seminÁrio tÉcnico lmds / defis / ice:

SEMINÁRIO TÉCNICOSEMINÁRIO TÉCNICOLMDS / DEFIS / ICE:LMDS / DEFIS / ICE:

16/ 09 / 2009

Eficiência Energética na Eficiência Energética na Industria de Alimentos Industria de Alimentos

Marcelo Azevedo NevesMarcelo Azevedo NevesMarco Marco Antônio P. doAntônio P. do Rosário Rosário

Edson de Pinho da SilvaEdson de Pinho da SilvaProfessores / PesquisadoresProfessores / Pesquisadores

Departamento de FísicaDepartamento de FísicaInstituto de Ciências ExatasInstituto de Ciências Exatas

Universidade Federal Rural do Rio Universidade Federal Rural do Rio de Janeirode Janeiro

Laboratório de Materiaise Dispositivos Supercondutores

DISTRIBUIÇÃO DO CONSUMO DE DISTRIBUIÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL POR ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL POR

SETORESSETORES

CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NA CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA BRASILEIRAINDÚSTRIA BRASILEIRA

RESULTADO DOS PROJETOS DE EFICIÊNCIA RESULTADO DOS PROJETOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA INDUSTRIA NACIONAL NOS ENERGÉTICA NA INDUSTRIA NACIONAL NOS

ULTIMOS 10 (DEZ) ANOSULTIMOS 10 (DEZ) ANOS : :

O montante total investido nos projetos de eficiência energética foi de R$ 161 milhões

Os projetos geraram uma economia de 626 GWh

O custo da energia conservada foi de R$ 79/ MWh

A duração média das ações de eficiência foi de 10 anos

A taxa de remuneração do capital foi de 12 %

CUSTO DE ENERGIA CONSERVADA CUSTO DE ENERGIA CONSERVADA POR SETORPOR SETOR

ÍNDICES DE AVALIAÇÃO POR ÍNDICES DE AVALIAÇÃO POR SEGMENTOSEGMENTO

POTENCIAL PARA PROJETOS EM EFICIÊNCIA POTENCIAL PARA PROJETOS EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICAENERGÉTICA EM ENERGIA ELÉTRICAEM ENERGIA ELÉTRICA

COMO IMPLEMENTAR UM COMO IMPLEMENTAR UM

PROGRAMA DE EFICIÊNCIAPROGRAMA DE EFICIÊNCIA ??

Gestão EnergéticaGestão Energética

A gestão energética de uma instalação elétrica ou grupo de A gestão energética de uma instalação elétrica ou grupo de instalações consiste em conhecer informações técnicas, contratuais, instalações consiste em conhecer informações técnicas, contratuais, os processos e as atividades que envolvam uso de energia com os processos e as atividades que envolvam uso de energia com objetivo de descobrir possibilidades de economia de energia. Ou objetivo de descobrir possibilidades de economia de energia. Ou seja, é um processo contínuo de busca pela eficiência energéticaseja, é um processo contínuo de busca pela eficiência energética..

Observação :Observação :

O sucesso da gestão energética O sucesso da gestão energética depende fundamentalmente do depende fundamentalmente do comprometimento da direção da comprometimento da direção da instituiçãoinstituição

Programa de Gestão Energética Programa de Gestão Energética (PGE)(PGE)

Planejamento Estratégico.Planejamento Estratégico.A sua criação é a primeira iniciativa ou A sua criação é a primeira iniciativa ou

ação visando a redução de gastos com ação visando a redução de gastos com energia em uma instituição. energia em uma instituição.

Deve ser estruturado de forma que seus Deve ser estruturado de forma que seus resultados se mantenham e as ações resultados se mantenham e as ações adotadas não percam efeito ao longo do adotadas não percam efeito ao longo do tempo.tempo.

Objetivos do PGE :Objetivos do PGE : Otimizar a utilização de energia por

meio de orientações, direcionamentos, propostas de ações e controles sobre os recursos humanos, materiais e econômicos.

