A Padronização dos Procedimentos de Análise de Eficiência Energética na Industria: Análise...

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA

DEPARTAMENTO DE ELETROTÉCNICA

Felipe Gustavo de Andrade A PADRONIZAÇÃO DOS PROCEDIMENTOS DE ANÁLISE DE

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA INDÚSTRIA: ANÁLISE TARIFÁRIA, ILUMINAÇÃO E SISTEMAS MOTRIZES.

Florianópolis 2010

Felipe Gustavo De Andrade A PADRONIZAÇÃO DOS PROCEDIMENTOS DE ANÁLISE DE


Trabalho de Conclusão de Curso submetido à banca examinadora do Curso Superior de Tecnologia em Sistemas de Energia para obtenção do Grau de Tecnólogo em Sistemas de Energia. Orientador: Prof. Dr. Rubipiara Cavalcante Fernandes

Florianópolis 2010

A553p Andrade, Felipe Gustavo de A padronização dos procedimentos de análise de eficiência energética na indústria : análise tarifária, iluminação e sistemas motrizes / Felipe Gustavo de Andrade. - 2010. 107 p. Orientador: Rubipiara Cavalcante Fernandes Trabalho de conclusão de curso (graduação) – Instituto Federal de Santa Catarina Inclui bibliografia 1. Energia elétrica. 2. Energia elétrica – eficiência energética. 3. Energia elétrica – análise tarifária, iluminação e sistemas motrizes. 4. Auditoria energética. I. Fernandes, Rubipiara Cavalcante. II. Título. CDD: 621.3 Sistema de Bibliotecas Integradas do IF-SC Biblioteca Dr. Hercílio Luz – Campus Florianópolis Catalogado por: Augiza Karla Boso – CRB 14/1092 Rose Mari Lobo Goulart – CRB 14/277

Felipe Gustavo de Andrade A PADRONIZAÇÃO DOS PROCEDIMENTOS DE ANÁLISE DE


Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para a obtenção do título de “Tecnólogo em Sistemas de Energia”, e aprovado

em sua forma final pela coordenação do curso.

Florianópolis, 24 de fevereiro de 2010.

______________________ Prof. Orlando José Antunes

Coordenador do Curso Banca Examinadora:

_______________________________________ Prof. Rubipiara Cavalcante Fernandes, D. Eng.

Orientador IF-SC

_______________________________________ Prof. Rafael Nilson Rodrigues, D. Eng.

Coorientador IF-SC

_______________________________________ Rafael Rabassa Morales, Engº Eletricista

Eletrosul Centrais Elétricas S.A. - Convidado

A Deus pelas boas vibrações e força para seguir meu aprendizado. Aos meus pais pelo apoio, incentivo e dedicação. Ao meu irmão Fernando, pelo exemplo, companheirismo e apoio em todos os momentos de minha vida.

AGRADECIMENTOS

Ao Instituto Federal de Santa Catarina e todos aqueles responsáveis pela idealização do curso superior de tecnologia em Sistemas de Energia e também aos que acreditam nesse ideal. Aos mestres pelo repasse de seus conhecimentos e competências, pelo aprendizado que tive e a excelente base acadêmica que levarei para o resto de minha vida.

Aos colegas do Setor de Eficiência Energética da Eletrosul: Carmem, Clóvis, Marcos e Rafael por terem me recebido de braços abertos e pela oportunidade que deram não só a mim, como também ao curso superior de tecnologia em Sistemas de Energia. Por terem acreditado e depositado sua confiança ao longo destes 8 meses de estágio. Agradeço a vocês pelo apoio e contribuição que tive na realização deste trabalho por meio do vasto referencial teórico colocado à minha disposição.

Em especial ao Magoo pela grande ajuda dada no desenvolvimento do programa de análise tarifária. Pela paciência e tempo dedicados a mim, ensinando-me a trabalhar com o Microsoft Access.

A todos aqueles que acreditam e confiam em mim.

