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AUDITORIAS AO DESEMPENHO DOS SISTEMAS DE REGA E BOMBAGEM NA OPTIMIZAÇÃO DO USO DA ÁGUA E ENERGIA

O que é?

Conjunto de observações e medições respeitantes às

Auditoria energética

Conjunto de observações e medições respeitantes àscondições de utilização da energia por grupo debombagem

Permite conhecer quando e como está a ser utilizada a i l fi iê i d tili ã i t

Eneragro, Santarém 05/12/2013

energia, qual a eficiência de utilização, quais os custos associados e se existe potencial para melhorar.

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·Redução custos energéticos

Aumento do rendimento energética das estações de bombagem;

M i t l d d i

Objectivos

Maior controlo dos consumos de energia;

Melhoria da eficiência energética dos equipamentos;

Identificação rápida da necessidade de manutenção de equipamentos;

Ajustamento do sistema de rega ao sistema de bombagem;

Adaptabilidade do sistema de tarifário à gestão da rega;


Adaptabilidade do sistema de tarifário à gestão da rega;

Menores impactos ambientais.

ELABORAÇÃO DE UM RELATÓRIO/PLANO DE RACIONALIZAÇÃO ENERGÉTICA

Auditorias Energéticas em estações de bombagem individuais em explorações agrícolas

1- Analisar a adequação do grupo de bombagem ao sistema de regag

vs


vs

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2- Análise do rendimento do grupo de bombagem


kWh Caudal e Pressão

Energia absorvida

Energia utilizada

Perdas€ 33%*


*

3- Analisar a adequação das opções contratuais face ao perfil de consumo


• Potência Contratada

• Preço da Energia

• Horários (ponta, cheia, vazio, super-vazio)

•Adequabilidade do sistema tarifário


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Procedimento


Caudais Pressões

Medições e observações

Desníveis


Consumos Energia

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2- Rendimento da potência (%) – é a razão entre a potência consumida e a potência contratada

3- Potência contratada por unidade de área (kVA/ha) – é a razão entre a potência contratada

Principais Indicadores

1- Eficiência Energética (%) – é a razão entre a potência produzida e a potência consumida

3- Potência contratada por unidade de área (kVA/ha) é a razão entre a potência contratada e a superfície regada

4- Potência consumida por unidade de área (kW/ha) – é a razão entre a potência consumida e a superfície regada

5- Energia Unitária (kWh/m3) – é a razão entre a energia consumida e o volume total aplicado durante a rega

6- Custo energético por área (€/ha) – é a razão entre a facturação total e o área regada


7- Custo energético por m3 (€/m3) – é a razão entre a facturação total e o volume total aplicado

8- Índice potencial de redução de custos (%) – é a razão entre a eficiência actual e a eficiência potencial

9- Índice de adequabilidade (%) – é a razão entre a potência necessária e a potência produzida

Custos da rega na conta de cultura milho


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Auditoria Energéticas em estações de bombagem individuais em explorações agrícolas

2 %

Eficiência Energética

75 li d

35 %

2 %75 casos analisados


Auditoria Energéticas em estações de bombagem individuais em explorações agrícolas

Índice Potencial Redução Custos

31 %

7 %


A- IPRC < 5 %B- 5 %<IPRC < 10 %

E- IPRC > 25 % D- 20 %<IPRC < 25 % C-10%<IPRC < 20 %

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Índice Adequabilidade – 75 casos individuais

37 %


A- IA > 95 %B- 90%< IA< 95 %

E- IA < 75 % D- 75 %< IA < 80% C-80%<IA < 90 %

Principais problemas encontrados:

· Mau desempenho do sistema de rega => mais horas de bombagem

Gestão da rega pouco optimizada => mais horas de bombagem

D j t t d t ã d b b i t d b iDesajustamento da estação de bombagem ao sistema de rega => baixas eficiências, maiores consumos de energia, mais horas de bombagem

Dimensionamentos a pensar no custo de investimento e não no custo de exploração (custo energético) => baixas eficiências, maior consumo de energia, mais horas de bombagem

