s t r . P r i m á r i a d i s t r . S e c u n d á r i a

Tabela 8.9. Medida de conservação de energia, FEC para cadeia de produção epotencial de conservação.

Opção deconservação

fEC g fecg+t

fecg+t+dp

fec g+t+ds potencial deconservação

MWh1 Relé Centro Cívico 0,0552 0,0314 0,0205 0,0070 56,062 Relé Av. C. E. Garcez 0,0552 0,0314 0,0205 0,0070 183,963 Relé Av. G. de Paiva 0,0552 0,0314 0,0205 0,0070 65,74 Relé Av. B. E. Gomes 0,0552 0,0314 0,0205 0,0070 94,685 Geladeiras 0,6713 0,4890 0,3662 0,1529 1916 Inc por CF 1,3627 0,5962 0,3519 0,1074 1689,37 VM 250 por VS 150W 1,2498 0,7098 0,4629 0,1578 105,128 VM 80W por VS 70W 8,0431 4,5679 2,9789 1,0155 95,53


0,1

1

10

0 500 1000 1500 2000 2500

MWh

FE

C

geração transmissão

distr. Primária distr. Secundária

1, 2, 3, 4

56

7

8

1

2



235

Tabela 8.10. Medida, FEC para cadeia de produção e potencial de conservação.medida fEC g fec

g+tfec

g+t+dpfec

g+t+dspotencial de

conservação MWh1 geladeiras 0,6713 0,4890 0,3662 0,1529 2742 inc por CF 1,3627 0,5962 0,3519 0,1074 2155,33


0

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1

1 ,2

1 ,4

1 ,6

0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0

M W h

FE

C

g e raç ã o t rans m is s ã o

dis t r . P rim á ria d is t r . S e c u n d á ria

Tabela 8.11. Medida, FEC para cadeia de produção e potencial de conservação.Medida fEC g fec g+t fec

g+t+dpfec

g+t+dspotencial deconservação

MWh1 Geladeiras 0,6713 0,4890 0,3662 0,1529 1952 inc por CF – residencial 1,3627 0,5962 0,3519 0,1074 2155,33

De acordo com a definição, as medidas que possuem custo efetivo sãoaquelas que apresentam valores de FEC menores do que 1 (um) portanto, observandoos gráficos, para o FEC-geração, somente a substituição de geladeiras e a instalação de relésmostra-se viável. A situação se modifica quando são incluídos os outros custos da cadeia deprodução: as medidas de conservação propostas que possuem FCC menor do que 1passam a apresentar custo efetivo com exceção da substituição de lâmpadas VM 80W porVS 70W.

8.6. Curvas de Carga

Esta seção apresenta, como síntese, as curvas de carga para as projeções do cenárioRealista, demonstrando o efeito que todos os programas de conservação de energia podemgerar na curva de carga diária do Sistema Boa Vista, em comparação com as curvas de cargado cenário Tendencial.

A demanda máxima diária apresenta um potencial de redução de até 9% no cenárioRealista (gráfico 8.11), em relação à demanda máxima verificada no cenário Tendencial,sendo que este potencial é variável ao longo do período analisado. Em termos de energia,

1

2



236

observa-se um potencial de redução no cenário Realista que pode chegar a 4,22% no anode 2003, em comparação ao cenário Tendencial (gráfico 8.12).

Gráfico 8.11. Demanda máxima paracenários Realista e Tendencial e

porcentagem de redução.

Gráfico 8.12. Demanda de energia paracenários Realista e Tendencial e

porcentagem de redução.

0

12

24

36

48

60

72

1999 2000 2003 2008ano

MW

/dia

0%

2%

4%

5%

7%

9%

11%

%

realista tendencial %

050.000

100.000150.000200.000250.000300.000350.000400.000450.000500.000

1999 2000 2003 2008ano

MW

h/a

no

0%

1%

2%

3%

4%

5%

%

realista tendencial %

Gráfico 8.13. Curva de carga cenário tendencial, verão, semana, 1999.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW

refrigeração Fluorescente Rádio/TV LimpezaCocção Aquecimento Ar-condicionado MotoresAquecimento E letrônicos Telex TransferênciaOutros Incandescente Venti lação



237

Gráfico 8.14. Curva de carga cenário realista, verão, semana, 1999.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW



0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW




238


0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW



0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW




239


05

101520253035404550

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW



0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW




240


0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22hora do dia

MW


8.7. Conclusões

Com relação às opções de oferta de energia, para Boa Vista, atualmentetem-se: opção de geração existente, que é a térmica; a energia a ser comprada deGuri, Venezuela e, eventualmente, a possibilidade de instalação de novasunidades de geração térmica. A construção da curva de seleção dasalternativas de geração elétrica (item 8.2 , gráfico 8.1) mostra que a energia aser comprada de Guri apresenta-se como opção de menor custo por KW paraqualquer fator de capacidade analisado, porque os investimentos em capacidadede transmissão até 200 MW, já estão feitos e são irreversíveis (sunk costs),mesmo considerando a desvalorização da moeda brasileira em relação ao dólar,ocorrida em janeiro de 99.

A construção de cenários de demanda de energia e a simulação dascurvas de carga diárias do sistema, considerando a possibilidade técnica demelhoria de eficiência de equipamentos e processos de usos finais (item 8.4.1 e8.6) indicam que, para o ano de 1999, existe o potencial de conservar 6349 MWha um custo que varia de R$2,74 a R$1405 por MWh economizado (tabela 8.3) oureduzir a demanda de pico de 35 MW para 33 MW (item 8.6) . Observa-setambém que este potencial é variável ao longo do período analisado emconsequência das projeções de inserção dos equipamentos eficientes através dosprogramas de conservação propostos. Em 2008, as projeções do cenário realistaapontam para uma redução acumulada de 18676 MWh, mantendo a variação doscustos por MWh economizado e apresentando uma redução na demanda de picode 64MW para 60 MW.

A curva integrada dos recursos de oferta e demanda para Boa Vista -RR (gráfico 8.6, item 8.5) mostra que programas de conservação de energia paraar condicionado nos setores residencial e comercial e para os motores da CAERteriam um efeito de redução de demanda fora da ponta do sistema enquanto os



241

demais usos finais avaliados teriam um efeito de redução de demanda na ponta.Além disso, verifica-se que apenas o programa proposto introdução de geladeiraseficientes apresenta um custo por KW economizado inferior à opção de geraçãode menor custo efetivo, que é a compra de energia de Guri, Venezuela.

Finalmente, o cálculo do Fator de Efetividade de Custo - FEC para asmedidas de conservação que apresentem FCC igual ou menor do que 1 (um) (item8.5.1), verifica-se que somente a opção de substituição de lâmpadas de vapor de mercúrio80W por lâmpadas vapor de sódio 70W na iluminação pública apresenta FEC maior do quea unidade, quando consideram-se todos os custos incidentes na cadeia de produção, desdea geração até a distribuição secundária.



242

9. Conclusões e Recomendações


243

Capítulo 9

Sumário, Conclusões e Recomendações

9.1 Sumário e Conclusões

A partir da Caracterização do Sistema Elétrico de Boa Vista (Capítulo 2), forampropostos programas de racionalização do uso da energia elétrica e desenvolvidas asanálises correspondentes. A caracterização descreve de maneira sucinta a oferta e ademanda de eletricidade do município, incluindo os hábitos de consumo da população,levantados a partir do Estudo de Usos Finais de Energia Elétrica e da avaliação do sistemaelétrico de Boa Vista – RR, primeira etapa do conjunto de trabalhos. Também foramdescritas a estrutura tarifária vigente e a metodologia para a compatibilização dos dadosfornecidos pela Eletronorte, sobre a demanda efetivamente registrada, e dos dadosdeterminados pelo Estudo de Usos Finais (1a etapa), para a construção de curvas de cargautilizadas nas projeções do Cenário Tendencial de Demanda de Energia de Boa Vista. Sãotambém apresentadas as curvas de carga para o Cenário Tendencial, compreendendo operíodo de 1997 a 2008.

No capítulo sobre Iluminação Residencial (Capítulo 3), foram estudadas medidasde conservação de energia relativas à substituição de lâmpadas incandescentes porfluorescentes compactas. As características básicas da iluminação residencial da Cidade deBoa Vista são:a) a iluminação responde por 14% do consumo de eletricidade no setor residencial;b) a distribuição de lâmpadas incandescentes, mais significativas, por potência, se dá da

seguinte forma: 60W representam 76%; 40 W, 18% e 100 W, 4,46%, respectivamente;c) considerando a distribuição das lâmpadas incandescentes por estrato de consumo têm-

se: 3o estrato: 33%; 4o estrato: 30%; 2o estrato: 10% e, 5o estrato: 9%;d) a utilização média diária das lâmpadas incandescentes situa-se entre um período

mínimo de 2,9 horas e um máximo de 9,1 horas;e) a localização das lâmpadas incandescentes nas residências ocorre, principalmente em:

áreas externas descobertas (24%), salas (17%), quartos (15%), cozinhas (13%) evarandas (9%);

Com base nestas características e em experiência anteriores (Programa de Fortaleza eProjeto ILUMEX) foi proposto um programa de substituição de lâmpadas incandescentespor fluorescentes compactas.

Adotaram-se como parâmetros básicos do programa de substituição:

♦♦ Direcionado aos setores residencial e atividades (ênfase setor residencial com 88% daslâmpadas instaladas e 85% do consumo em iluminação incandescente);

♦♦ Substituição de lâmpadas incandescentes de 40W, 60W e 100W; (98,5% do númerototal de lâmpadas instaladas e aproximadamente 94% do consumo);

♦♦ Ênfase nas lâmpadas que tenham uma média diária de uso igual ou superior a 2 horas(nas potências especificadas);

♦♦ Substituição das lâmpadas de 40W e 60W por CF de 13W;♦♦ Substituição das lâmpadas de 100W por CF de 20W.



244

Em termos logísticos, o programa de substituição proposto possui as seguintescaracterísticas:

♦♦ Coordenação com o comércio local para revenda das lâmpadas e recebimento doseventuais cupons de desconto e/ou financiamento relativos ao programa;

♦♦ Acordo de preços e quantidades em estoque com o comércio local e fabricantes delâmpadas;

♦♦ Elaboração de campanha de marketing visando a divulgação do programa e promoçãodo uso eficiente de energia;

♦♦ Elaboração de um plano de reciclagem das lâmpadas queimadas ou danificadas;♦♦ Criação/contratação de equipes de acompanhamento e avaliação do programa.

Salienta-se, pelas experiência anteriores, que um dos fatores de sucesso deprogramas de GLD está relacionado com o grau de transformação de mercado50 alcançado. Oprograma proposto é norteado por este objetivo e consiste de 3 etapas descritas na figura 1.




anteriores♦♦ Definição dos descontos

e financiamentos♦♦ Coordenação com

lojistas♦♦ Negociação com

fabricantes♦♦ Licitação das lâmpadas♦♦ Elaboração campanha

de marketing

♦♦ Campanha de marketing♦♦ Coordenação lojistas e

fabricantes♦♦ Controle dos

financiamentos edescontos


♦♦ Programa de reciclagem♦♦ Re-financiamento♦♦ Estudos de hábitos de

consumo

Figura 9.1. Fases do programa de substituição de lâmpadas

Utilizando-se de ferramentas econômico-financeiras e da técnica de construção decenários foi determinada a viabilidade do programa proposto em relação às trocas.

Com os parâmetros citados anteriormente (parâmetros básicos assumidos),utilizando-se a ferramenta Custo da Energia Conservada (CEC) e considerando um usomédio de 2 horas diárias por lâmpada, foi observado que o custo mais elevado(R$100.69/MWh) ainda é inferior ao custo médio da energia térmica gerada(R$128.44/MWh) e próximo da tarifa cobrada no estrato 3 (R$114.21/MWh sem ICMS).Esses valores indicam que as trocas sugeridas são vantajosas para os consumidores, mesmosem incentivos iniciais, exceto para a troca das lâmpadas de 40W nos estratos 1 e 2. Oscustos também são inferiores ao da energia gerada, indicando que, também para a empresa,existiriam benefícios em substituir as lâmpadas consideradas, caso não existisse o CCC51.

50 Como transformação de mercado entende-se que o programa introduz mudanças nos hábitos do consumidor, introduze viabiliza uma tecnologia eficiente e cria um ambiente onde esta tecnologia se estabeleça com um mínimo de subsídiodireto por parte da concessionária51 Conta Consumo de Combustíveis



245

Considerando-se o Balanço de Custos e Benefícios e seus itens (tabela 3.19), foiobservado que para a geração térmica existente, a troca de lâmpadas de 40W,considerando-se um uso de 2 horas diárias, só apresenta benefícios ao consumidor a partirdo estrato 3, já as trocas de lâmpadas de 60 e 100W apresentaram um balanço custo-benefício positivo, até para a concessionária, até o estrato 3.