RESUMO Com o fenômeno da revolução industrial ocorrido no século XVIII, a humanidade tomou um novo rumo em relação ao uso da energia e modos de produção com intuito de acelerar o desenvolvimento econômico das nações. O crescimento desenfreado do consumo de energéticos, principalmente os combustíveis fósseis, fez com que desencadeasse crises como na década de 1970, onde houve a descoberta: o petróleo não era uma fonte de energia inesgotável. A partir daquela época os conceitos de eficiência energética e conservação de energia surgiram com a proposta de tornar o uso da energia mais racional, tudo isso combinado a criação de novas tecnologias e metodologias de atuação em programas de eficiência energética. O Brasil seguiu a tendência e, em 1985, houve a criação do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL). Desde sua criação, o PROCEL desenvolveu inúmeros trabalhos e pesquisas, bem como metodologias cujas premissas são contempladas nos mais variados segmentos. Neste trabalho, evidenciou-se as metodologias aplicadas ao segmento industrial avaliando seu consumo e potencial de redução de energia elétrica por meio da auditoria energética e suas temáticas: análise tarifária, iluminação e sistemas motrizes. Essas metodologias seguem a proposta elaborada pela Eletrobrás/PROCEL em seus módulos temáticos do subprograma Procel Indústria os quais serão objeto de análise do presente trabalho. Foi possível identificar neste estudo o vasto potencial de conservação de energia que este segmento dispõe em se utilizando dos modelos aqui avaliados, bem como as oportunidades de atuação em projetos de eficiência energética: um mercado ainda pouco explorado no Brasil, mas em plena expansão. Palavras-chave: Eficiência Energética, PROCEL, Auditoria Energética, Análise Tarifária, Iluminação e Sistemas Motrizes.

ABSTRACT With the phenomenon of the industrial revolution occurred in the 18th century, the humanity has taken a new turn in relation to energy use and production methods in order to accelerate the economic development of the nations. The unbridled growth of energy consumption, especially fossil fuels, has started crises in the 1970s, when there was a discovery: the oil was not an inexhaustible source of energy. Since that time the concepts of energy efficiency and energy conservation have emerged with the proposal to make energy use more efficient, combining new technologies and methodologies of operation in energy efficiency programs. Brazil has followed the trend and in 1985, the National Electricity Conservation Program (PROCEL) has been created. Since its creation, PROCEL has developed various projects and research, and also methodologies whose premises are covered in various sectors. In this work it is studied the methodologies applied to the industrial segment and evaluated its consumption reduction potential of electric power through energy audit and their themes: analysis of pricing, lighting and drive systems. These methodologies follow the proposal prepared by Eletrobras / PROCEL in their thematic modules of subprogram Procel Industry which will be analyzed in this work. Using the models analyzed in this study, it could be identified that this segment has a vast potential of energy conservation, as well as the market opportunities in energy efficiency projects: a market still little explored in Brazil, but growing. Keywords: Energy Efficiency, PROCEL, Energy Audit, Tariff Analysis, Lighting and Drive Systems.

LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 - Etapas dos Programas de Eficiência Energética.................46 Figura 2.2 - Contrato de performance....................................................47 Figura 2.3 - Consumo Final Energético por Setor..................................49 Figura 2.4 - Consumo Final Energético no Setor Industrial...................50 Figura 3.1 - Etapas de uma Auditoria Energética...................................55 Figura 3.2 - Diagrama de Sankey aplicado a sistemas de energia..........58 Figura 3.3 - Percentual de indústrias por estrutura tarifária...................62 Figura 3.4 - Curva de carga de um dia útil.............................................66 Figura 3.5 - Consumo de energia elétrica x volume água nos reservatórios das usinas..........................................................................68 Figura 3.6 - Contrato ocioso de demanda..............................................80 Figura 3.7 - Contrato insuficiente de demanda......................................81 Figura 3.8 - Tela inicial do programa.....................................................84 Figura 3.9 - Entrada de dados das faturas de energia elétrica................85 Figura 3.10 - Entrada de dados dos valores das tarifas aplicadas..........86 Figura 3.11 - Parâmetros calculados para tarifação horo-sazonal azul..86 Figura 3.12 - Relatório estimativa de pagamentos.................................87 Figura 3.13 - Eficiência luminosa das lâmpadas....................................92 Figura 3.14 - Exemplo de curva de distribuição luminosa.....................93 Figura 3.15 - Representação da superfície aparente e do ângulo...........94 Figura 3.16 - Temperatura de cor...........................................................95 Figura 3.17 - Fator de utilização.............................................................99 Figura 3.18 - Distribuição das luminárias............................................100 Figura 3.19 - Participação do motor elétrico na indústria....................104 Figura 3.20 - Evolução dos motores elétricos......................................105 Figura 3.21 - Tipos de motores elétricos..............................................106 Figura 3.22 - Etapas de um diagnóstico aplicado a sistemas motrizes.115 Figura 3.23 - Tela do programa BDMotor v4.21.................................116 Figura 3.24 - Dados de placa de motores elétricos...............................116

LISTA DE QUADROS Quadro 3.1 - Escopo típico de um Relatório de Auditoria Energética...56 Quadro 3.2 - Tarefas, Metas e Formas de atuação de um consultor em eficiência energética...............................................................................59 Quadro 3.3 - Escopo de um diagnóstico de iluminação.......................103 Quadro 3.4 - Relatório de diagnóstico aplicado a sistemas motrizes...119