Desconsideração pelas diferentes tarifas horárias => custos energéticos mais elevados


elevados

Pouca manutenção dos equipamentos => baixas eficiências e aumento avarias

Falta de informação => gestão energética pouco eficiente

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Exemplo 1: Baixas uniformidades => mais horas de bombagem

Green de GolfeCobertura por

aspersão

Uniformidade Distribuição – 63%


+ 30 % tempo de rega

+ 30 % custos de rega

Exemplo 2: Adequação das opções contratuais

Potencia (kW)

Horas de funcionamento diárias

13

24

13

24

Situação actual

Situação futura

Horas de funcionamento mensais

Sistema tarifário

Custo da energia (€/kWh)

Vazio

Fora de vazio

24

720

BTN - Tarifa Simples

-

0,1211

24

720

BTN - Tarifa Bi-horária

0,0608

0,1211


Custo da potencia contratada mensal P=13,8 (€/mês)

Custo da energia mensal (€)

Custos totais mensais (€)

20,27

1133,00

1153,00

26,86

897,00

924,00

- 20 % de Custos Energéticos

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Exemplo 2: Dimensionamento tendo em conta eficiência energética e optimização de custos a médio/longo prazo

Instalação de variador de velocidade em bombagem

Caudal (m3/h)

Hm

(mca)Consumo (kW)

ConsumoMédio(kW)

horas/ano

kWh/ano

€ /ano*

Poupançaanual

Situação Inicial Sector 1 62 90 22.1

22.1 1650 36850 2579.5Sector 2 75 78 23.7 ‐Sector 3 50 96 20.6

Instalação variador velocidade

Sector 1 62 40 1014.4 1650 23760 1900.8 ‐678.7Sector 2 75 73 22.3

Sector 3 50 55 10.9*0.08


Amortização do investimento do variador em 3 anos.

€/kWh

Relatório de Auditoria a Estação de Bombagem individual


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Auditorias em estações elevatórias colectivas

Estação elevatória do Lucefecit

2009


Associação Regantes Lucefecit Macroagua - Innobo

Estação elevatório principal

Ano de instalação 1995

2 grupos 160 kW g p

4 grupos 400 kW

Altura elevação 95 m

Arranque manual dos grupos com controlo por pressão


Regulação do caudal-pressão por válvula a jusante da bomba

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Medições Efectuadas

Registo contínuo (Agosto 2009 a Outubro 2009):

Caudal da estação (m3/h)

P ã à íd d t ã (b )Pressão à saída da estação (bar)

Potência activa absorvida (kW)

Registos


Consumos facturados

Facturas EDP

Registos


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Registos

CAMPANHA DE REGA 2009

Área infraestruturada 961 ha

Área regada 523 ha

% Área regada 54 %% Área regada 54 %

Nº Beneficiários‐Regantes inscritos 58 ‐

Volume fornecido 3.535.761 m3

Consumo médio/ha. 6761 m3/ha

Potência Contratada 1185 kVA

Potência Contratada / ha regado 2.27 kVA/ha

Energia Activa consumida /ha regado 3137 kWh/ha

Energia Activa consumida / m3 0 46 kWh/m3


Energia Activa consumida / m3 0.46 kWh/m3

Custos Energéticos Bombagem Principal 156.889 Euros

Custos Electricidade / m3 fornecido 0.044 €/m3

Custos Electricidade / ha regado 299.98 €/ha

Avaliação Qualitativa da Gestão Energética

Manutenção periódico dos grupos Só em caso de avarias 0

Cada 1 ou mais anos 1

Mais de 1 vez ao ano 2

Alcance das revisões periódicas Não há revisões periódicas 0

Em alguns equipamentos aquando das revisões 1

A todos os equipamentos aquando das revisões 2

Tipo de revisões Substituição de peças avariadas e comprovação do funcionamento 0

Substituição periódica de elementos desgastados, lubrificação, e revisão de pontos críticos 1