A geração por novas unidades térmicas acarretaria um custo adicional para asociedade no caso da troca de lâmpadas de 60 e 100W. Isso ocorre porque o benefício deevitar o pagamento do CCC é inferior ao custo da nova tecnologia - lâmpadas compactasfluorescentes. Para a empresa, a instalação de novas unidades termelétricas reduziriam ocusto de geração, fazendo com que a opção pelo programa de conservação de energiaatravés da substituição de lâmpadas se tornasse menos vantajoso do que na situação atual.Esta situação ocorre mesmo quando se avalia o custo de geração da nova térmica mediantea situação do dólar valorizado em relação ao real (tabela 3.21).

Para a opção de compra de energia elétrica da Venezuela, geração hidráulica,observa-se que, devido ao custo inferior da geração hidráulica, os balanços apresentam-senegativos para a sociedade para as três trocas avaliadas, sendo favorável apenas aoconsumidor.

Para a Iluminação Pública (Capítulo 4), foram estudadas 2 alternativas: a)substituição de lâmpadas de Vapor de Mercúrio (V.M.) por lâmpadas de Vapor de Sódio(V.S.) e b) adequação do fluxo luminoso dos logradouros onde, através de medições, foiconstatada uma elevada iluminância.

a) as substituições estudadas na IP foram: substituição de lâmpadas de V.M. de 250 Wpor lâmpadas de V.S. de 150W e lâmpadas de V.M. de 80 W por lâmpadas de V.S. de70W.

Comparando-se o CEC com a tarifa de R$69,74 MWh, observa-se que somente aalternativa de troca de lâmpada de V.M. de 250W por V.S. de 150 W é viável, istolevando-se em conta o custo evitado das lâmpadas de V.M., ou seja a lâmpada sódeverá ser substituída quando chegar ao fim sua vida útil.

Considerando-se o Balanço de Custos e Benefícios, a Prefeitura Municipal de BoaVista bem como a Sociedade tendem a ser beneficiadas com a troca das lâmpadas deV.M. de 250W, isto novamente levando-se em conta o custo evitado das lâmpadas deV.M. Já a concessionária Eletronorte mostra um Balanço negativo, devido a perda dereceita decorrente desta medida.

b) a adequação do fluxo luminoso estudada neste capítulo foi a utilização de reléscontroladores que permitem o desligamento temporário das lâmpadas e as escolhidaspara este estudo foram as lâmpadas de V.S. de 400W.

Foi possível a localização e o estudo de 914 de um total de 1.800 lâmpadas (quantidadede lâmpadas de V.S. de 400 W existentes no ano base 1997). A utilização de reléscontroladores de horas temporariamente desligadas, nas lâmpadas restantes, estávinculada a uma nova campanha de medição, já que esta alternativa é destinada alocalidades onde o nível de Iluminância e o fator de Uniformidade são elevados.



246

Comparando-se o CEC com a tarifa de R$69,74 MWh, observa-se que a utilização derelés controladores é viável em todos os logradouros estudados, bem comoconsiderando-se o Balanço de Custos e Benefícios, a Prefeitura Municipal de Boa Vista(PMBV)e a Sociedade tendem a ser beneficiadas com esta medida. Novamente aconcessionária Eletronorte sofre com a redução da receita.

O parque Anauá possui características próprias quanto a sua utilização, principalmenteno que diz respeito a shows. Levando este fator em consideração optou-se pelautilização de um padrão geral nas horas de desligamento temporário das lâmpadas, quefoi estendido para todas as localidades do parque.

Comparando-se o CEC com a tarifa de R$69,74/MWh, observa-se que a utilização derelés controladores é viável para todas as localidades especificadas do parque, tantopara lâmpadas de 250W como para as lâmpadas de 70W. A viabilidade é comprovadatambém pela taxa Interna de Retorno (TIR)e pelo Balanço de Custos e Benefícios quemostra-se favorável tanto pela perspectiva da PMBV quanto pela da Sociedade, sendonegativa para a Eletronorte devido a redução da receita que esta medida acarreta.

Outra alternativa para as lâmpadas de V.S. de 400 W que estão localizadas em locaiscom alta iluminância, seria a sua substituição por lâmpadas de V.S. com potênciamenor. Recomenda-se, porém, a realização prévia de testes de adequação das novaslâmpadas nos locais pré-determinados com o intuito de verificar se a nova lâmpadaatende as especificações e que sejam atendidas as limitações técnicas de engenharia e asrestrições de viabilidade econômica.

A Análise do Potencial de Conservação de Energia na CAER (Capítulo 5),trata da troca de motores convencionais por eficientes e da correção do Fator de Potência(FP), mediante a instalação de capacitores. As medições de campo e as análises realizadasno “Estudo de usos finais de energia elétrica e de avaliação do sistema elétrico de Boa Vista– RR”, indicam a existência de 26 motores a serem trocados onde a potência destes variade 1,5 KW a 93,75 KW.

Mediante o cálculo do CEC e do Balanço de Custos e Benefícios foi verificada aexistência de um potencial, economicamente viável, de redução de energia através dasubstituição de motores convencionais.

Foi verificado que no Sistema Rio Branco – Parque das Águas, somente asubstituição do motor denominado neste estudo de número 12, de potência instalada 10MW, não apresentou viabilidade econômica. Para a localidade Pintolândia, a substituição deum de seus motores, denominado como motor WEG de potência instalada 18,75 MWtambém não apresentou viabilidade.

O potencial técnico-econômico de substituição dos motores resultaria em umaeconomia anual de 634,56 MWh. Caso os motores fossem trocados simultaneamente, istosignificaria um investimento de R$ 56.683.

As estimativas mostram que a troca de capacitores é uma alternativaeconomicamente viável pois os CEC calculados não ultrapassam R$0,40/Mvah. A energiaeconomizada total estimada pode chegar a 899 MVah/ano. A redução na conta de energiaa ser paga pela CAER atingiria R$ 4.752,96/mês para as quatro localidades juntas ouR$2,473,16/mês para Estação de Captação e Tratamento (rua Santos Dumont),



247

R$372,16/mês para Estação de Captação e Tratamento (São Vicente), R$967,04 paraReservatório Elevado Pintolândia e R$940,63/mês para Reservatório Elevado TancredoNeves. A correção do fator de potência estaria evitando o pagamento da multa, quecorresponde a um acréscimo na tarifa por potência referente à relaçãoFPexigido/Fpmedido

O cálculo do balanço contabilizando as duas novas opções de geração para BoaVista (instalação de novas unidades térmicas ou compra da energia da Venezuela52)mediante a variação do câmbio R$/US$, demonstrou que a instalação de capacitores aindaseria vantajosa para a CAER e para a sociedade. Conforme o custo de geração diminui, oque ocorre é uma redução dos benefícios para a sociedade e um aumento da desvantagempara a concessionária.

A instalação dos capacitores apresentou-se economicamente viável, com um custototal de R$1068 (soma dos custos dos quatro capacitores) e, a potência total liberada seriaequivalente a 161,41 kVa. Com relação a energia, chega-se a um valor de 899 MVahliberada /ano. Isto significa que, de acordo com as análises efetuadas para este projeto, ainstalação de capacitores apresentou um maior potencial de conservação de energia a umcusto muito menor do que a opção de substituição de motores. Ressaltando que, a estecusto, não é necessário elaborar um programa ou indicar alternativas para a compra decapacitores.

Para a Refrigeração no Setor Residencial (Capítulo 6), foi estudada a viabilidadeda troca de refrigeradores por outros mais eficientes. As características básicas darefrigeração residencial da Cidade de Boa Vista são:

a) a refrigeração responde por 32% do consumo de eletricidade no setor residencialcom um consumo médio de 71,92 kWh/mês e um total de 2.343,1 MWh/mês;

b) estima-se que existiam 31.438 refrigeradores em Boa Vista (1997), sendo quedestes, 42% tinham mais de cinco anos de uso;

c) o modelo mais comum de refrigerador (69%) possui uma porta e volume de 200 a290 litros;

Com base nestas características e em experiência anteriores (Programa do Rio deJaneiro53 e Programa de Manaus54) foi proposto um programa de substituiçãorefrigeradores convencionais por refrigeradores eficientes.


♦ Direcionado ao setor residencial (este setor possui 91,5% dos equipamentos);♦ Substituição de geladeiras dos modelos de 200 a 280 litros, uma porta, com mais de

cinco anos de vida, à medida que forem sendo sucateadas;♦ Incentivo a compra de geladeiras eficientes por parte de novos consumidores que

surgirem ao longo do período de análise para modelo 200 a 280 litros, uma porta,ao invés de geladeiras convencionais;

52 Os parâmetros utilizados nestes cálculos são:geração por unidades térmicas novas, R$/US$1,2 , R$ 74,36 ,custo do combustível +R$ 14,03, custo do investimentoe R$/US$ 1,8 , R$ 74,36, custo do combustível + R$20,63, custo do investimento.geração hidráulica (Venezuela), R$/US$1,2, R$33,07 /MWh e R$/1,8 , R$49,60 /MWh.53 Projeto de Geladeiras Eficientes, PROCEL – Relatório Final, autor: Carlos Alexandre Pires. Julho 9854 O PROCEL, em parceria com a ELETROBRAS, ELETRONORTE e Multibrás, realizou em Manaus - AM umprojeto de incentivo à venda de refrigeradores eficientes, ganhadores do Selo Procel de Economia de Energia.



248

♦ A substituição será por geladeira modelo de volume nominal de 300 litros, umaporta e que tenha recebido selo Procel de Economia de Energia em 1998;

♦ Para o balanço geral de energia economizada, para as duas estratégias de inserçãodos modelos eficientes, determinou-se que a substituição das geladeiras modelos de200 a 280 l, por geladeiras eficientes resultará em uma economia de 13,40kWh/unidade substituída ou 160,80 kWh/ano.

Novamente cita-se a necessidade, em termos logísticos, da parceria com o comérciolocal para obtenção de um alto grau de transformação de mercado. Pode-se afirmar que asconsiderações efetuadas na seção 3.3 para o programa de substituição de lâmpadas seaplicam para a elaboração do programa de substituição de geladeiras. O programa propostoserve-se da mesma estrutura proposta para a iluminação residencial, figura 9.1.

Um ponto divergente entre um programa de substituição de lâmpadas e umprograma de substituição de geladeiras é a questão da diferença de custos entre osaparelhos convencional e eficiente, porque, para geladeiras, esta diferença tem umaamplitude menor.

A análise das possibilidades de conservação de energia pela inserção derefrigeradores eficientes efetua-se através da técnica de construção de cenários, já que aexpectativa de vida dos refrigeradores é de 20 anos. O horizonte de análise é de 1997 a2008 e os cenários são: cenário Pessimista, Realista e Otimista, 40%, 60% e 80%,respectivamente, dos refrigeradores convencionais passíveis de substituição, seriamsubstituídos por outros eficientes ao final do programa.

O gráfico 9.1 mostra a evolução do parque total de geladeiras (estratos 1 a 11) aolongo do período de análise, de acordo com as taxas de crescimento estabelecidas para ocenário Tendencial55. Nota-se que a projeção indica em 2008 a existência de um parque degeladeiras de aproximadamente 60.000 unidades.

Gráfico 9.1. Projeção do parque total de geladeiras para Boa Vista, 1999 –2008

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

NÚ

ME

RO

DE

GE

LA

DE

IRA

S

Geladeiras novas devidoa crescimento vegetativo

Geladeiras novas porreposição de sucateadas


Remanescentes dentrodas geladeiras existentesem 1997

55 É considerado cenário tendencial aquele em que as medidas tomadas apenas sejam uma variaçãonatural das políticas existentes. Nesses cenários são consideradas os mesmos elementos de políticas econtexto do passado, salvo algumas atualizações



249

As simulações mostraram que a substituição de geladeiras proposta poderia geraruma economia anual de energia já em 1999 de 191 MWh no cenário Realista, chegando, aofinal do período (2008), com 2.680 MWh Apesar da parcela conservada representar 2.484MWh em 2008, este valor equivale a uma redução de 4,74% da demanda de energia para ouso final refrigeração no setor residencial em relação ao cenário Tendencial. O cenárioRealista pode reduzir o requerimento de energia em 0,52%, 1,11%, 1,72%, 2,69% e 4,74%nos anos 1999, 2000, 2001, 2003 e 2008 respectivamente, quando comparado ao cenárioTendencial.

Com os parâmetros adotados no item 6.2.3.A foi calculado o Custo da EnergiaConservada sob o ponto de vista do consumidor, da empresa (incluindo as perdas natransmissão e distribuição, inclusive não técnicas) e da sociedade (incluindo custo de gestãodo programa).

O CEC para o consumidor, demonstrou ser inferior à tarifa cobrada para o estrato1 (R$ 76,13 por MWh) e inferior também ao custo de geração térmica (R$ 128,44 porMWh). Isto significa que as substituições indicadas são vantajosas para o consumidor, poispara ele o custo para se conservar energia é menor do que a tarifa que ele paga paraconsumir a mesma quantidade economizada.