LISTA DE TABELAS Tabela 1.1 - Relação custo-benefício.....................................................27 Tabela 2.1 - Evolução de Indicadores....................................................37 Tabela 2.2 - Utilização da capacidade térmica.......................................37 Tabela 2.3 - Oferta Interna de Energia Elétrica......................................39 Tabela 2.4 - Participação na Oferta Interna de Energia Elétrica............39 Tabela 2.5 - Potencial técnico de economia por segmento....................43 Tabela 3.1 - Tensão de Fornecimento – Grupo A..................................64 Tabela 3.2 - Regras para Enquadramento Tarifário...............................72 Tabela 3.3 - Tabela causa/efeito aparelho visual...................................89 Tabela 3.4 - Participação da iluminação no uso final por setor.............89 Tabela 3.5 - Resultados do Reluz de 2004 a 2008.................................90 Tabela 3.6 - Níveis de iluminância por classe de tarefas visuais...........93 Tabela 3.7 - Índice de reprodução de cores por tipo de lâmpada...........95 Tabela 3.8 - Fatores de manutenção.......................................................96 Tabela 3.9 - Padrão de refletância..........................................................98 Tabela 3.10 - Uso final da força motriz................................................106 Tabela 3.11 - Potencial de economia de energia elétrica na indústria..107 Tabela 3.12 - Porcentagem por tipo de perdas e suas causas...............108 Tabela 3.13 - Rendimentos nominais mínimos para motores de indução trifásicos...............................................................................................109 Tabela 3.14 - Distribuição das perdas para motores standard e alto rendimento de 50HP, 4 pólos...............................................................111 Tabela 3.15 - Tabela com índices para cálculo da potência reativa do capacitor...............................................................................................113

SUMÁRIO

CAPITULO 1 ........................................................................................ 25 1.1 INTRODUÇÃO ............................................................................ 25 1.2 RELEVÂNCIA DO TEMA ........................................................... 29 1.3 ABRANGÊNCIA ......................................................................... 30 1.4 OBJETIVOS ................................................................................ 30

1.4.1 Objetivo geral ....................................................................... 30 1.4.2 Objetivos específicos ............................................................. 30

1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................... 31 1.6 BASE LEGAL – AS LEIS DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA .................... 31

CAPITULO 2 ........................................................................................ 35 2.1 ENERGIA NO BRASIL ................................................................ 35 2.2 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ....................................................... 40

2.2.1 ESCOs .................................................................................. 43 2.2.1.1 Contratos de Performance .......................................................... 46

2.3 A ENERGIA NA INDÚSTRIA BRASILEIRA .............................. 48 CAPITULO 3 ........................................................................................ 53

3.1 AUDITORIA ENERGÉTICA ....................................................... 53 3.1.1 Metodologia para Auditoria Energética ................................. 54

3.2 ANÁLISE TARIFÁRIA................................................................ 60 3.2.1 Dos envolvidos ...................................................................... 63

3.2.1.1 Concessionária ou Permissionária: ............................................. 63 3.2.1.2 Consumidor: ............................................................................. 63 3.2.1.3 Unidade Consumidora: .............................................................. 63

3.2.2 Dos Procedimentos Legais .................................................... 63 3.2.2.1 Pedido de Fornecimento: ........................................................... 63 3.2.2.2 Contrato de Fornecimento: ........................................................ 63 3.2.2.3 Fatura de Energia Elétrica:......................................................... 64

3.2.3 Da Tensão de Fornecimento .................................................. 64 3.2.3.1 Grupo “A”: ............................................................................... 64

3.2.4 Dos Parâmetros .................................................................... 64 3.2.4.1 Energia Elétrica Ativa: .............................................................. 64 3.2.4.2 Energia Elétrica Reativa: ........................................................... 64 3.2.4.3 Demanda: ................................................................................. 65 3.2.4.4 Demanda Contratada: ................................................................ 65 3.2.4.5 Demanda Medida: ..................................................................... 65 3.2.4.6 Demanda Máxima: .................................................................... 65 3.2.4.7 Demanda Média: ....................................................................... 65 3.2.4.8 Demanda de Ultrapassagem: ...................................................... 65 3.2.4.9 Demanda Faturável: .................................................................. 65 3.2.4.10 Fator de Carga: ........................................................................ 65

3.2.4.11 Fator de Potência: ................................................................... 66 3.2.4.12 Curva de Carga: ...................................................................... 66

3.2.5 Da Estrutura Tarifaria ........................................................... 66 3.2.5.1 Estrutura Tarifária: .................................................................... 66 3.2.5.2 Tarifa de Demanda: ................................................................... 66 3.2.5.3 Tarifa de Consumo: ................................................................... 66 3.2.5.4 Tarifa de Ultrapassagem: ........................................................... 67 3.2.5.5 Estrutura Tarifária Convencional: .............................................. 67 3.2.5.6 Estrutura Tarifária Horo-sazonal: ............................................... 67

