PEA 2597 – Uso Racional de Energia Elétrica2010

Estudo de Caso 2Sumário de estudo realizado pela

GRAPHUS, no programa de Eficiência Energética da ANEEL

Relatório de Pré-diagnóstico: “Sistema de Iluminação” em uma Empresa do Setor de

Comércio e Serviços

O relatório de pré-diagnóstico apresenta as alternativas de medidas de eficiência energética, estimando seus custos e os benefícios da economia de energia e redução de demanda.

Objetivo: Eficientização energética no sistema de iluminação de uma Empresa do Setor de

Comércio e Serviços.

• A meta é a redução de demanda de energia elétrica, bem como do consumo de energia nos períodos de horários de maior utilização, através da substituição de lâmpadas mistas, de vapor de mercúrio, incandescentes e fluorescentes por lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão, fluorescentes compactas e fluorescentes trifósforo.

SUMÁRIO EXECUTIVO Medidas Sugeridas

• Substituição de lâmpadas e reatores no sistema de iluminação presente nos apartamentos e área comum da Empresa:

• Troca de 121 lâmpadas Mistas de 160 W por 121 lâmpadas e reatores de Vapor de Sódio de Alta Pressão de 70 W;

• Troca de 51 lâmpadas e reatores de Vapor de Mercúrio de 400 W por 51 lâmpadas e reatores de Vapor de Sódio de Alta Pressão de 250 W;

• Troca de 4 lâmpadas Incandescentes de 100 W por 4 lâmpadas Fluorescentes Compactas de 23 W;

• Troca de 68 lâmpadas fluorescentes de 40W e 34 reatores eletromagnéticos 2 x 40W por 68 lâmpadas fluorescentes trifósforo de 32W, T8 e 34 reatores eletrônicos 2 x 32W;

SUMÁRIO EXECUTIVOCritérios

• Vida útil adotada para reatores eletrônicos de 10 anos (Chamada Pública 001/2009);

• Vidas úteis adotadas para as lâmpadas como indicadas na Chamada Pública da Distribuidora 001/2009.

SUMÁRIO EXECUTIVOResultados

• Redução de demanda prevista de 7,766 kW;• Energia economizada de 37,330 MWh/ano;• Economia prevista, segundo metodologia

ANEEL de R$ 9.014,43 /ano;• Investimento previsto de R$ 35.819,69;• Taxa anual de desconto com valor de 8% ano;• RCB total do pré-diagnóstico de 0,455;• Tempo de retorno simples 23 meses;

DETALHES DO CONSUMIDOR

• Alimentado em 13.800 V (13,8 kV)

Subgrupo tarifário / Tipo de tarifa A4/ Convencional

Consumo Mensal Médio 18.820 kWh/mês (nos últimos 12 meses)

Demanda máxima registrada 177 kW em Maio de 2009. O importe mensal médio com energia elétrica é de R$ 9.258,79/mês.

Valores calculados considerando o uso de tarifas atualizadas pela Resolução ANEEL nº 839, de 23 de junho de 2009, porém considerando consumidor adimplente.

Análise de Histórico de Energia Elétrica

• Adotou-se como parâmetro de avaliação a utilização de energia elétrica no período de Julho de 2008 a Junho de 2009, devido ao fato do mesmo representar a condição atual de operação da instalação.

• Nesta análise, foi efetuado levantamento detalhado, dentre outras variáveis relevantes, de: histórico de consumo e demanda de energia elétrica e histórico de importes e tributos de energia elétrica, no período de ponta e no período fora da ponta do sistema; levantamento do comportamento do fator de carga; identificação da variação do preço da energia elétrica (na ponta e fora da ponta); divisão dos custos da energia elétrica, considerando o consumo na ponta e fora da ponta, a demanda na ponta e o excedente de reativos.

Análise de Histórico de Energia Elétrica

Os principais resultados obtidos foram:

• O consumo médio total nos últimos 12 meses foi de 18.820 kWh/mês;

• A demanda máxima de energia elétrica registrada foi de 177 kW, no mês de Maio de 2009.

• O fator de carga médio é de 21%;

Análise do Uso final da energia elétrica na instalação (Rateio de Energia Elétrica)

43,4%

56,6%

Iluminações Ineficientes: 8.173 kWh/ mês Demais Cargas: 10.647 kWh/ mês

Medidas Propostas

• Substituição de lâmpadas e reatores no sistema de iluminação presente nos apartamentos e área comum da Empresa:

• Troca de 121 lâmpadas Mistas de 160 W por 121 lâmpadas e reatores de Vapor de Sódio de Alta Pressão de 70 W;

• Troca de 51 lâmpadas e reatores de Vapor de Mercúrio de 400 W por 51 lâmpadas e reatores de Vapor de Sódio de Alta Pressão de 250 W;

• Troca de 4 lâmpadas Incandescentes de 100 W por 4 lâmpadas Fluorescentes Compactas de 23 W;

• Troca de 68 lâmpadas fluorescentes de 40W e 34 reatores eletromagnéticos 2 x 40W por 68 lâmpadas fluorescentes trifósforo de 32W, T8 e 34 reatores eletrônicos 2 x 32W;

Dados e Critérios Básicos

Para o cálculo dos benefícios na redução de consumo e

demanda é utilizado o custo unitário evitado de demanda que é de R$ 419,42 /kW.ano, e o custo unitário evitado de energia de R$ 154,22 /MWh.ano. Estes valores de custos unitários evitados se referem ao atendimento em alta tensão, sub-grupo A4 (2,3 a 25 kV), conforme definidos na Chamada Pública da Distribuidora (Resolução ANEEL nº 839, de 23 de junho de 2009, para FC = 70 %).