Para a empresa, um CEC de R$ 27,64 por MWh significa que esta estaria investindoeste valor para evitar a geração de energia ao mesmo tempo que estaria tendo perda dereceita equivalente a tarifa cobrada por MWh demandado pelo consumidor. O CEC para aempresa é depende de parâmetros passíveis de variações56, para verificar a influência destesparâmetros, foi efetuada uma análise de sensibilidade para se observar como uma variaçãopercentual destes altera o CEC.

O gráfico 9.2 mostra que o CEC é sensível a variação do potencial de energiaeconomizada. Uma redução de 50% deste potencial é capaz de elevar o custo em mais deR$30,00, enquanto a elevação de 100% do potencial de conservação, reduz em R$10,00 oCEC. A sensibilidade do CEC à diferença de preço das geladeiras apresenta a amplitudeinversa da sensibilidade do CEC à quantidade de energia conservada.

Gráfico 9.2. Análise de sensibilidade do CEC - consumidor.

0

10

20

30

40

50

60

70

-60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%

R$/

MW

h

Dif. Preço Geladeira Tx Desconto Dif. Cons. Energia

56 como a taxa de desconto, o potencial de energia conservada com a substituição e a diferença de preço entre asgeladeiras convencional e eficiente e, fonte geradora de energia (térmica existente, térmica nova ou hidráulica).



250

A concessão de subsídios é uma das formas encontradas em programas de GLDpara incentivar a adesão de consumidores. Lembrando também, que a determinação dovalor máximo deste subsídio é realizada através do balanço de custos e benefícios doprograma para a sociedade como um todo. Para o programa proposto, foi calculado obalanço de benefícios econômicos para o consumidor, para a empresa concessionária epara a sociedade, sem contabilizar a necessidade de concessão de subsídios.

O balanço indica que existe um benefício econômico para o consumidor nasubstituição das geladeiras mesmo sem considerar nenhum subsídio. Para a concessionária,por causa da perda de receita que ela teria ao deixar de receber a tarifa da energia elétricaconservada, o balanço apresenta-se negativo. Para a sociedade, o resultado final é positivo.

Com relação ao subsídio/rebate que pode ser concedido ao consumidor com oobjetivo de incentivá-lo a optar pela compra da geladeira eficiente, mantida a diferença depreço das geladeiras estipulado pelo programa proposto, o rebate que faria com que ageladeira eficiente apresentasse preço inferior a convencional seria acima de R$ 40,00(gráfico 9.3).

Gráfico 9.3. CEC e balanço para empresa e consumidor (estrato 3), de acordo comvariação do rebate.

estrato 3

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80

rebate R$

balanço empresa R$ balanço consumidor R$

cec empresa R$/MWh cec consumidor R$/MWh

Nota: exemplifica-se aqui apenas o estrato 3, porém estes cálculos foram realizados para todosos estratos residenciais (1 a 6).

Foi discutida a possibilidade de fontes adicionais de geração tais como: a geraçãopor novas unidades térmicas e geração hidráulica a partir da Venezuela. Para a empresa, ainstalação de novas unidades termelétricas reduziriam o custo de geração fazendo com quea opção pelo programa de conservação de energia através da substituição de geladeiras setornasse menos vantajoso do que na situação atual. Esta situação ocorre mesmo quando seavalia o custo de geração da nova térmica mediante a situação do dólar valorizado emrelação ao real (em 1997 o câmbio era de R$/US$).

Observa-se que, mesmo com o dólar valorizado, o custo da compra de energia daVenezuela ainda permanece inferior ao custo de geração atual, mas não torna desvantajosopara o consumidor e para sociedade o Balanço custo-benefício do programa de substituiçãode geladeiras. Já o custo de compra de energia da Venezuela ao câmbio anterior a



251

desvalorização do Real, torna o programa de substituição de geladeiras desvantajoso sob aperspectiva da sociedade, pois seu custo R$33,07/MWh é inferior ao CEC para asociedade: R$41,46/MWh.

O Condicionamento Ambiental (Capítulo 7), trata da troca de equipamentos(condicionadores de ar) tradicionais por equipamentos eficientes bem como, apresenta osefeitos arquitetônicos sobre o consumo de energia para condicionamento ambiental.

As influências climáticas no consumo de energia para condicionamento ambientesão descritas por vários autores e trabalhos57, não cabendo a este trabalho discorrerminuciosamente sobre o tema. A caracterização do clima, bem como alguns aspectosbásicos sobre a arquitetura da cidade de Boa Vista é apresentada nos capítulos: 7 – Ascaracterísticas climáticas e suas influencias sobre o consumo de energia do “Estudo de usosfinais de energia e de avaliação do sistema elétrico de Boa Vista”, primeira parte e, nocapítulo 7 – Condicionamento Ambiental deste trabalho.

No estudo dos efeitos arquitetônicos sobre o consumo de energia paracondicionamento ambiental, foi utilizada a Carta Bioclimática de Givoni58 e o ModeloSimplificado do Método de Avaliação do Desempenho Térmico das Edificações. A carta éconstruída sobre o diagrama psicrométrico, que relaciona a temperatura do ar e a umidaderelativa. Obtendo os valores destas variáveis para os principais períodos do ano climáticoda localidade, o engenheiro/arquiteto poderá ter indicações fundamentais sobre a estratégiabioclimática a ser adotada no desenho do edifício. Os dados de temperatura e umidaderelativa podem ser plotados diretamente sobre a carta, onde são identificadas nove zonasde atuação:

1 zona de conforto;2 zona de ventilação;3 zona de resfriamento evaporativo;4 zona de massa térmica para resfriamento;5 zona de ar condicionado;6 zona de umidificação;7 zona de massa térmica para aquecimento;8 zona de aquecimento solar passivo;9 zona de aquecimento artificial.

57 GIVONI, B., Man Climate and Arquiteture, Second Edition, London, 1976, GIVONI, B. Confort, climateanalysis and building design guidelines. Energy and Building, vol. 18, 1992, LAMBERTS R. et al., EficiênciaEnergética na Arquitetura, São Paulo, PW Editores, 1997, FROTA, A. B. e SCHIFFER, S. R., Manual de ConfortoTérmico, 2. ed., São Paulo, Studio Nobel, 1995, entre outros.58 Utiliza-se como comparação a carta bioclimática de Belém, retirada de LAMBERTS R. et al., Eficiência Energéticana Arquitetura, São Paulo, PW Editores, 1997.



252

Figura 1. Carta bioclimática com as estratégias indicadas para Belém.Fonte: LAMBERTS R. et al., Eficiência Energética na Arquitetura, São Paulo, PW Editores, 1997.

Belém possui características climáticas não muito diferentes de Boa Vista. Portantoas estratégias indicadas para Belém, podem também ser recomendas para Boa Vista. Nasduas cidades a umidade relativa é bastante alta e as temperaturas nunca são inferiores a 20°C, o clima rigoroso mostra a necessidade de ar condicionado para várias horas do ano. Aanálise da figura 1 demonstra uma grande concentração de pontos sobre a zona deventilação (2), demonstrando a grande necessidade desta estratégia para a cidade.

O conforto térmico é quase ausente na capital (Belém), representando apenas 0,7%das horas do ano, e o desconforto é provocado integralmente pelo calor (99,2% das horasdo ano). As estratégias bioclimáticas mais indicadas são:

3. Ventilação (85,6% para Belém, estimando-se para Boa Vista 85%); 4. Ar condicionado (9,2% para Belém, estimando-se para Boa Vista 10%).

A principal estratégia que poderá ser adotada é a ventilação, que, considerando asinterseções entre as zonas de resfriamento, pode estabelecer conforto térmico em até 89%das horas do ano (85,6% + 2,4% + 1%) para Belém e estima-se valores semelhantes paraBoa Vista. A adoção desta estratégia representa a quase totalidade da solução do problemade desconforto térmico ao longo do ano. As aberturas das edificações devem ser generosas,de forma a captar o vento e permitir a ventilação cruzada dos espaços internos. Também éimportante o emprego de proteções solares nas aberturas, principalmente árvores bemlocalizadas e brises, evitando o ganho de calor solar. Nota-se a necessidade de arcondicionado em 9,2% das horas do ano (para Belém), para Boa Vista estima-se 10%, nesteperíodo de tempo é necessário que as aberturas (janelas, portas, chaminés, entre outras)possam ser isoladas, não permitindo a passagem de ar.

A determinação da influência de medidas mitigadoras, para redução do consumo deenergia nas edificações com finalidade de condicionamento ambiental, foi realizada atravésdo método CSTB (Centre Scientifique et Technique du Batiment – de Paris) seguindo a



253

metodologia proposta por Frota e Schiffer, posto que se baseia em dados climáticosdisponíveis e numa abordagem acessível no que tange às características dos materiais.

Utilizando-se os parâmetros e premissas especificados no capítulo 7, item 7.5.2.1.deste trabalho, foram estudadas três alternativas de melhoria da eficiência energética nocondicionamento ambiente: (a) telhas de barro, (b) pintura dos telhados na cor branca(caiação) e (c) arborização do terreno, para residências típicas de Boa Vista.

Na utilização de telhas de barro, os resultados indicaram que somente a troca dotipo de telha não atingiria a temperatura da zona de conforto que está situada entre 22 – 27°C59 (mesmo que utilizada a banda proposta por Givoni de 18 – 29 °60), conforto este que émuito influenciado pela umidade relativa local.

A simulação dos efeitos da pintura branca da cobertura foi realizada mantendo-seos parâmetros das casas, somente foi modificada a coloração da cobertura e novamente foiverificado que com a pintura das telhas ainda não é atingida a temperatura da zona deconforto.

Para simular a arborização do terreno contíguo à casa, foi adotada a hipótese deredução pela metade da radiação solar incidente anteriormente adotada, (a radiação solarincidente esta caracterizada em ganhos de calor devido a radiação solar incidente, descritano item 7.5.2.1.). A arborização do terreno simulada também não permitiu que se atingissea temperatura da zona de conforto.

Com a utilização do conjunto de medidas: troca da telha de amianto pela telha debarro + pintura do telhado de branco + arborização do terreno, a temperatura internamáxima, aproxima-se da temperatura da zona de conforto. Esta aproximação nos mostrouque alternativas simples, quando utilizadas em conjunto, podem apresentar uma grandemelhora do conforto ambiental, portanto um ganho na eficiência energética para fim deconforto ambiental.

Uma outra alternativa para a redução da temperatura interna das edificações é autilização de aberturas superiores, favorecendo o efeito chaminé. Isto pode ser feito atravésde diversos dispositivos, como lanternins, aberturas no telhado, exaustores eólicos ouaberturas zenitais.

A utilização de aberturas, localizadas na parte superior da parede das edificações, foisimulada mantendo-se as dimensões das casas hipotéticas e, as dimensões das aberturas(novas janelas) foram definidas para cada tipo de casa61. Apesar do aumento da frequênciahorária da ventilação (N62), não ocorreu uma significativa diminuição da temperaturainterna máxima em nenhuma das casas simuladas.

Nenhuma das alternativas estudas conseguiu anular a necessidade do uso deequipamentos para o condicionamento ambiente, mas podem influenciar de maneirabenéfica o consumo associado ao uso final condicionamento ambiente. O diferencial detemperatura (permitido pela redução de temperatura decorrente das medidas) integrada ao

59 Zona de conforto utilizada por FROTA, A. B. e SCHIFFER, S. R. em “Manual de Conforto Térmico” anexo 3, pag.179.60 Zona de conforto utilizada por Givoni apud LAMBERTS, R. et al. em “Eficiência energética na arquitetura” pag. 106.61 Os tipos de casas estão especificados no capítulo 7 item 7.5.2.1.62 Melhor descrita no item 7.5.2.1.



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longo do tempo (ano), reduz a carga térmica. O coeficiente de desempenho (COP) de cadaaparelho de ar condicionado, indica a relação entre energia elétrica consumida e energiatérmica retirada do ambiente. Pode-se assim estimar a redução de consumo elétricoproporcionado pelas medidas.

De uma forma análoga, a redução de temperatura do ambiente afeta positivamenteoutro uso final, a refrigeração, traduzindo-se por dois efeitos: reduz a carga térmica quepenetra no refrigerador por condução pelo envoltório (gabinete) e, facilita a retirada decalor pela troca térmica entre o condensador e o ambiente.

Os efeitos das medidas sobre o consumo dos refrigeradores63 foi simulado e,dependendo de cada medida utilizada, ou da soma delas, foram obtidos ganhos (expressosem kWh/mês) variando de um mínimo de 3,36 até um máximo de 8,92 kWh/mês.Verificando-se assim a viabilidade das medidas propostas.