Pessoal encarregado das revisões Pessoal próprio sem dedicação específica 0

Pessoal próprio e empresa especializada 1

Empresa especializada 2

Compensação factor potência Sim 1

Não 0

Opções contratuais adequadas Sim 1

Não 0

Cobrança por descriminação horária Sim 1


Cobrança por descriminação horária Sim 1

Não 0

ÍNDICE DE GESTÃO ENERGÉTICA (IEG) 5

CLASSIFICAÇÃO IGE

EXCELENTE 9 ≤ IGE ≤ 10 (Super‐índice ++)

BOA 6 ≤ IGE ≤ 8 (Super‐índice +)

ACEITÁVEL 4 ≤ IGE ≤ 5 (Sem Super‐índice)

MÁ 0 ≤ IGE ≤ 3 (Sem Super‐índice)

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Registos (Análise de custos energéticos)


Registos (Análise de custos energéticos)


Custo E. Reactiva (Jan-Out) = 9986,90 €

Custo E. Reactiva / Custo E. Total = 8 %

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Medições (Análise de custos energéticos)


Medições (Eficiência Energética)

Eficiência Energética (%) = kW produzidos / kW consumidos


Eficiência Média = 49 %

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Adequabilidade da Potência Contratada


Energia activa por hectare/ano

Grupo Descrição Especificação

Índice EPH

ClassificaçãoGrupo Descrição Especificação

1 Não Consumidora EPH=0

2 Pouco Consumidora 0 < EPH ≤ 4503 Média Consumidora 450 < EPH ≤ 9004 Consumidora 900 < EPH ≤ 15005 Muito Consumidora EPH ≥ 1500




Muito Consumidora Grupo 5

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Conclusão

Existe um potencial para a redução de custos energéticos!

Através de:Redução do número de horas de bombagem:

i i

• Diminuição das dotações de rega aplicadas (aumento da eficiência de rega)Redução potencial em 12.500 €/ano (8%) por aumento de 10% na eficiência de rega

Adequação da gestão da rega à descriminação horária do tarifário:

• Discriminação preço do m3 à tarifa eléctrica (automatização das leituras)Redução potencial em 19.400 €/ano (12%) por não consumir em horas de ponta


Redução dos custos com energia reactiva:

• Diminuir o número de horas de bombagem em período de cheia e ponta

• Melhorar o regime de funcionamento dos grupos (variação de velocidade)

• Instalação de baterias de condensadoresRedução potencial em 10.000 €/ano (6%) por eliminar custo com energia reactiva

Conclusão

Aumento da eficiência dos grupos:

• Melhorar o regime de funcionamento dos grupos (variação de velocidade)

• Automatização dos arranques e paragens

Adequabilidade da potência contratada:

• Adequar a potência contratada nos meses de menor consumo usando duas ou mais gamas de potência de transformadores

Redução potencial em 23.700 €/ano (15%) por passar de uma eficiência média de 49% para 60%

Redução potencial em 3.000 €/ano (2%) por redução da potência contratada de Novembro a Março


Novembro a Março

Nota:

As reduções potenciais indicadas não são cumulativas pois relacionam-se entre si

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Sugestões a desenvolver no âmbito do uso eficiente da energia no regadio

Serviços de Apoio Técnico ao regante:- Gestão da rega- Auditorias a sistemas de rega- Auditorias a sistemas de bombagem- Auditorias a sistemas de bombagem

Auditorias a estações elevatórias colectivas

Promoção de workshops sobre o uso racional da água e energia

Formação de técnicos e agricultores

Parcerias entre os agentes do regadio para a optimização dos custos energéticos


g g p p ç gno regadio (Fornecedores de Energia, Agências de Energia, Associações de Regantes, Associações de Agricultores, Empresas de Equipamentos de Rega, COTR, EDIA, etc)

Incentivos de apoio ao investimento na eficiência energética em regadio

2.1 - Estação elevatória De drenagem do Boco - Lis

20112011


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RIO

LIS

Vala

da

Pedra

Rio N

eg

ro

Esquema geral da instalação

G3

LG

2LG

1

So

B1

B3

B2

G1 G2


OCEANO

G4

Medições (Potência consumida)


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Principais conclusões / Recomendações

1.Redimensionamento do PT (Posto Transformador)( )

•Pressupõe a substituição do PT, por um equipamento de potência inferior ao equipamento presentementeinstalado (500 kVA).