Dados e Critérios Básicos

A taxa de desconto considerada no processo de avaliação

econômica foi de 8 % a.a. (Chamada Pública da Distribuidora), sendo a vida útil, o consumo e o preço utilizado de alguns componentes definidos nesta mesma chamada pública. Quando não identificado na chamada pública as informações foram obtidas de catálogos de fabricantes.

Resultados

• O sistema de iluminação existente representa aproximadamente 43,4% do consumo total da unidade consumidora (8.173 kWh/mês), e com as ações de eficientização estima-se uma redução de 16,5 % (3.111 kWh/mês/18.820 kWh/mês) do consumo total da instalação, ou seja, um percentual de 38,06% sobre o sistema existente.

• A redução de demanda prevista no horário de ponta é de 7,766 kW.

• O investimento total estimado para este projeto é de R$ 35.819,69, devendo ter seu término num período de até doze meses.

Avaliação Econômica segundo Metodologia da ANEEL – Custos Evitados

• A avaliação econômica do projeto deverá ser feita por meio do cálculo da relação custo benefício (RCB), obedecendo a seguinte metodologia:

Custos Anualizados• RCB = ------------------------------------ Benefícios Anualizados

Avaliação Econômica segundo Metodologia da ANEEL – Custos Evitados

Energia economizada e redução de demanda na ponta

USO FINAL

Energia

Economizada

(MWh/ano)

Demanda Retirada

(kW)

Custos

(R$)

Iluminação 37,330 7,766 35.819,69

TOTAL 37,330 7,766 35.819,69

Avaliação Econômica segundo Metodologia da ANEEL – Custos Evitados

Cálculo do custo anualizado e relação custo-benefício

EE RDP CATotal

Energia Economizada

(MWh/ano)

Retirada de Demanda na

Ponta (kW/ano)

Custo Anualizado

(R$)

Iluminação 37,330 7,766 4.100,61 9.014,43 0,4549 100,00%

Total 37,330 7,766 100,00%

RCBTotalUso FinalBenefícios

Anualizados (R$)

RCBUso FinalPeso(%)

0,455

Avaliação Econômica segundo Metodologia da ANEEL – Custos Evitados

Componentes dos Custos

Custos Anualizados

Vida Útil [anos]

FRC CPE CA

MATERIAISIluminação

1 20,00 0,10185 0,00 0,002 2,84 0,40736 833,56 339,553 10,00 0,14903 1.432,98 213,554 1,37 0,79953 77,57 62,015 5,48 0,23251 845,24 196,526 10,10 0,14804 1.848,97 273,727 10,00 0,14903 6.772,58 1.009,318 20,20 0,10142 2.593,37 263,039 6,73 0,19780 854,95 169,1110 10,00 0,14903 10.560,40 1.573,81

CAIlum 4.100,61

Lâmpada de Vapor de Sódio de 70 WLâmpada de Vapor de Sódio de 70 WReator para Vapor de Sódio de 70 W

Lâmpada Fluorescente Compacta de 23 WLâmpada de Vapor de Sódio de 250 WLâmpada de Vapor de Sódio de 250 WReator para Vapor de Sódio de 250 W

Descrição

AcessóriosLâmpada Fluorescente de 32 WReator Eletrônico 2 X 32 W

Aspectos Metodológicos

• O cálculo da redução de demanda e consumo de energia elétrica obedece à metodologia do "Manual para Elaboração do Programa de Eficiência Energética – 2008, Aprovado pela Resolução Normativa n0 300, de 12 de fevereiro de 2008", da ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica.

Análise Econômica Clássica.

• A avaliação feita pela Análise Econômica Clássica, considera o investimento total de R$ 35.818,69 para uma economia anual de 37,330 MWh/ano. Como o preço médio de energia elétrica da instalação é de R$ 491,97 MWh/ano, o retorno do investimento se dará num tempo de 23 meses.

• Investimento no sistema de iluminação: R$ 35.819,69• Energia Economizada: 37,330 MWh/ano;• Preço Médio da Energia Elétrica da Instalação: R$ 491,97 por MWh.

• Benefício Anual = 37,330 x 491,97 = R$ 18.365,24

Investimento 35.819,69• Tempo de Retorno = -------------------------- x 12 = -------------------- x 12 = 23 Meses Benefícios Anuais 18.365,24

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

[1] CAPEHART, Barney L., TURNER, Wayne C., KENNEDY, Willian J., GUIDE TO ENERGY MANAGEMENT, 3nd edition, The Fairmont Press, Inc., Liburn, GA 300047, 2000.

[2] AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL. MANUAL PARA ELABORAÇÃO DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA – Ciclo 2005/2006. Brasília, Distrito Federal, 2002.