Reduzir os índices globais e específicos da energia necessária à prestação dos serviços existentes.

O que um PGE não é ... ! O que um PGE não é ... !

Racionamento de energia

Redução na qualidade dos serviços prestados

Ações mesquinhas de economia

Observação :

Não se deve deixar de maneira alguma que a preocupação com a gestão de energia seja de caráter pontual, sem continuidade e delegada a escalões inferiores da instituição.

A direção deve assumir total controle da demanda interna de energia.

Implementação do PGE

A direção deve implementá-lo através de uma CICE (Comissão interna de conservação de energia).

A direção deve manter-se comprometida com o sucesso do PGE, devendo acompanhar suas ações e resultados e demonstrar seu apoio.

O PGE deve abranger no mínimo :

Sua institucionalização no organograma da instituição

Suas diretrizes

Os responsáveis por sua condução

MetodologiaMetodologia Existem dois tipos de medida para ações de Existem dois tipos de medida para ações de

eficiência energética :eficiência energética :1. Medidas que impliquem ações de gestão nas

instalações, incluindo treinamento de pessoal e aprendizagem de procedimentos de manutenção e engenharia.

2. Medidas que impliquem ações de atualização com a substituição de equipamentos existentes por outros mais eficientes

A experiência internacional aponta para a conclusão de que medidas de educação e de treinamento tipicamente resultam em redução da ordem de 5% do consumo de energia após um período de um ano a partir do início da implementação, a um custo inferior a 1% do custo total de um PGE global.

Observação:

Sugestão de metodologia para Sugestão de metodologia para implementação do PGEimplementação do PGE

Primeiro Passo: Ações de Treinamento e informaçãoPrimeiro Passo: Ações de Treinamento e informação

Constituir uma Comissão Interna de Conservação de Energia (CICE). A CICE deverá estabelecer os principais usos da energia nas instalações da instituição para criar o programa de treinamento mais adequado.

Criar um programa de treinamento que deve ser divido em duas etapas :

A) Treinamento para a gerência de energia

B) Treinamento para o nível técnico

Primeiro Passo: Ações de Treinamento e Primeiro Passo: Ações de Treinamento e informaçãoinformação

Tópicos a serem cobertos no Tópicos a serem cobertos no treinamento para gerência de energia :treinamento para gerência de energia :

Visita a um programa bem sucedido Visita a um programa bem sucedido Aspectos gerais de gerência de energia Aspectos gerais de gerência de energia Metodologias de conscientizaçãoMetodologias de conscientização Requisitos de medição necessários Requisitos de medição necessários Metodologias de controle e acompanhamentoMetodologias de controle e acompanhamento Avaliação de resultadosAvaliação de resultados

Tópicos a serem cobertos no Tópicos a serem cobertos no treinamento para o nível técnico:treinamento para o nível técnico:

Os principais tópicos a serem cobertos Os principais tópicos a serem cobertos nesta etapa deverão incluir os aspectos nesta etapa deverão incluir os aspectos gerais de manutenção associados com gerais de manutenção associados com eficiência energética.eficiência energética.

A premissa básica do programa é planejar para controlar A premissa básica do programa é planejar para controlar

Segundo Passo: Estruturação do ProgramaSegundo Passo: Estruturação do Programa

Estrutura

Identificação dos vetores primário e secundários

Identificação dos parâmetros de controle

Estabelecimento de metas de redução de consumo

Estabelecimento dos sistemas de medição

Ferramentas de Engenharia

Vetores primários – correspondem aos Vetores primários – correspondem aos insumos adquiridos de forma bruta : insumos adquiridos de forma bruta : energia elétrica, gasolina, óleo diesel , etc.energia elétrica, gasolina, óleo diesel , etc.

Vetores secundários – as formas de Vetores secundários – as formas de energia que serão utilizadas nas unidades energia que serão utilizadas nas unidades administrativas, de ensino e pesquisa da administrativas, de ensino e pesquisa da instituição.instituição.