As características básicas do condicionamento ambiental (condicionadores de ar)da Cidade de Boa Vista são:

a) estima-se que existam existiam 20864 condicionadores de ar na cidade, sendoque 63,1% estão instalados em residências;

b) os modelos mais comuns são os de potência entre 7.500 BTU e 12.000 BTU,especificamente os de 7500 BTU com 43% e os de 10.000 BTU com 40%;

c) possuem uma quantidade de horas de utilização variando de um mínimo de0,2 horas/dia a um máximo de 9,3 horas/dia.

Com base nestas características adotou-se os seguintes parâmetros básicos para oprograma de substituição:

♦ Direcionado ao setor residencial e comercial;♦ Substituição de condicionadores com potência de 7.500 BTU e 10.000 BTU, à

medida que forem sendo sucateados;♦ Incentivo a compra de condicionadores eficientes por parte de novos

consumidores que surgirem ao longo do período de análise para modelos de7.500 BTU e 10.000 BTU, ao invés de condicionadores convencionais;

♦ A substituição será por condicionador com capacidade de 7.500 BTU e 10.000BTU que tenha recebido selo Procel de Economia de Energia em 1998;

♦ A substituição dos aparelhos provoca uma redução da potência útil de 300 Wpara o modelo 7000 BTU e de 350 W para o modelo 10.000 BTU.

As simulações mostraram que a substituição de condicionadores proposta poderiagerar uma economia anual de energia já em 1999 de 1334 MWh no cenário Realista,chegando, ao final do período (2008), com 29090 MWh.

A parcela conservada representa 29.090 MWh em 2008 para o cenário realista, estevalor equivale a uma redução de 21,20% da demanda de energia para o uso finalcondicionamento ambiental em relação ao cenário Tendencial (108.153 MWh para cenárioRealista contra 137.243 MWh para cenário Tendencial).

O cenário Realista pode reduzir o consumo de energia em 1,80%, 3,73%, 5,92%,10,41% e 21,20% nos anos 1999, 2000, 2001, 2003 e 2008 respectivamente, quandocomparado ao cenário Tendencial. 63 Padrão adotado como sendo refrigerador de 270 litros, modelo com maior incidência nos estratos pesquisados;



255

Com base nos parâmetros assumidos no item 7.6.4.1. Parâmetros Básicos eHipóteses Assumidas, calculou-se o CEC que foi comparado às tarifas de energia porestrato. Nota-se que os valores do CEC para o consumidor são inferiores até da tarifacobrada para o estrato 1 (R$ 76,13 por MWh) e inferiores também ao custo de geraçãotérmica (R$ 128,44 por MWh). Isto significa que as substituições indicadas são vantajosaspara o consumidor, pois para ele o custo para se conservar energia é menor do que a tarifaque ele paga para consumir a mesma quantidade economizada

O CEC calculado anteriormente é dependente de parâmetros passíveis de variações,como a taxa de desconto, o potencial de energia conservada com a substituição e adiferença de preço entre os condicionadores convencional e eficiente.

Para verificar a influência destes parâmetros, foi efetuada uma análise desensibilidade para se observar como uma variação percentual destes altera o CEC. Osgráficos utilizados para análise de sensibilidade (7.7 e 7.8 item 7.6.4.1.) mostram que o CECé sensível a variação do número de horas de uso do aparelho: uma redução de 50% destevalor potencial é capaz de elevar o custo em cerca de R$30,00 para ambos os modelos(7.500 e 10.000 BTU), enquanto um aumento de 100% do número de horas de uso dosaparelhos pode reduzir o CEC em aproximadamente R$15,00.

Calculou-se o Balanço de Custos e Benefícios e este indicou existir um benefícioeconômico para o consumidor na substituição dos condicionadores mesmo sem considerarnenhum subsídio. Para a concessionária, por causa da perda de receita que ela teria aodeixar de receber a tarifa da energia elétrica conservada, o balanço apresenta-se negativo.Para a sociedade, o resultado final é positivo.

Com relação ao preço dos condicionadores, nota-se que, para sociedade,mantendo o custo de geração a R$128,44/MWh, a diferença de preço poderia ser maior e,mesmo assim, estaria sendo vantajoso conservar energia com a substituição doscondicionadores, pois o balanço benefício-custo ainda estaria dando resultado positivo.

Avaliando-se a alternativa de novas fontes de geração, para a empresa, a instalaçãode novas unidades termelétricas reduziriam o custo de geração fazendo que a opção peloprograma de conservação de energia através da substituição de condicionadores se tornassemenos vantajosa em relação a situação atual. Este caso ocorre mesmo quando se avalia ocusto de geração da nova térmica mediante a situação do dólar valorizado em relação aoreal.

Observa-se que, tanto com o dólar valorizado como com o câmbio anterior, ocusto da compra de energia da Venezuela ainda permanece inferior ao custo de geraçãoatual, mas não torna desvantajoso para o consumidor e para sociedade o balanço benefício-custo do programa de substituição de aparelhos de ar condicionado.

Para o programa aqui proposto de substituição de aparelhos de ar condicionado,observou-se que, mesmo sem um subsídio, o balanço benefício custo apresenta-se positivopara o consumidor e para a sociedade.

A Avaliação Integrada de Recursos de Oferta e Demanda (Capítulo 8),determina a efetividade de cada programa proposto, através de alguns índices, que foramcalculados para permitir avaliar conjuntamente as opções de oferta e demanda de energia



256

visando atender a necessidade por serviços energéticos da população. As análises sãoefetuadas comparando-se os cenários Realista e o Tendencial.

Para a obtenção da melhor opção de geração utilizou-se o método gráficodenominado curva de seleção das alternativas de geração elétrica64. Como resultado observa-se quea compra de energia de Guri-Macagua, Venezuela apresentou-se como a opçãode menor custo para fornecimento de energia devido às condições contratuais,porque os investimentos em capacidade de transmissão até 200 MW, também jáestão feitos e são irreversíveis (sunk costs). Isto, mesmo com a desvalorização damoeda brasileira em relação ao dólar, ocorrida em janeiro de 99.

Dentre as ferramentas importantes para priorização de programas deconservação de energia, tem-se a utilização do CEC, de forma que este funcionecomo um indicador do potencial de energia economizável. Isto é possível atravésda curva cumulativa de recursos da oferta.

As medidas de conservação aparecem na curva de oferta em ordemcrescente de custo efetivo, e a curva define como as medidas devem serpriorizadas. Inicia-se a implementação das medidas que possuem o menor custoefetivo.

Em conjunto, utiliza-se a curva de seleção das alternativas de geração que comparadiferentes opções do lado da oferta de acordo com os custos de capital e operação epermite identificar a mistura de opções que satisfaz uma demanda determinando a opçãoótima sob o ponto de vista econômico. Esta combinação ótima é feita com usinas de baixocusto de capital e alto custo de operação nas horas de ponta e o contrário para as horas debase.

O método descrito considera diferentes custos da energia economizada com osprogramas de conservação e gerenciamento da demanda, na ponta e na base, e apresenta namesma curva, para efeito de comparação, os resultados dos recursos de oferta. Esta curva édenominada curva integrada dos recursos de oferta e demanda65

Pela análise da curva acima referida, pode-se observar quais usos finais cujoFCC é maior do que 1 (um), uma vez que seu potencial de conservação seriamaior no período fora da ponta do que na ponta do sistema. Para a curvarepresentada pelo gráfico 3, a seguir, observa-se que dois usos finais possuemFCC maior que 1 são eles: ar condicionado e os motores da CAER.

Observa-se também que, com exceção do programa proposto paraconservação de energia através da introdução de geladeiras eficientes, as outrasopções apresentam um custo por kW economizado superior a opção de geraçãode menor custo, que é Guri. A troca de lâmpadas vapor de mercúrio por vaporde sódio 150 W apresentou custo semelhante ao custo da potência gerada porGuri.

64 Melhor descrita no capítulo 8, item 8.3.65 Melhor descrita no capítulo 8, item 8.5.



257

Gráfico 4. Curva integrada dos recursos de oferta e demanda para Boa Vista - RR.

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

8 0 0

1 0 0 0

1 2 0 0

1 4 0 0

1 6 0 0

1 8 0 0

0 0 ,2 0 ,4 0 ,6 0 ,8 1 1 ,2 1 ,4 1 ,6 1 ,8 2

F C C / F C

R$/

KW

-an

o

t é r m i c a e x i s t e n t e n o v a t é r m i c a G u r i

l â m p a d a 4 0 W - C F 1 3 W ( r e s ) l â m p a d a 6 0 W - C F 1 3 W ( r e s ) l â m p a d a 1 0 0 W - C F 2 0 W ( r e s )

g e l a d e i r a C A E R m o t o r e s a r c o n d 7 5 0 0 B T U

a r c o n d 1 0 0 0 0 B T U IP 7 0 N a IP 1 5 0 N a

Existe, para cada medida de conservação, um valor do Fator de Efetividadede Custo (FEC)66. Este índice permite uma comparação das medidas junto à curvade seleção de recursos

O cálculo do FEC possibilita uma análise mais precisa das opções deoferta de energia, visto que este índice estabelece uma relação entre o custo paraeconomizar e o custo para gerar 1kW. Ou seja, é definido como sendo oquociente entre o custo anual de um programa de conservação e o custo anual datecnologia de geração mais econômica, com FCC = fc (fator de capacidade)(SAUER, I.L. e AVENDAÑO M.F.S., 1996).

Realizando-se o cálculo do Fator de Efetividade de Custo - FEC para asmedidas de conservação que apresentem FCC igual ou menor do que 1 (um)(item 8.5.1), verifica-se que somente a opção de substituição de lâmpadas devapor de mercúrio 80W por lâmpadas vapor de sódio 70W na iluminação públicaapresenta FEC maior do que a unidade, quando consideram-se todos os custosincidentes na cadeia de produção, desde a geração até a distribuição secundária

9.2. Recomendações

A análise técnica e econômico-financeira do programa proposto paratroca de lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas, demonstrou-seviável. Porém, deve-se ressaltar que equipamentos com alto grau de eficiênciasomente atingem o seu melhor desempenho quando se dispõe de umaalimentação elétrica adequada. As lâmpadas fluorescentes compactas poderão terseu consumo aumentado e sua vida útil encurtada e, em alguns casosinviabilizando seu uso em condições econômicas.

66 Melhor descrito no capítulo 8, item 8.5.1.



258

Como descrito no capítulo 6 do “Estudo de usos finais de energiaelétrica e de avaliação do sistema elétrico de Boa Vista – RR”, muitostransformadores medidos apresentaram forte irregularidade na escolha dos taps,30% dos transformadores medidos trabalhavam com um nível de tensãototalmente fora da norma.

Outro problema detectado foi a instabilidade na rede de distribuição,devido provavelmente ao religamento de alguns circuitos. Esta instabilidade dosistema é causada pela limitação da potência instalada em relação à demanda deenergia. A forte carga indutiva de equipamentos permanentemente ligados(refrigeradores e condicionadores de ar) gera uma demanda instantânea quedesestabiliza o sistema, permitindo o religamento unicamente com fortesflutuações de voltagem. Recomenda-se a realização de campanha deconscientização da população para este problema e, também uma norma em queo consumidor seja obrigado a desligar seus equipamentos no caso de falta deenergia, este desligamento poderia ser automático.

Antes da adoção de qualquer medida ou programa, recomenda-se àconcessionária, a realização de uma ampla campanha de medição para verificaçãoda tensão efetiva de distribuição nos transformadores da empresa e, comoalternativa a utilização de equipamentos especialmente projetados para operar emcondições de voltagem flutuantes, como as lâmpadas fluorescentes compactasutilizadas no projeto ILUMEX67 no México.

Recomenda-se também uma revisão nos contratos de fornecimento einstalações internas dos consumidores que apresentaram-se inadequados àdinâmica de consumo da cidade. A problemática dos contratos deve-sebasicamente ao alto custo da medição bifásica e trifásica, impelindo aconcessionária à optar por contratos monofásicos, na faixa de baixa tensão,porem devido à rápida mudança do padrão de consumo verificado na cidade, estapolítica pode ser fonte de problemas futuros.

Salienta-se a forte variância do consumo, registrado na 1a etapa destetrabalho, como sendo um fator negativo na determinação do padrão deatendimento do consumidor e no dimensionamento das linhas e dostransformadores. Recomenda-se uma especial atenção na escolha do padrão defornecimento, que deverá ser precedido por uma pesquisa atenciosa de posse deequipamentos68, destacando-se os equipamentos almejados e possível padrão deuso.

A qualidade dos componentes da instalação elétrica é outro fator quedeve ser verificado para garantir a qualidade da energia, devendo serdesenvolvidas campanhas de informação junto a fornecedores de componentes eaos consumidores sobre a necessidade da utilização de projetos e materiaisadequados.

67 Cfr. NEGRETE, A. V. Características Técnicas para las Lamparas Fluorescentes del Proyecto Ilumex em elSector Domestico, Comisión federal de Eletricidad, Mexico, D.F., junho, 1997. E Resultados de la prueba de vidautil de lamparas fluorescentes compactas del proyecto Ilumex, Comisión Federal de Eletricidad, Mexico, D.F., s/d.68 A concessionária deverá manter um banco de dados atualizado dos equipamentos consumidores de energia.