•Pelos valores registados durante a análise efectuada, cujo valor de ponta foi cerca de 95kVA, seria deconsiderar a instalação de uma máquina de 160 kVA.

•Permitirá a redução do custo de exploração, pela reformulação do contrato de fornecimento de energiaexistente, redução da potência contratada, redução dos custos associados às perdas no transformador


2 - Verificação do equipamento de correcção do FP

•Devido à inconsistência de valores registados ao nível da compensação do factor de potência, principalmente nafase L1, será importante solicitar uma assistência técnica ao equipamento de correcção do FP.


•Poderão existir dispositivos danificados, ou a necessidade de reconfigurar o equipamento adequadamente.


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3 - Limitação das horas de funcionamento (horas ponta)

•A aplicação de software atualmente instalada no sistema, não efetua qualquer limitação ao uso de energia at ando os gr pos apenas pelo ní el instantâneo das bacias Uma sol ção bastante simples eenergia atuando os grupos apenas pelo nível instantâneo das bacias. Uma solução bastante simples e económica, pode ser feita através da paragem do sistema nas horas de ponta recorrendo a um relógio horário digital de baixo custo.

•Uma outra solução, embora mais dispendiosa, seria a alteração do software de controlo da EEB. O software poderia ser alterado de modo a atuar por antecipação o funcionamento da EEB.

Este procedimento consistiria em forçar o funcionamento dos grupos durante as horas de vazio de modo a permitir efetuar períodos de paragem nas horas de ponta. Deverão no entanto ser considerados níveis de set-point limite, de modo que quando atingido o sistema deverá ignorar os períodos de paragem.


5) Levantamento topográfico rigoroso:

•Pressupõe a marcação de níveis de referência rigorosos nas estações em ambas as margens do rio Lis, através dos quais será possível definir adequadamente os valores de setpoint desejados.•Os valores actualmente definidos nos parâmetros do sistema de gestão existente não são coerentes, apresentando uma enorme disparidade.


•6) Calibração dos equipamentos de medição

•Pressupõe a calibração dos equipamentos de medição de nível (trandutores ultrasónicos) bem como a verificação da linearidade dos valores de nível lidos com os valores de entrada nas entradas analógicas do autómato de gestão.

•7) Medição do nível instantâneo do rio Lis:

•Pressupõe a instalação de transdutor de nível no rio Lis. •Permitirá efectuar a comparação discreta entre os níveis da vala do Rio Negro e da Vala da Pedra, com o nível do rio Lis. Esta comparação permitirá discriminar a abertura e fecho das comportas gravíticas de descarga ao rio, caso se proceda à automatização das mesmas.


o, caso se p oceda à auto at ação das es as

•8) Automatização das comportas gravíticas:

•Pressupõe a instalação de servo motores ou moto redutores nos eixos das comportas gravíticas G1 e G2.•Permitirá efectuar a abertura e fecho das comportas em função dos níveis de água instantâneos do rio Lis, do Rio Negro e da Vala da Pedra.•Permitirá corrigir eventuais problemas de fecho das válvulas gravíticas, devido a causas fortuitas, como lixo ou assoreamento do leito do rio.

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Sugestões a desenvolver no âmbito do uso eficiente da energia no regadio

Serviços de Apoio Técnico ao regante:- Gestão da rega- Auditorias a sistemas de rega- Auditorias a sistemas de bombagem- Auditorias a sistemas de bombagem

Auditorias a estações elevatórias colectivas

Promoção de workshops sobre o uso racional da água e energia

Formação de técnicos e agricultores

Parcerias entre os agentes do regadio para a optimização dos custos energéticos


g g p p ç gno regadio (Fornecedores de Energia, Agências de Energia, Associações de Regantes, Associações de Agricultores, Empresas de Equipamentos de Rega, COTR, EDIA, etc)

Incentivos de apoio ao investimento na eficiência energética em regadio

o que é? - seminariosagrotec.files.wordpress.com · redução potencial em 12.500 €/ano (8%) por...

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