Parâmetros de controle – parâmetros que Parâmetros de controle – parâmetros que deverão ser estabelecidos para cada um deverão ser estabelecidos para cada um dos centros de consumo identificado.dos centros de consumo identificado.

Metas de redução de consumo – deverão Metas de redução de consumo – deverão ser estabelecidas com base em ser estabelecidas com base em parâmetros de controle previamente parâmetros de controle previamente definidos.As metas poderão ser fixadas definidos.As metas poderão ser fixadas utilizando informações sobre o consumo utilizando informações sobre o consumo histórico do centro de consumo em histórico do centro de consumo em questão ou de forma arbitrária , fixando questão ou de forma arbitrária , fixando um percentual a ser atingido em um percentual a ser atingido em determinado período de tempo.determinado período de tempo.

Sistemas de medição – deve-se Sistemas de medição – deve-se estabelecer um sistema de medição estabelecer um sistema de medição adequado que permita a obtenção da adequado que permita a obtenção da base de dados desejada e que possa base de dados desejada e que possa servir para avaliar os resultados servir para avaliar os resultados alcançados, levando-se em consideração alcançados, levando-se em consideração que sistemas simplificados são, em geral, que sistemas simplificados são, em geral, suficientes para este propósito. suficientes para este propósito.

Ferramentas de engenharia – incluem um Ferramentas de engenharia – incluem um conjunto de procedimentos para a conjunto de procedimentos para a substituição de equipamentos e materiais substituição de equipamentos e materiais por outros de maior eficiência energética e por outros de maior eficiência energética e para as atividades de operação e para as atividades de operação e manutenção das instalações existentes manutenção das instalações existentes

Deve-se observar os seguintes princípios:Deve-se observar os seguintes princípios:

Formalidade - Manter as diretrizes, Formalidade - Manter as diretrizes, instruções, decisões e resultados instruções, decisões e resultados registrados e organizados por escrito.registrados e organizados por escrito.

Terceiro Passo: Elementos dos Procedimentos Operacionais Terceiro Passo: Elementos dos Procedimentos Operacionais de Engenharia de Engenharia

Realização – Todas as ações devem ser Realização – Todas as ações devem ser concretas e específicasconcretas e específicas

Quantificação – As metas deverão ser Quantificação – As metas deverão ser claramente quantificadas em valores de claramente quantificadas em valores de energia ou em moeda corrente para que energia ou em moeda corrente para que não haja dúvidas em relação aos objetivos não haja dúvidas em relação aos objetivos a serem alcançados.a serem alcançados.

Responsabilidade – Devem ser definidos Responsabilidade – Devem ser definidos responsáveis locais, cabendo á CICE a responsáveis locais, cabendo á CICE a supervisão global.supervisão global.

Visão de longo prazo – As ações Visão de longo prazo – As ações implementadas devem ser incorporadas à implementadas devem ser incorporadas à visão de longo prazo.visão de longo prazo.

Os Resultados devem ser avaliados em Os Resultados devem ser avaliados em termos de:termos de:

Verificação do cumprimento dos prazos e Verificação do cumprimento dos prazos e custos previstos custos previstos

Economia efetivamente obtida em Economia efetivamente obtida em unidades de energia e redução das unidades de energia e redução das despesas incorridasdespesas incorridas

Quarto Passo: Avaliação dos ResultadosQuarto Passo: Avaliação dos Resultados

Pilares estratégicos do PGEPilares estratégicos do PGE

Diagnóstico energético (Levantamento da Diagnóstico energético (Levantamento da Situação)Situação)

Controle dos Índices (Análise e Controle dos Índices (Análise e Acompanhamento dos Dados)Acompanhamento dos Dados)

Comunicação do Programa e de seus Comunicação do Programa e de seus ResultadosResultados

Pilares estratégicos do PGEPilares estratégicos do PGE

Comissão Interna de Comissão Interna de ConservaçãoConservação

Para a coordenação do PGE, é necessária a Para a coordenação do PGE, é necessária a constituição da Comissão Interna de constituição da Comissão Interna de