259

A problemática da qualidade da energia afeta todos os equipamentoseficientes, não só as lâmpadas fluorescentes, mas também refrigeradores,condicionadores de ar e motores, entre outros.

No programa proposto de substituição dos motores da CAER, não só aqualidade da energia norteia os ganhos que podem ser obtidos. Para estetrabalho, somente uma breve campanha de medições foi realizada em motoresdas principais instalações do Sistema Rio Branco e da estação elevatória deesgotos de Caxangá. O principal objetivo foi levantar os parâmetros dedesempenho dos motores para verificar, ainda que em caráter preliminar, aspotencialidades de eventual intervenção buscando a racionalização do uso deenergia. O caráter preliminar destas medições deve ser ressaltado, em função dotempo de medição, do acesso limitado às conexões dos motores e pela mediçãoexclusiva de parâmetros elétricos, uma vez que os parâmetros hidráulicos emecânicos não puderam ser medidos simultaneamente.

O potencial de conservação de energia da CAER não pode ser avaliadode uma forma simplista, unicamente pela hipótese da troca de equipamentos,cada unidade é um sistema e deve ser otimizado em função de seus parâmetrosglobais de funcionamento. Recomenda-se a execução de uma auditoria energéticadetalhada que pesquise o consumo específico de água por habitante, as condiçõestécnicas das instalações e as condições de contorno de cada motor.

Estimativas preliminares podem ser descritas para cada recomendação.Sendo:

1. Consumo específico de água por habitante. Com base em estudoencomendado pela empresa distribuidora à CONBEC 69, a produção em 1992 erade 9.200 litros/mês/habitante, muito superior à média nacional. Estima-se que asperdas de água nas tubulações sejam da ordem de 69,6%, absolutamentesuperiores (quase o dobro) da média nacional. O controle nas tubulações dedistribuição poderia permitir reduzir as perdas a um valor mais compatível,evitando desta forma investimentos futuros em captação e bombeamento. Aredução das perdas de água para níveis de 20% permitiria uma redução doconsumo de energia de 61% (300 MWh/mês), sem absolutamente nenhuminvestimento na infra-estrutura existente nas estações de tratamento de água.

2. Condições técnicas das instalações. Muitas instalações elétricas sãoprecárias, levando a redução da tensão entre o transformador e a bomba de até 8–10%. Por outro lado, algumas tubulações são subdimensionadas, aumentandodesnecessariamente a perda de carga. Finalmente alguns dos motores estão emcondições precárias de manutenção (desequilíbrio entre as fases). Unicamenteelevando a tensão de uso da energia (passando de 220 a 480 volts, já que osmotores comportam este nível de tensão), revisando os atuais motores ecorrigindo os estrangulamentos na sucção e no recalque, o consumo de energiapoderia ser reduzido em 10 a 15% (de 50 a 75 MWh/mês).

Verifica-se que o potencial total de conservação de energia pode chegara mais 400 MWh/mês caso a troca de motores, a redução das perdas dedistribuição de água e a melhoria nas condições técnicas sejam implementadas. 69 Consórcio Brasileiro de Engenheiros Consultores Ltda. Relatório de Diagnóstico do Sistema de Abastecimento de Água deBoa Vista - RR, maio/junho, 1995.



260

No programa proposto de substituição de refrigeradores, novamente,não só a qualidade da energia norteia os ganhos que podem ser obtidos. Emteoria a substituição dos atuais equipamentos por outros mais eficientes poderiareduzir o consumo em 50% (consumo médio por equipamento medido na cidade= 71,92 kWh/mês e consumo médio de equipamento ganhador do prêmio Procel/1988 =23,8 kWh/mês). Porem a pequena campanha de medição realizada (1a etapa), mostrou queequipamentos novos, eficientes, não apresentaram reduções significativas de consumo.

Recomenda-se, antes do início de qualquer campanha de substituição deequipamentos, a execução de pesquisa de campo detalhada do consumo dos refrigeradoresda cidade, bem como um trabalho junto aos fabricantes e aos laboratórios certificadores natentativa de determinar se a norma brasileira, ajustada ao clima tropical, é aplicável àscondições de Boa Vista. Caso não seja aplicável, uma investigação minuciosa deverá serrealizada, no intuito de determinar a viabilidade do desenvolvimento de equipamentoseficientes para o clima severo de Boa Vista (que representa as condições das regiões maisquentes do Brasil, ou seja mais da metade do território nacional).

Ressalta-se a necessidade de investimentos por parte de entidades governamentais(PROCEL, ANEEL) para a criação de mercado, já que o grande mercado consumidor estalocalizado na região Sudeste e é para este mercado que novos equipamentos sãodesenvolvidos. A transformação de mercado para estes equipamentos deve serpriorizada

Como salientado anteriormente, os equipamentos eficientes são sensíveisà qualidade da energia. Isto também se aplica aos condicionadores de ar, porém,pode-se citar como variáveis do desempenho destes equipamentos:dimensionamento correto do equipamento para a área coberta, quantidade depessoas atendidas, tipo de trabalho realizado no local refrigerado, coeficiente dedesempenho (COP)70 do equipamento entre outros e, principalmente as característicasarquitetônicas do local onde este equipamento esta inserido.

Grande parte das edificações da cidade não são adequadas ao clima (comodescrito na 1a e 2a etapas), criando uma sobrecarga térmica que afeta diretamente oconsumo de energia para o condicionamento ambiente. um dos maiores causadores desteproblema é a falta de mão de obra especializada, existindo uma grande imigração deprofissionais na área de Engenharia Civil e Arquitetura de outros estados, que não estãoacostumados com o clima da região.

Recomenda-se o investimento em cursos especializados para formação de mão deobra qualificada, principalmente na área técnica que funcionaria como elo de ligação entreo engenheiro e o mestre de obras, pois este profissional possui conhecimentos técnicos etecnológicos sem a teoria e profundidade dos engenheiros, porém, muito acima doconhecimento intuitivo e prático do mestre de obras. Todavia, Universidade e EscolaTécnica, deveriam dar ênfase na conscientização dos estudantes quanto a problemática dasedificações e sua adaptação ao clima. Somente assim poderão ser formados profissionaisaptos à lidar com as características do clima e as possibilidades, existentes dentro daconstrução civil, para adequação das construções.

70 O coeficiente de desempenho (COP) de cada aparelho de ar condicionado, indica a relação entre energia elétricaconsumida e energia térmica retirada do ambiente.



261

Para os operários da construção civil, recomenda-se um programa de formaçãoespecífico. Este programa poderá conter:

a) Escolha de profissionais da área de construção civil com experiência emconstruções adequadas ao clima;

b) Elaboração de um programa de conscientização e aprendizado da construçãoeficiente;

c) Elaboração do material didático;d) Treinamento do pessoal que ministrará os cursos do programa;e) Escolha dos locais do curso; (o programa poderá ser dividido em cursos

específicos para pedreiros e mestres de obras, bem como para os cidadãos queoptam por construir suas próprias casas).

f) Divulgação;g) Acompanhamento e monitoramento do programa;h) Tratamento dos dados e resultados obtidos.

O material didático poderá ser uma “cartilha” explicativa com grande apelo visual,onde a proposta possa ser apresentada por meio de “estória em quadrinhos” de fácilentendimento; por cartazes explicativos seguindo a mesma diretriz da cartilha; de audio-visuais como filmes de ordem prática onde possa ser encenado uma trama do dia a dia dasconstruções.

O pessoal que ministrará o curso poderá ser treinado pelos profissionaispreviamente definidos que poderão ser: líder de comunidade, estagiário de engenharia civil,funcionário da prefeitura ou funcionário da concessionária.

O programa deverá ser regionalizado por bairros e de preferencia ministrado nasescolas públicas ou associações de bairro. Possibilitando o acesso fácil aos interessados noscursos do programa. A divulgação do programa poderá ser realizada por meios decomunicação como: rádio e TV, por cartazes, faixas, panfletos, bem como pelasassociações de bairros.

Deverão constar desta cartilha métodos simples e aplicáveis a realidade das classesde baixa renda da cidade de Boa Vista, além das alternativas levantadas pelo trabalho“Diagnóstico do alto consumo de energia nas residências de classe média de Boa Vista –RR” e pelo capítulo 7 item 7.5.6. como:

§ Cobertura das casas com telha de barro, com pintura branca;§ Pé direito mínimo de 3 metros de altura;§ Orientação do domicílio de forma a receber, na face de maior área, radiação

solar somente no período da manhã;§ Utilização de forro de madeira;§ Arborização do terreno.



262

A. Iluminação Residencial


263

ANEXO A

Tabela A.1 - Número de Lâmpadas Incandescentes por potência, estrato e horas deuso diário (em unidades)

Estrato 2 Estrato 5Pot. Lâmpada (W) < 1 1 2 3 4 >= 5 Total Pot. Lâmpada (W) < 1 1 2 3 4 >= 5 Total

25 0 0 0 0 0 0 0 25 0 228 0 0 0 0 22840 960 0 160 480 320 640 2560 40 2166 456 0 114 0 456 319260 3840 1600 960 2560 1920 2080 12960 60 3933 1026 513 969 57 2508 9006

100 0 0 0 0 0 320 320 100 456 171 171 0 0 342 1140150 0 0 0 0 0 0 0 150 57 57 0 0 0 0 114

Total 4800 1600 1120 3040 2240 3040 15840 Total 6612 1938 684 1083 57 3306 13680


25 0 0 0 0 0 275 275 25 154 0 88 0 110 66 41840 3025 3025 550 1375 825 1100 9900 40 154 330 44 22 0 176 72660 9900 8525 3300 6325 4675 8525 41250 60 880 176 374 638 22 638 2728

100 0 275 0 0 0 275 550 100 88 0 0 0 154 176 418150 0 0 0 0 0 0 0 150 0 0 44 0 0 0 44

Total 12925 11825 3850 7700 5500 10175 51975 Total 1276 506 550 660 286 1056 4334

Setor Atividades (Estratos 8 a 11)Estrato 8 Estrato 10Pot. Lâmpada (W) < 1 1 2 3 4 >= 5 Total Pot. Lâmpada (W) < 1 1 2 3 4 >= 5 Total

25 0 0 0 0 0 0 0 25 0 0 0 0 0 0 040 360 420 60 60 60 300 1260 40 16 34 2 2 0 178 23260 960 780 1200 420 840 1380 5580 60 104 0 0 50 98 446 698

100 120 0 0 0 0 120 240 100 24 8 0 16 172 204 424150 0 0 0 0 0 0 0 150 0 0 0 0 0 0 0

Total 1440 1200 1260 480 900 1800 7080 Total 144 42 2 68 270 828 1354


25 0 0 0 130 0 0 130 25 0 0 0 0 0 0 040 429 39 52 13 156 481 1170 40 0 0 0 0 0 56 5660 429 195 130 39 156 728 1677 60 88 32 36 50 141 299 646

100 0 39 0 26 13 416 494 100 16 0 0 0 0 126 142150 117 26 130 0 0 533 806 150 0 0 0 0 0 0 0

Total 975 299 312 208 325 2158 4277 Total 104 32 36 50 141 481 844

Total Resid. horas de uso Total Atividades horas de usoPot. Lâmpada (W) < 1 1 2 3 4 >= 5 Total Pot. Lâmpada (W) < 1 1 2 3 4 >= 5 Total

25 154 228 88 0 241 442 1153 25 0 0 0 130 0 0 13040 8819 5225 1895 3263 1347 5189 25738 40 805 493 114 75 216 1015 271860 31778 16194 9285 18042 10348 25543 111190 60 1581 1007 1366 559 1235 2853 8601

100 1150 1183 605 404 487 1850 5679 100 160 47 0 42 185 866 1300150 57 57 44 0 0 0 158 150 117 26 130 0 0 533 806

Total 41958 22887 11917 21709 12423 33024 143918 Total 2663 1573 1610 806 1636 5267 13555

Todos Estratos horas de usoPot. Lâmpada (W) < 1 1 2 3 4 >= 5 Total

25 154 228 88 130 241 442 128340 9624 5718 2009 3338 1563 6204 2845660 33359 17201 10651 18601 11583 28396 119791

100 1310 1230 605 446 672 2716 6979150 174 83 174 0 0 533 964

Total 44621 24460 13527 22515 14059 38291 157473

Horas de uso

Horas de uso

Horas de uso

Horas de uso

Horas de uso

Horas de uso

Horas de uso

Horas de uso

A. Iluminação Residencial


264

Anexo B. Iluminação Residencial


265

ANEXO B - Experiências Anteriores

B.1. O projeto piloto de substituição de lâmpadas incandescentes por fluorescentescompactas em residências em Fortaleza.