Conservação de EnergiaConservação de Energia

(CICE)

A CICE foi instituída na administração pública federal pelo Decreto 99.656, de 26/10/90

Sugestão de Estrutura para a Sugestão de Estrutura para a Criação da CICECriação da CICE

Atribuições da CICEAtribuições da CICE

Realizar ou Contratar um diagnóstico EnergéticoRealizar ou Contratar um diagnóstico Energético


Controlar e Acompanhar o faturamento de energia desagregado Controlar e Acompanhar o faturamento de energia desagregado em seus parâmetros: consumo (kWh), demanda (kW) e fatores em seus parâmetros: consumo (kWh), demanda (kW) e fatores de carga e de potência, a partir da elaboração de gráficos e de carga e de potência, a partir da elaboração de gráficos e relatórios gerenciais, visando subsidiar o acompanhamento do relatórios gerenciais, visando subsidiar o acompanhamento do PGE e a tomada de decisões.PGE e a tomada de decisões.


Avaliar, em cada reunião, os dados levantados, analisar o cumprimento das Avaliar, em cada reunião, os dados levantados, analisar o cumprimento das metas fixadas no plano de trabalho e discutir as situações de desperdício de metas fixadas no plano de trabalho e discutir as situações de desperdício de energia elétrica, além de promover a análise das potencialidades de redução energia elétrica, além de promover a análise das potencialidades de redução do consumo específico de energia e da demanda.do consumo específico de energia e da demanda.


Propor medidas de gestão de energia.Propor medidas de gestão de energia.


Realizar, periodicamente, inspeções nas instalações e nos procedimentos das Realizar, periodicamente, inspeções nas instalações e nos procedimentos das tarefas, visando identificar situações de desperdício de energia.tarefas, visando identificar situações de desperdício de energia.


Conscientizar os funcionários.Conscientizar os funcionários.


Participar de aquisições que envolvam o Participar de aquisições que envolvam o consumo de energia. consumo de energia.


Designar agentes, representantes ou Designar agentes, representantes ou coordenadores para atividades específicas coordenadores para atividades específicas relativas à conservação de energia.relativas à conservação de energia.

Análise EnergéticaAnálise Energética

IMPORTANTEIMPORTANTE

O gerenciamento energético de qualquer instalação requer o pleno conhecimento dos sistemas energéticos existentes, dos hábitos de utilização da instalação, dos mecanismos de aquisição de energia e da experiência dos usuários e técnicos da edificação.

A implementação de medidas A implementação de medidas estanques, não coordenas e não estanques, não coordenas e não integradas a uma visão global de toda a integradas a uma visão global de toda a instalação ou carente de uma avaliação instalação ou carente de uma avaliação de custo/benefício pode não produzir os de custo/benefício pode não produzir os resultados esperados e minar a resultados esperados e minar a credibilidade do programa, dificultando a credibilidade do programa, dificultando a continuidade do processo perante a continuidade do processo perante a Direção e os Funcionário.Direção e os Funcionário.

IMPORTANTE

O Primeiro PassoO Primeiro Passo

É conhecer como a energia elétrica é É conhecer como a energia elétrica é consumida na sua instalação e acompanhar consumida na sua instalação e acompanhar o custo e o consumo de energia elétrica por o custo e o consumo de energia elétrica por serviço produzido, mantendo um registro serviço produzido, mantendo um registro cuidadosocuidadoso

ObservaçãoObservação

Os dados mensais e históricos são de Os dados mensais e históricos são de grande importância para execução do grande importância para execução do diagnóstico, podendo ser extraídos da diagnóstico, podendo ser extraídos da conta de energia elétrica ou requisitados à conta de energia elétrica ou requisitados à concessionária de energiaconcessionária de energia

CONCEITOSCONCEITOS

Energia AtivaEnergia Ativa – É a energia capaz de produzir trabalho. Medida em – É a energia capaz de produzir trabalho. Medida em kWhkWh ou ou MWhMWh

Energia ReativaEnergia Reativa – É a energia solicitada por equipamentos elétricos que geram fluxo – É a energia solicitada por equipamentos elétricos que geram fluxo magnético. Medida em magnético. Medida em kVarhkVarh ouou MVarhMVarh..

Energia AparenteEnergia Aparente – É a energia da resultante da soma vetorial das energias ativas e – É a energia da resultante da soma vetorial das energias ativas e reativas. Medida em reativas. Medida em KVAhKVAh ou ou MVAhMVAh..

PotênciaPotência – É a quantidade de energia solicitada por unidade de tempo. Medida em – É a quantidade de energia solicitada por unidade de tempo. Medida em KWKW ou ou MWMW..

C0MPOSIÇÃO DA ENERGIA C0MPOSIÇÃO DA ENERGIA APARENTEAPARENTE

CONCEITOSCONCEITOS

Demanda Demanda – É a potência média, medida por aparelho – É a potência média, medida por aparelho integrador, apurada durante qualquer intervalo de 15 integrador, apurada durante qualquer intervalo de 15 (quinze) minutos. Medida em(quinze) minutos. Medida em kWkW ou ou MWMW..

Demanda ContratadaDemanda Contratada – Demanda a ser obrigatória e – Demanda a ser obrigatória e continuamente colocada à disposição do cliente, por continuamente colocada à disposição do cliente, por parte da concessionária, no ponto de entrega, conforme parte da concessionária, no ponto de entrega, conforme o valor e período de vigência fixado em contrato. Medida o valor e período de vigência fixado em contrato. Medida emem kWkW ou ou MWMW..

Carga InstaladaCarga Instalada – Soma da potência de todos os – Soma da potência de todos os aparelhos instalados nas dependências da unidade aparelhos instalados nas dependências da unidade consumidora, em qualquer momento, podem utilizar consumidora, em qualquer momento, podem utilizar energia elétrica da concessionária. Medida emenergia elétrica da concessionária. Medida em kWkW ou ou MWMW..

CONCEITOSCONCEITOS

Fator de Carga (FC) Fator de Carga (FC) – Relação entre a demanda média – Relação entre a demanda média e a demanda máxima ocorrida no período de tempo e a demanda máxima ocorrida no período de tempo defino.defino.

Fator de Potência (FP) Fator de Potência (FP) – Relação entre energia ativa e – Relação entre energia ativa e reativa horária, a partir de leituras dos respectivos reativa horária, a partir de leituras dos respectivos aparelhos de medição. Pode ser calculada pela aparelhos de medição. Pode ser calculada pela equação:equação:

FP = kWh FP = kWh ÷ kVAh÷ kVAh

Tarifa de Demanda- Valor ,em reais, do kW de demanda em determinado segmento horo-sazonal.

Tarifa de Consumo – Valor , em reais , do kWh ou MWh de energia utilizada em determinado segmento horo-sazonal

Tarifa de ultrapassagem – tarifa a ser aplicada ao valor de demanda registrada que superar o valor da demanda contratada, respeitada a tolerância

ESTRUTURA TARIFÁRIAESTRUTURA TARIFÁRIADEFINIÇÕES:

ESTRUTURA TARIFÁRIAESTRUTURA TARIFÁRIA

Horario de ponta (HP)- Período definido pela concessionária composto por três hora consecutivas compreendidas entre 17h e 22h.

Horário Fora de Ponta (HFP) –São as horas complementares às três horas consecutivas que compõem o horário de ponta.

HORÁRIOS DE REFERÊNCIA :HORÁRIOS DE REFERÊNCIA :


SAZONALIDADES :SAZONALIDADES :

Período seco (S) – É período de 7 (sete) meses consecutivos compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de maio a novembro de cada ano.

Período Úmido (U) – É período de 5 (cinco) meses consecutivos compreendendo o fornecimentos abrangidos pelas leituras de dezembro de um ano a abril do ano seguinte.