Um dos recentes programas de gerenciamento da demanda com ênfase emiluminação residencial foi realizado em 1996 na cidade de Fortaleza. O programa dividiu-seem duas fases: uma piloto, realizada em uma área limitada da cidade durante dezembro de1996 e outra fase, compreendendo a área remanescente da cidade, ainda não implementada.

A fase piloto contemplou a substituição de 30.000 lâmpadas incandescentes porlâmpadas fluorescente compactas. Os estudos preliminares da COELCE previam reduçãode demanda da ordem de 900 kW em potência e 975 MWh/ano em energia

Os produtos escolhidos foram lâmpadas fluorescentes compactas ou circulares comreator magnético ou eletrônico, equivalentes em termos de iluminação às lâmpadasincandescentes de 60W ou 100W, que comprovassem, através de testes realizados peloCEPEL, atender ao padrão estabelecido pelo PROCEL.

A tabela 3. B.1 mostra a repartição dos custos das lâmpadas entre a COELCE econsumidores. O programa concedeu descontos de oito reais por lâmpada paraconsumidores com consumo mensal menor do que 30 kWh e de quatro reais para aquelescom consumo mensal entre 30 e 140 kWh. Para estes consumidores que receberamcupons de desconto e também para os restantes, o programa COELCE/PROCELpermitiu o financiamento no valor máximo de doze reais para a compra da lâmpadafluorescente compacta. O pagamento do financiamento foi previsto para ser realizado emdez prestações mensais adicionadas à conta de eletricidade do consumidor.

Tabela B.1 Resultados da fase piloto da experiência de FortalezaAtividades Custos

Descontos concedidos R$ 5.856Financiamento de Consumidores R$ 131.218Pagamento Inicial pelos Consumidores R$ 31.630

Total R$ 168.704Unidades Vendidas 12.013Preço Médio R$ 14,04Fonte: Filho, Marcello de Moura Campos. Implementação da primeira etapa do projeto piloto de substituição delâmpadas incandescentes por fluorescentes econômicas em residências de Fortaleza. Volume 1. COELCE. Maio1998.

Os descontos concedidos pelo programa foram calculados com base no Projeto 3do Plano de Ações do PROCEL/GCOI/CCON, de 10/12/96. Os incentivos oferecidosforam:

♦♦ Para qualquer consumidor: financiamento de até R$ 10,00 por lâmpada, pagosem 10 parcelas na conta de luz.

♦♦ Consumidor de baixa renda:♦♦ Até 30 kWh/mês: desconto de R$ 8,00 por lâmpada;♦♦ De 30 a 140 kWh/mês: desconto de R$ 4,00 por lâmpada.



266

Para os consumidores que receberam cupons de desconto e também para osrestantes, o programa COELCE/PROCEL permitiu o financiamento no valor máximo dedoze reais para a compra da lâmpada fluorescente compacta.

Nos contatos com os fornecedores interessados, considerou-se viável umacolaboração dos mesmos para a campanha de divulgação do programa, correspondente a2% das vendas.

O instrumento fundamental para a implementação do programa foi o cupom dedesconto/financiamento. Na sua parte externa eram indicados os endereços dos lojistasparticipantes da promoção e os dados do consumidor. Foi estabelecido que os lojistaspleiteariam o reembolso dos cupons de desconto/financiamento através de um documentodenominado “Solicitação de Reembolso”. Esse documento, junto com os cupons e cópiasda conta de luz quitadas, seria processado pelo Departamento Financeiro - DEFIN, quecreditaria o pagamento na conta bancária indicada pelo lojista.

As lâmpadas da campanha precisavam ser claramente identificadas peloconsumidor, tendo sido criada para este fim uma etiqueta de identificação

O material básico de propaganda foram os folders, distribuídos com a conta de luz atodos os consumidores, e o próprio cupom de desconto/financiamento. Mensagens naconta de luz foram utilizadas corno reforço da propaganda. Também como reforço, foramutilizados cartazes espalhados em lojas e locais de grande movimento, faixas em locaisestratégicos e, veiculação de mensagens em rádios comunitárias e carro de som para cobriras áreas fora da influência das rádios comunitárias.

A baixa participação no programa - 12.000 lâmpadas substituídas das 30.000programadas - foi atribuída a problemas de informação dos consumidores, custo elevadodas lâmpadas, estoques do comércio e prazo de execução do programa. Em termos deredução de consumo de energia, assumindo valores proporcionais à estimativa inicial doprograma, o programa piloto possibilitou uma redução entre 400 a 500 MWh por ano. Damesma forma, pode-se estimar uma redução de 360 kW da demanda de potência.

O custo total do programa ficou em aproximadamente R$ 260.000 (valores de1997). A tabela 3. B.2 mostra a decomposição deste custo. Anualizando este valor a umataxa de 10% e usando uma vida média de 6 anos para as lâmpadas substituídas, encontra-seum valor de R$ 152/MWh economizado.

Tabela B.2 Custos estimados da primeira etapa do programa da COELCEAtividade Custo (R$1997)

Promoção e Publicidade 40.000Bônus (cupons) 49.000Despesa Financeira 31.000Operacionalização 20.000Avaliação 10.000

Subtotal 150.000Logística (COELCE) 110.000

Total 260.000Fonte: Filho, Marcello de Moura Campos. Implementação da primeira etapa do projeto piloto de substituição delâmpadas incandescentes por fluorescentes econômicas em residências de Fortaleza. Volume 1. COELCE. Maio1998.

A experiência de Fortaleza alerta para os seguintes problemas passíveis de seremencontrados em programas similares:



267

- Informação: as campanhas de conscientização e informação devem ser claras edevem ser projetadas para atingir a população através de todos os meios decomunicação possíveis.

- Preços: a negociação de preços de fornecimento e margens do varejo deveenfatizar a necessidade de colaboração mútua (empresa elétrica / comerciantes)para o sucesso do programa. O correto dimensionamento dos incentivos é vitalpara a eficácia do programa dentro dos estratos desejados.

- Disponibilidade de lâmpadas: negociações antecipadas com fornecedores ecomerciantes contribuem para o correto dimensionamento dos estoquesdurante as diversas fases do programa.



268

Anexo C. Iluminação Residencial


269

ANEXO C - Localização das lâmpadas

Todas as Lâmpadas

Qua

rtos

Sala

Banh

eiro

Socia

lBa

nheir

o E

mpr

egad

oCo

zinh

aH

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ada

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ficin

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de e

xpos

ição

e ve

ndas

Var

anda

Tota

l

Lâmpada Incadescente 25W

Estrato 1 131 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 131

Estrato 3 275 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 275

Estrato 4 0 0 101 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 101

Estrato 6 154 22 0 0 0 0 0 0 44 0 0 44 0 0 0 0 0 264

Estrato 9 0 0 0 52 0 0 0 0 26 0 52 0 0 0 0 0 0 130

Total 560 22 101 52 0 0 0 0 70 0 52 44 0 0 0 0 0 901

Setor Resid. 560 22 101 0 0 0 0 0 44 0 0 44 0 0 0 0 0 771


Estrato 1 393 262 131 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 786

Estrato 2 160 160 0 0 160 0 0 320 480 320 0 0 0 0 0 0 0 1600

Estrato 3 1100 825 0 0 275 0 0 0 275 550 0 0 0 0 0 0 825 3850

Estrato 4 808 505 505 0 505 0 0 101 808 505 101 0 0 0 0 0 707 4545

Estrato 5 57 171 0 0 0 0 0 0 114 0 57 57 0 0 0 0 57 513

Estrato 6 22 44 0 0 88 0 0 0 44 0 0 0 0 0 0 0 44 242

Estrato 8 120 60 0 0 60 0 0 0 60 0 0 0 0 0 0 0 120 420

Estrato 9 65 52 0 0 26 0 0 0 39 0 351 0 104 0 0 0 26 663

Estrato 10 0 0 12 0 2 0 0 0 0 4 162 0 0 0 0 0 0 180

Estrato 11 0 0 56 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 56

Total 2725 2079 704 0 1116 0 0 421 1820 1379 671 57 104 0 0 0 1779 12855

Setor Resid. 2540 1967 636 0 1028 0 0 421 1721 1375 158 57 0 0 0 0 1633 11536


Estrato 1 786 1310 393 0 1310 0 0 0 1703 262 0 0 0 0 0 0 655 6419

Estrato 2 960 1600 160 0 1280 0 0 0 1760 800 0 0 480 0 160 0 160 7360

Estrato 3 2750 4675 1650 0 3300 0 0 1925 4950 2200 0 0 275 0 0 0 1100 22825

Estrato 4 4040 3030 1111 0 2626 202 0 707 5151 707 101 0 404 0 0 303 2121 20503

Estrato 5 570 798 342 0 399 0 0 342 798 114 171 0 0 0 0 0 513 4047

Estrato 6 132 286 88 22 66 22 44 110 220 22 66 0 22 0 0 198 374 1672

Estrato 8 360 540 120 0 420 60 0 0 900 720 0 0 420 0 0 0 120 3660

Estrato 9 52 13 39 0 78 0 0 0 455 26 13 52 52 91 26 52 13 962

Estrato 10 0 2 0 0 2 20 0 0 70 56 124 12 0 0 0 58 2 346

Estrato 11 0 1 19 8 0 0 0 0 38 100 42 1 77 0 0 0 0 286

Total 9650 12255 3922 30 9481 304 44 3084 16045 5007 517 65 1730 91 186 611 5058 68080

Setor Resid. 9238 11699 3744 22 8981 224 44 3084 14582 4105 338 0 1181 0 160 501 4923 62826