Os segmentos horo-sazonais são formados Os segmentos horo-sazonais são formados pela composição dos períodos úmidos e seco pela composição dos períodos úmidos e seco com os horários de ponta e fora de ponta e com os horários de ponta e fora de ponta e determinados conforme abaixo :determinados conforme abaixo :

PS – Horário de ponta em período seco

PU – Horário de ponta em período úmido

FS – Horário fora de ponta em período seco

FU – Horário fora de ponta em período úmido

O CUSTO DA ENERGIA ELÉTRICA

O custo da energia elétrica para o consumidor irá depender

principalmente do nível de tensão de fornecimento e da localidade do

consumidor

OS CONSUMIDORES DIVIDEM-SE OS CONSUMIDORES DIVIDEM-SE EM :EM :

Consumidores para baixa tensão (BT)Consumidores para baixa tensão (BT)

Consumidores para alta tensão (AT)Consumidores para alta tensão (AT)

1.1. Subgrupo B1 – residencial; residencial baixa Subgrupo B1 – residencial; residencial baixa renda.renda.

2.2. Subgrupo B2 – rural; cooperativa de Subgrupo B2 – rural; cooperativa de eletrificação rural; irrigação.eletrificação rural; irrigação.

3.3. Subgrupo B3 – demais classes Subgrupo B3 – demais classes

4.4. Subgrupo B4 – iluminação públicaSubgrupo B4 – iluminação pública

OS CONSUMIDORES PARA BAIXA OS CONSUMIDORES PARA BAIXA TENSÃO :TENSÃO :

1.1. A1 – 230 KV ou mais;A1 – 230 KV ou mais;

2.2. A2 – 88 KV a 138 KV;A2 – 88 KV a 138 KV;

3.3. A3 – 69 KV;A3 – 69 KV;

4.4. A3a – 30 KV a 44 KV;A3a – 30 KV a 44 KV;

5.5. A4 - 2,3 KV a 25 KV;A4 - 2,3 KV a 25 KV;

6.6. AS – subterrâneo.AS – subterrâneo.

OS CONSUMIDORES PARA ALTA OS CONSUMIDORES PARA ALTA TENSÃO :TENSÃO :

ENQUADRAMENTO TARIFÁRIOENQUADRAMENTO TARIFÁRIO

Curva de Carga

Avaliação do uso de energia por parte de uma industria de forma eficiente

Fonte de dados:

Um Exemplo ...Um Exemplo ...

Medidor de Qualidade de Energia

VARIÁVEIS:•Potência

•Energia Reativa

•Fator de potência

Um Exemplo ...Um Exemplo ...Análise de um indicador

Fator de carga (FC) – é um indicador que informa como a empresa utiliza a energia que lhe é disponibilizada.

- O índice varia entre 1 (um) e 0 (zero) e aponta a relação entre o consumo de energia elétrica e a demanda de potência máxima em determinado tempo.

- Temos a seguinte equação

FC (médio) = Consumo Total (KWh) /Demanda (KW) x 730 (h)

OBS : mês genérico = [365 (dias)/12 (meses)] x 24 (horas)

ESTRATÉGIAS PARA AUMENTAR O FATOR DE CARGA

Analisar os equipamentos e fazer um levantamento de utilização e verificar como a produção pode ser otimizada

Manter o atual consumo de energia elétrica e reduzir a parcela correspondente à demanda isso se consegue diversificando- o funcionamento das máquinas e realizando cronogramas de modulação

Manter a demanda e aumentar o consumo de energia. Para tanto, deve-se aumentar a produção sem o acréscimo de novos equipamentos mas ampliando o período de operação. É o caso de se adicionar mais um turno de trabalho.

Estudo de CasosEstudo de Casos

MetodologiaMetodologia

RESULTADOSRESULTADOS

Redução da demanda a ser contratada em R$ Redução da demanda a ser contratada em R$ 29.876,0029.876,00

Energia conservada R$ 209.035,20Energia conservada R$ 209.035,20

RESULTADOSRESULTADOS

Maiores informações:Maiores informações:

[email protected]@ufrrj.br

seminÁrio tÉcnico lmds / defis / ice:

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