Estrato 1 0 0 0 0 131 0 0 0 0 131 0 0 0 0 0 0 0 262

Estrato 2 0 0 0 0 0 0 0 0 320 0 0 0 0 0 0 0 0 320

Estrato 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 275 275

Estrato 4 0 404 101 0 101 0 0 0 404 0 0 0 0 0 0 0 505 1515

Estrato 5 0 57 0 0 0 0 0 0 399 0 0 0 0 0 0 0 57 513

Estrato 6 0 22 22 0 0 0 0 0 286 0 0 0 0 0 0 0 0 330

Estrato 8 0 0 0 0 0 0 0 0 120 0 0 0 0 0 0 0 0 120

Estrato 9 0 0 0 26 0 0 0 0 429 0 0 0 0 0 0 0 0 455

Estrato 10 0 6 6 0 4 24 10 0 4 8 90 0 140 0 0 80 6 378

Estrato 11 0 0 0 0 0 0 0 0 47 0 0 64 0 0 0 0 0 111

Total 0 489 129 26 236 24 10 0 2009 139 90 64 140 0 0 80 843 4279

Setor Resid. 0 483 123 0 232 0 0 0 1409 131 0 0 0 0 0 0 837 3215


Estrato 6 44 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44

Estrato 9 0 0 0 0 0 0 0 0 663 0 0 0 0 0 0 0 0 663

Total 44 0 0 0 0 0 0 0 663 0 0 0 0 0 0 0 0 707

Setor Resid. 44 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44

Anexo C. Iluminação Residencial


270

Todas as Lâmpadas

Qua

rtos

Sala

Banh

eiro

Socia

lBa

nheir

o E

mpr

egad

oCo

zinh

a

Hall

Ent

rada

Qua

rto E

mpr

egad

oÁ

rea

de S

ervi

çoÁ

rea

Ext

erna

Des

cobe

rta

Áre

a In

tern

a Co

berta

Corr

edor

, Esc

ada

e ou

tros

Esc

ritór

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ndim

ento

ao

Públ

ico

Dep

ósito

sO

ficin

asÁ

rea

de e

xpos

ição

e ve

ndas

Var

anda

Tota

l

Estrato 1 2358 1834 1572 0 1703 0 0 0 1965 524 0 0 0 0 0 0 655 10611Estrato 2 3360 2560 1600 0 2240 160 0 320 2560 1280 0 0 480 0 160 0 160 14880Estrato 3 12375 7975 6600 550 6325 0 0 2475 6050 3300 0 0 275 275 0 0 4675 50875Estrato 4 11716 6868 5959 0 5757 303 0 1212 7878 1616 202 0 505 0 0 303 3434 45753Estrato 5 2850 2223 2337 228 1026 57 114 684 2280 285 228 57 0 171 0 0 969 13509Estrato 6 858 484 792 110 198 22 66 176 660 66 132 44 22 66 0 198 440 4334Estrato 8 900 780 840 0 540 60 0 0 1560 900 60 0 420 240 0 0 360 6660Estrato 9 234 91 364 247 117 0 0 0 1703 26 442 104 208 364 26 78 39 4043Estrato 10 36 8 46 2 8 44 18 2 170 70 376 12 140 8 0 138 8 1086Estrato 11 2 3 106 9 2 9 0 0 85 101 58 65 89 0 0 0 0 529Total 34689 22826 20216 1146 17916 655 198 4869 24911 8168 1498 282 2139 1124 186 717 10740 152280Setor Resid. 33517 21944 18860 888 17249 542 180 4867 21393 7071 562 101 1282 512 160 501 10333 139962Lâmpada Incadescente 25WEstrato 1 131 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 131Estrato 3 275 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 275Estrato 4 0 0 101 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 101Estrato 5 0 228 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 228Estrato 6 220 44 22 0 22 0 0 0 44 0 0 44 0 22 0 0 0 418Estrato 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Estrato 9 0 0 0 52 0 0 0 0 26 0 52 0 0 0 0 0 0 130Total 626 272 123 52 22 0 0 0 70 0 52 44 0 22 0 0 0 1283Setor Resid. 626 272 123 0 22 0 0 0 44 0 0 44 0 22 0 0 0 1153Lâmpada Incadescente 40WEstrato 1 524 262 262 0 131 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1179Estrato 2 640 160 160 0 480 0 0 320 480 320 0 0 0 0 0 0 0 2560Estrato 3 4125 1925 1100 0 550 0 0 0 550 550 0 0 0 275 0 0 825 9900Estrato 4 2424 707 1313 0 1010 101 0 101 1010 505 101 0 0 0 0 0 707 7979Estrato 5 456 399 798 114 171 57 0 114 342 114 57 57 0 114 0 0 399 3192Estrato 6 220 88 154 44 88 0 0 0 44 44 0 0 0 0 0 0 44 726Estrato 8 180 120 300 0 60 0 0 0 180 120 0 0 0 60 0 0 180 1200Estrato 9 78 52 143 156 26 0 0 0 78 0 351 0 104 117 0 0 26 1131Estrato 10 34 0 16 0 2 0 0 2 0 6 162 0 0 8 0 0 0 230Estrato 11 0 0 56 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 56Total 8681 3713 4302 314 2518 158 0 537 2684 1659 671 57 104 574 0 0 2181 28153Setor Resid. 8389 3541 3787 158 2430 158 0 535 2426 1533 158 57 0 389 0 0 1975 25536Lâmpada Incadescente 60WEstrato 1 1703 1572 1310 0 1441 0 0 0 1965 262 0 0 0 0 0 0 655 8908Estrato 2 2720 2400 1440 0 1760 160 0 0 1760 960 0 0 480 0 160 0 160 12000Estrato 3 7975 6050 5500 550 5500 0 0 2475 5500 2750 0 0 275 0 0 0 3575 40150Estrato 4 8787 5757 4141 0 4343 202 0 1111 6363 1111 101 0 505 0 0 303 2222 34946Estrato 5 2109 1368 1425 114 741 0 114 570 1482 171 171 0 0 57 0 0 513 8835Estrato 6 374 330 506 66 88 22 66 176 286 22 132 0 22 44 0 198 396 2728Estrato 8 720 660 540 0 480 60 0 0 1140 780 60 0 420 180 0 0 180 5220Estrato 9 156 39 182 13 91 0 0 0 481 26 39 104 104 130 26 78 13 1482Estrato 10 2 2 20 0 2 20 0 0 150 56 124 12 0 0 0 58 2 448Estrato 11 2 3 50 9 2 9 0 0 38 101 42 1 89 0 0 0 0 346Total 24548 18181 15114 752 14448 473 180 4332 19165 6239 669 117 1895 411 186 637 7716 115063Setor Resid. 23668 17477 14322 730 13873 384 180 4332 17356 5276 404 0 1282 101 160 501 7521 107567Lâmpada Incadescente 100WEstrato 1 0 0 0 0 131 0 0 0 0 262 0 0 0 0 0 0 0 393Estrato 2 0 0 0 0 0 0 0 0 320 0 0 0 0 0 0 0 0 320Estrato 3 0 0 0 0 275 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 275 550Estrato 4 505 404 404 0 404 0 0 0 505 0 0 0 0 0 0 0 505 2727Estrato 5 285 114 114 0 114 0 0 0 456 0 0 0 0 0 0 0 57 1140Estrato 6 0 22 110 0 0 0 0 0 286 0 0 0 0 0 0 0 0 418Estrato 8 0 0 0 0 0 0 0 0 240 0 0 0 0 0 0 0 0 240Estrato 9 0 0 39 26 0 0 0 0 429 0 0 0 0 0 0 0 0 494Estrato 10 0 6 10 2 4 24 18 0 20 8 90 0 140 0 0 80 6 408Estrato 11 0 0 0 0 0 0 0 0 47 0 16 64 0 0 0 0 0 127Total 790 546 677 28 928 24 18 0 2303 270 106 64 140 0 0 80 843 6817Setor Resid. 790 540 628 0 924 0 0 0 1567 262 0 0 0 0 0 0 837 5548Lâmpada Incadescente 150WEstrato 5 0 114 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 114Estrato 6 44 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44

Anexo D. Iluminação Residencial


271

ANEXO D - Descrição da Simulação pelo Método Monte Carlo

Quando se realiza uma análise econômica de projetos, usualmente o analista realizaum estudo de sensibilidade de forma a saber como mudanças nos valores das variáveisbásicas afetam o resultado final. Estes estudos são extremamente relevantes naquelesprojetos em que o valor assumido para as variáveis básicas é uma estimativa média dentrode um universo de possibilidades. Quanto maior a incerteza com relação a este valor, maiora importância da realização de um estudo de sensibilidade.

O método mais usado em estudos de sensibilidade é o de cenários. Em cadacenário, as variáveis incertas assumem valores de acordo com estimativas elaboradas peloanalista e coerentes com as hipóteses básicas do projeto. Quando existe mais de umavariável incerta, cada cenário pode ser construído assumindo mudanças simultâneas devalores daquelas variáveis distintos dos valores de referência ou mudanças em cada uma dasvariáveis isoladamente. Da primeira forma é possível realizar um número reduzido decenários (usualmente 3) às custas de uma tendência da obtenção de cenários extremistas eàs custas da perda das informações da influência de cada variável sobre os resultados. Deoutra forma, realizando mudanças isoladamente em cada variável, é necessário realizar umelevado número de cenários e perde-se os efeitos de interação entre as variáveis (quepodem estar presentes). A vantagem deste procedimento é que ele permite avaliar opotencial de impacto de cada variável sobre o resultado final.

O estudo de sensibilidade pode ser ainda realizado através de métodos estatísticos.Dentro dos métodos estatísticos pode-se trabalhar com distribuições discretas oucontínuas. Utilizando distribuições discretas é construída uma árvore que descreve asprobabilidades e valores de cada variável. A figura abaixo ilustra uma árvore contemplandoduas variáveis cada uma delas com a incerteza discretizada em três valores.

Vida Incandescente Vida Fluorescente Preço Fluorescente No. Horas uso

Simulação

Custo da Energia Conservada

Simulações Monte Carlo: Descrição

etcetc

Figura D.1. Árvore de probabilidade

Alternativamente pode-se atribuir uma distribuição contínua representando a cadavariável incerta. Utilizando-se o método de Monte Carlo para sorteio de valores, uma

Anexo D. Iluminação Residencial


272

simulação e o programa de simulação sorteia valores em cada variável calculando oresultado correspondente.

Este procedimento é mais realista pois permite que as diversas incertezas seinterajam produzindo uma distribuição estatística dos resultados.

No caso apresentado, escolhemos a vida das lâmpadas, o custo da lâmpadacompacta fluorescente e o tempo de uso como variáveis estocásticas.

Para a vida média das lâmpadas assumiu-se uma distribuição normal e para o preçoe tempo de uso assumiu-se uma distribuição triangular.

A vantagem deste tipo de análise é a possibilidade de interação entre os diversosparâmetros o que permite a quantificação das incertezas do resultado bem como aobtenção de um valor médio mais realista.

Anexo E. Iluminação Pública


273

ANEXO E – Iluminância e Uniformidade

A Norma NBR 5101 define como parâmetro da qualidade luminosa:

Emed.min.= iluminância média mínima.Umin.= fator de uniformidade de iluminância mínimo.

Para determinados tipos de vias, segundo a Norma NBR 5101, são os seguintes os valoresde Iluminância média mínima e Fator de Uniformidade mínimo:Classe A (vias rurais)Vias Arteriais (vide norma NBR 5101) A1Emed.min.=20 luxUmin.=0,50

Vias Coletoras (vide norma NBR 5101) A2Emed.min.=20 luxUmin.=0,30

Vias Locais (vide norma NBR 5101) A3ver quadro a seguir

Classificação Veículodo tráfego L M

Emed.min. (lux) Umin. Emed.min. (lux) Umin.Pedestre L 2 0,2 5 0,2

M 5 0,2 10 0,2I 10 0,2 14 0,2

Classe B (vias de ligação)Vias de Ligação (vide norma NBR 5101) Bver quadro a seguir

Classificação Veículodo tráfego L M I

Emed.min. (lux) Umin. Emed.min. (lux) Umin. Emed.min. (lux) Umin.Pedestre L 2 0,2 5 0,2 10 0,2

M 5 0,2 10 0,2 14 0,2I 10 0,2 14 0,2 17 0,25

Classe C (vias urbanas)Vias Principais (vide norma NBR 5101) C1ver quadro a seguir

Classificação Veículodo tráfego L M I

Emed.min. (lux) Umin. Emed.min. (lux) Umin. Emed.min. (lux) Umin.Pedestre L 2 0,2 5 0,2 10 0,2

M 5 0,2 8 0,2 12 0,2I 10 0,2 12 0,2 16 0,25

Anexo E. Iluminação Pública


274

Vias Normais (vide norma NBR 5101) C2ver quadro a seguir



M 5 0,2 8 0,2I 8 0,2 10 0,2

Vias Secundárias (vide norma NBR 5101) C3ver quadro a seguir



M 4 0,25 5 0,2

Vias Especiais (vide norma NBR 5101) DEmed.min. = 10 luxUmin. = 0,2Onde:Tráfego motorizadoClassificação Vol. de traf. noturno* de veíc. p/hora

ambos os sentidos, em pista únicaLeve (L) 150 a 500Médio (M) 501 a 1.200Intenso (I) acima de 1.200* Valor máximo das médias horárias obtidas nos períodos compreendidos entre 15 h e 21h.

Tráfego de pedestres**Classificação Pedestres cruzando vias

com trafego motorizadoSem (S) como vias classe A1Leve (L) como vias resid. médias Médio (M) como vias com. secundáriasIntenso (I) como vias com. principais** O projetista deve levar em conta, para fins de elaboração do projeto, esta tabela, comoorientativa.

A classificação de tráfego de veículos e de pedestres, indicada para os logradourosonde foi realizada a medição, foi sugerida pela equipe de Iluminação Pública da PrefeituraMunicipal de Boa Vista.

Anexo F. Iluminação Pública


275

ANEXO F – Diagnóstico dos Níveis de Iluminância

A medição foi realizada conforme a Norma ABNT - NBR 5101 (Ago./1992), item7.2, que define a malha para verificações periódicas ou para obtenção de valores deinteresse do projeto.

Equipamentos: Luxímetro Digital LD - 500 (importado e distribuído por ICEL -Instrumentos e Componentes Eletrônicos Ltda.). Aferido pelo laboratóriodo IEE - USP, credenciado pelo INMETRO. O laudo de aferição indicaque para faixa de escala X = 1, utilizada nesta campanha de medição, deveser aplicado o fator de correção (0,97 +/- 0,03).

F. 1. Resultados da Medição

Medição realizada em logradouros típicos.Endereço: Avenida Dos Imigrantes entre Av. M. H. De Melo e Rua Jandiro LargoBairro: Dos BuritisMedição:Data: 27/10/97Hora: 23:00Caracterização da via:Tráfego de veículos: LeveClasse: C3Caracterização da Luminária:Poste: altura = 10 mLâmpadas: 2 de 250W V.S.Medição: 33,40 mPontos Medidas (lux)

P1 46P2 32 P1 P4 P7P3 16P4 8 7,60 m P2 P5 P8P5 7P6 5P7 53 P3 P6 P9P8 37P9 18

Valores calculados:Emed. = 20.31 fator de correção = (0,97 +/- 0,03)Emin. = 5 fator de escala = 1 (X1)U = Emin./Emed.

Valores corrigidos:Emed. = 19.70 Emed. = 19.70 +/- 3.02%Emin. = 4.85 Emin. = 4.85 +/- 3.02%U = 0.25

Resultado Recomendado pela normada Medição para classe de via C3

Emed. 19.70 +/- 0.61 2U 0.25 0.25



276

Endereço: Centro Cívico (em frente a Catedral)Bairro: CentroMedição:Data: 27/10/97Hora: 24:00Caracterização da via:Tráfego de veículos: MédioClasse: C1Caracterização da Luminária:Poste: altura = 12 mLâmpadas: 4 de 400W V.S.

Medição:Pontos Medidas (lux) 46 m


Valores calculados:Emed. = 0.31 fator de correção = (0,97 +/- 0,03)Emin. = 5 fator de escala = 1 (X1)U = Emin./Emed



Emed. 14.00 +/- 0.44 5U 0.21 0.2

Endereço: Rua Capitão Júlio Bezerra/ Rotatória Eduardo GomesBairro: CentroMedição:Data: 27/10/97Hora: 23:15Caracterização da via:Tráfego de veículos: LeveClasse: C2Caracterização da Luminária:Poste: altura = 10 mLâmpadas: 2 de 250W V.S.



277

Medição:Pontos Medidas (lux) 33 m





Emed. 12.73 +/- 0.40 2U 0.23 0.2

Endereço: Av. T-01 entre P-3 e T-4Bairro: ParavianaMedição:Data: 27/10/97Hora:Caracterização da via:Tráfego: LeveClasse: C3Caracterização da Luminária:Poste: altura = 7 mLâmpadas: 1 de 70W V.S.Medição:Pontos Medidas (lux) 35 m

P1 5P2 2 P1 P4 P7P3 SR*P4 SR* 11 m P2 P5 P8P5 SR*P6 SR*P7 7.5 P3 P6 P9P8 8.4P9 9.1 SR* = medida inferior a 1, próxima a faixa de incerteza do instrumento



278

Valores calculados:Emed. = 2.65 fator de correção = (0,97 +/- 0,03)Emin. = SR* fator de escala = 1 (X1)U = Emin./Emed.

Valores corrigidos:Emed. = 2.57 Emed. = 2.57 +/- 3.02%U = SR*


Emed. 2.57 +/- 0.08 2U SR* 0.25

Endereço: Av. Mário Homem de MeloBairro: LiberdadeMedição:Data: 27/10/97Hora: 22:40Caracterização da via:Tráfego: LeveClasse: C1Caracterização da Luminária:Poste: altura = 7 mLâmpadas: 1 de 250W V.S.Medição:Pontos Medidas (lux) 36,9 m

P1 6P2 3 P1 P4 P7P3 1P4 0.5 9.30 m P2 P5 P8P5 0.5P6 0.5P7 8 P3 P6 P9P8 5P9 1

Valores calculados:Emed. = 2.25 fator de correção = (0,97 +/- 0,03)Emin. =0.5 fator de escala = 1 (X1)U = Emin./Emed.

Valores corrigidos:Emed. = 2.18 Emed. = 2.18 +/- 3.02%Emin. = 0.49 Emin. =0.49 +/- 3.02%U = 0.22



279


Emed. 2.18 +/- 0.07 2U 0.22 0.2

Endereço: Av. Glaycon de Paiva (próximo ao Romeu Caldas)Bairro: PricumãMedição:Data: 27/10/97Hora: 22:34Caracterização da via:Tráfego: MédioClasse: C1Caracterização da Luminária:Poste: altura = 10 mLâmpadas: 2 de 400W V.S.

Medição:Pontos Medidas (lux) 34,9 m

P1 56P2 33 P1 P4 P7P3 11P4 9 10.45 m P2 P5 P8P5 8P6 4P7 81 P3 P6 P9P8 30P9 11




Emed. 20.78 +/- 0.65 5U 0.19 0.2

Endereço: Ponte Dos MacuxisBairro:Medição:Data: 29/10/97Hora: 22:30



280

Caracterização da via:Tráfego: LeveClasse: A2Caracterização da Luminária:Poste: altura = 9 mLâmpadas: 1 de 400W V.S.




Valores corrigidos:Emed. = 21.28 Emed. = 21.28 +/- 3.02%Emin. = 8.73 Emin. =8.73 +/- 3.02%U = 0.41

Resultado Recomendado pela normada Medição para classe de via A2

Emed. 21.28 +/- 0.66 20Umin. 0.41 0.3

Endereço: Rua Manoel Felipe (ao lado da Escola Estadual Mário dos NevesRezende)Bairro: Asa BrancaMedição:Data: 29/10/97Hora: 22:37Caracterização da via:Tráfego de veículos: LeveClasse: C1Caracterização da Luminária:Poste: altura = 6.9 mLâmpadas: 1 de 250W V.S.



281


P1 14P2 9 P1 P4 P7P3 2P4 SR* 7,90 m P2 P5 P8P5 SR*P6 SR*P7 16 P3 P6 P9P8 9P9 2 SR* = medida inferior a 1, próxima a faixa de incerteza do instrumento

Valores calculados:Emed. = 4.38 fator de correção = (0,97 +/- 0,03)Emin. = SR* fator de escala = 1 (X1)U = Emin./Emed.

Valores corrigidos:Emed. = 4.24 Emed. = 4.24 +/- 3.02%U = SR*


Emed. 4.24 +/- 0.20 2U SR* 0.2

Medições realizadas em Vias Especiais (D), definida pela norma NBR 5101como:Vias Especiais = acesso e/ou vias exclusivas de pedestres a jardins, praças, calçadões etc.

Endereço: Av. Capitão Ene GarcezBairro: São FranciscoLocal: Ginásio de Esportes "Totozão"

Simulações Casa tipo 1 Casa tipo 2 Casa tipo 3Casa tipo 4casa padrão N=3,8 N=6,0 N=8,4 N=8,4 telhado amianto branco N=2,8 N=4,6 N=6,7 N=6,7 telhado de barro N=2,8 N=5,0 N=7,2 N=7,3 telhado barro branco N=2,0 N=3,7 N=5,6 N=5,7 casa padrão c/ árvore N=2,8 N=4,5 N=6,3 N=6,4telhado barro branco c/ árvore N=1,5 N=2,7 N=4,2 N=4,2

Tipo de Casa

Valores calculados:Emed. = 8.50Emin. = 2U = Emin./Emed.

Valores corrigidos:Emed. = 8.25 Emed. = 8.25 +/- 3.02%



282

Emin. = 1.94 Emin. = 1.94 +/- 3.02%U = 0.24

Resultado Recomendado pela normada Medição para classe de via D

Emed. 8.25 +/- 0.26 10U 0.24 0.2

Endereço: Av. Brigadeiro Eduardo GomesBairro: Parque AnauáLocal: Parque AnauáMedição:Pontos Medidas (lux) fator de correção = (0,97 +/- 0,03)

P1 1P2 4P3 15P4 4P5 8P6 10P7 7P8 14P9 6P10 14P11 7P12 5P13 31P14 24P15 2P16 32P17 32P18 31P19 32P20 32P21 28P22 30P23 32P24 32P25 32P26 30P27 29P28 6P29 29P30 30média = 15.50

Valores calculados:



283

Emed. = 15.50Emin. = 1U = Emin./Emed.



Emed. 15.04 +/- 0.47 10U 0.06 0.2

Iluminância em áreas específicas do Parque Anauá:

Próximo ao Pórtico de EntradaMedição:Pontos Medidas (lux)

P1 1P2 4P3 15P4 4

média = 2.50




Emed. 2.43 +/- 0.08 10U 0.40 0.2

Próximo ao Forródromo



284

Medição:Pontos Medidas (lux)

P5 8P6 10P7 7P8 14P9 6

média = 7.00Valores calculados:Emed. = 7.00Emin. = 6U = Emin./Emed.



Emed. 6.79 +/- 0.21 10U 0.86 0.2

Via que contorna o lagoMedição:Pontos Medidas (lux)

P13 31P14 24P16 32P17 32P18 31P19 32P20 32média = 31.50





285


Emed. 30.56 +/- 0.95 10U 0.76 0.2

Via de acesso ao Horto Municipal

Medição:Pontos Medidas (lux)

P21 28P22 30P23 32P24 32média = 30.00

Valores calculados:Emed. = 30.00Emin. = 28U = Emin./Emed.Valores corrigidos:Emed. = 29.10 Emed. = 29.10 +/- 3.02%Emin. = 27.16 Emin. = 27.16 +/- 3.02%U = 0.93


Emed. 29.10 +/- 0.91 10U 0.93 0.2



286

ANEXO G. Iluminação Residencial


287

ANEXO G – Informações Sobre Custos de Manutenção

Segundo relatório técnico do Departamento de Instalações e ManutençõesElétricas, em maio/97 ocorreram 33 solicitações de consumidores, sendo mobilizados:

Materiais para manutençãoDescrição Bons Danif.(*) Total Obs(*)reator 80W/220V, V.M. 200 30 230 s/ recuperaçãoreator 250W/220V, V.S. 5 15 20 s/ recuperaçãolâmpada 80W/220V, V.M. -- -- -- --lâmpada 250W/220V, V.S. 8 14 22 s/ recuperaçãobase para relé 260 45 305 s/ recuperaçãorelé foto-elétrico 30 160 190 30% aproveitávellâmpadas 70W/220V, V.S. 188 -- 188 30% aproveitávelreator 70W/220V, V.S. 188 -- 188 30% aproveitável

Material para ReposiçãoDescrição Peq. Méd. Gdr. TotalLuminária com vidro de 250W/220V, vs 13 61 37 99

Custo de Manutenção

Custo de Transporte:Descrição Aluguel Combustível TotalPick-up D-20 4.980 182,80 5.162,60

Custo de PessoalDescrição TotalEquipe de manutenção 1.347,05

Total do Custo de Manutenção (CP + CT)Custo de Transporte = 5.162,60Custo de Pessoal = 1.347,05Total Geral = 6.509,65

Pontos recuperados no mês de maio/97 = 738

Custo por ponto recuperado (CT + CP/PR)Total geral = 6.509,65N° de pontos recuperados = 738Valor do ponto recuperado = 8,82Obs: O custo do ponto recuperado no mês de maio/97, foi de R$ 8,82 sendo que o custode transporte eqüivale a 80% deste valor.

Segundo relatório em julho/97 ocorreram 85 solicitações reclamações deconsumidores, sendo mobilizados:

ANEXO G. Iluminação Residencial


288

Materiais para manutençãoDescrição Unidade Quantidade Novosreator 80W/220, vm pç 260 +reator 70W/220V, vs pç 20 +reator 250W/220V, vs pç 24 +lâmpadas 80W/220V, vm pç 30 +lâmpadas 70W/220V, vs pç 44 +lâmpadas 259W/220V, vs pç 21 +base para relé pç 50 +relé foto-elétrico pç 65 +

Material para ReposiçãoDescrição TotalLuminária com vidro, pequena 13Luminária com vidro , média 61Luminária com vidro, grande 37Cabeça de luminária, base E-27 05Cabeça de luminária, base E-40 11

Custo de Manutenção

Custo de Transporte:Descrição Aluguel Combustível TotalPick-up D-20 4.980,00 182,80 5.162,60

Custo de PessoalDescrição TotalEquipe de manutenção 3.672,00

Custo de MaterialDescrição Unidade Quantidade (R$) TotalRelé foto-elétrico pç 619 4,60 2.847,40Reator 70W/220V, vs pç 416 22,00 9.152,00Base para relé pç 434 4,00 1.736,00lâmpada 70W/220V, vs pç 416 13,00 5.782,40Total geral 19.517,80

Total do Custo de Manutenção (CT + CP + CM)Custo de Transporte = 5.162,60Custo de Pessoal = 3.672,80Custo de Material = 19.517,40Total Geral 28.325,40Pontos recuperados no mês de julho/97 = 1.444Custo por ponto recuperado (CT + CP/PR)Custo de transporte = 5.162,60Custo de pessoal = 3.672,00N° de pontos recuperados = 1.444Valor do ponto recuperado = 6,11Obs.: O custo do ponto recuperado no mês de julho/97, foi de R$ 6,11 sendo que o custo de transporte eqüivale a 65%deste valor.


EQUIPE DO PROJETO

PROGRAMA INTERUNIDADES DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIAUNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA – USP/IEE

Ildo Luís Sauer – Coordenação Técnica e AdministrativaAndré Xavier LimaMariana de Oliveira PedreiraCássio Borrás SantosTelma Nagano de MouraSônia SegerRobespierre SentelhasAri Ferreira de AbreuFrancisco CorreaEduardo Matsudo

ELETRONORTE - BRASÍLIA-DF:Assessoria de Comercialização e Uso Racional de EnergiaJosé Alves de Mello Franco – Coordenação Ténica e AdministrativaJosé Serafim Sobrinho – Coordenação Técnica e AdministrativaGilma dos Passos RochaAlexandre Mancuso da CunhaWorley Barbosa MarraMelissa Loei

ELETRONORTE REGIONAL - BOA VISTA/MANAUS:Jane Menezes da Rocha – Gerente do Departamento de DistribuiçãoNeusa Lobato Rodrigues Arouk – Gerente da Divisão de DistribuiçãoSônia Maria Souza Damaceno – gerente da Divisão de ComercializaçãoRomeu Moura – Engenheiro de MediçõesJosé Pinho de Melo – Gerente de MediçõesClóves José D’ávila da Silva – Técnico de Medições

ELETROBRÁS/PROCEL:José de Alencar Medeiros Filho – Coordenação Técnica e AdministrativaRicardo Valadares – Coordenação Técnica e Administrativa

estudo de planejamento integrado de recursos para o ... · 1. introdução estudo de planejamento...

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