3.2.6 Critérios Para o Contrato de Fornecimento ........................... 68 3.2.7 Do Faturamento Da Energia Elétrica ..................................... 70

3.2.7.1 Tarifa Convencional .................................................................. 70 3.2.7.2 Tarifa Verde ............................................................................. 70 3.2.7.3 Tarifa Azul ............................................................................... 71 3.2.7.4 Tarifas de Ultrapassagem .......................................................... 71

3.2.8 Indicadores De Desempenho .................................................. 73 3.2.8.1 Fator de Potência ...................................................................... 73 3.2.8.2 Fator de Carga .......................................................................... 76 3.2.8.3 Custo Médio ............................................................................. 77 3.2.8.4 Consumo Especifico ................................................................. 78 3.2.8.5 Custo Especifico ....................................................................... 78

3.2.9 Metodologia de Atuação Para Análise Tarifária ..................... 79 3.2.9.1 Análise do Perfil de Utilização da Energia Elétrica ..................... 79 3.2.9.2 Otimização da Demanda de Potência ......................................... 80 3.2.9.3 Análise de Opção Tarifária ........................................................ 82 3.2.9.4 Correção do Fator de Potência ................................................... 83

3.2.10 Elaboração Do Sistema Para Análise Tarifária .................... 84 3.3 ILUMINAÇÃO ............................................................................. 88

3.3.1 Introdução ............................................................................. 88 3.3.2 Iluminação no Brasil e Indústria ............................................ 89 3.3.3 Dos parâmetros ..................................................................... 91

3.3.3.1 Fluxo Luminoso: ....................................................................... 91 3.3.3.2 Eficiência Luminosa: ................................................................ 91 3.3.3.3 Intensidade Luminosa: .............................................................. 92 3.3.3.4 Curva de Distribuição Luminosa:............................................... 92 3.3.3.5 Iluminância ou Iluminamento: ................................................... 93 3.3.3.6 Luminância: .............................................................................. 94 3.3.3.7 Refletância: .............................................................................. 94 3.3.3.8 Temperatura de Cor: ................................................................. 95 3.3.3.9 Índice de Reprodução de Cor: .................................................... 95 3.3.3.10 Fator de Manutenção: .............................................................. 96 3.3.3.11 Fator de Utilização: ................................................................. 96

3.3.4 Cálculo Luminotécnico .......................................................... 96 3.3.5 Metodologia .......................................................................... 97

3.3.5.1 Iluminância Necessária.............................................................. 97 3.3.5.2 Obtenção do Índice do Local (K) ............................................... 97

3.3.5.3 Fator de Utilização, Refletâncias e Tipo de Luminária ................ 98 3.3.5.4 Cálculo da Iluminação Geral...................................................... 99 3.3.5.5 Determinação do Fluxo Total..................................................... 99 3.3.5.6 Cálculo do Número de Luminárias ............................................. 99 3.3.5.7 Distribuição das Luminárias .................................................... 100

3.3.6 Procedimentos para conservação de energia elétrica em sistemas de iluminação .................................................................101 3.3.7 Escopo de um diagnóstico de iluminação ..............................102

3.4 SISTEMAS MOTRIZES ..............................................................104 3.4.1 Uso na Indústria ..................................................................106 3.4.2 Medidas De Eficiência Energética ........................................107 3.4.3 Motor de Alto Rendimento ....................................................111 3.4.4 Adequação da Potência à Carga Mecânica...........................112 3.4.5 Acionadores .........................................................................114 3.4.6 Metodologia de atuação .......................................................114 3.4.7 Cálculo da Economia de Energia e Tempo de Retorno ..........117 3.4.8 Escopo Aplicado a Sistemas Motrizes ...................................118

CAPITULO 4 .......................................................................................121 4.1 CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................121 4.2 RECOMENDAÇÕES E SUGESTÕES .........................................122 REFERÊNCIAS ................................................................................123

CAPITULO 1

1.1 INTRODUÇÃO

A partir do século XVIII, o fenômeno da revolução industrial, provocou uma grande transformação no modo de produção. A mecanização das indústrias, o desenvolvimento fabril com o uso da energia a vapor, a substituição das ferramentas pelas máquinas e da energia humana pela energia motriz representaram um grande avanço para a sociedade capitalista. Nessa época, com a descoberta da turbina a vapor, motor a explosão e mais tarde com o desenvolvimento do motor elétrico, pode-se observar uma crescente demanda por energéticos com o propósito de sustentar a produção e o desenvolvimento econômico das nações. Ao mesmo tempo em que esse desenvolvimento era uma realidade, o uso desenfreado de energia se tornou uma ameaça danosa ao meio ambiente, além disso, com o passar dos anos houve uma crescente limitação na oferta de energia a baixo custo.

Na década de 1970 com a crise do petróleo instalada no âmbito mundial, surgiram os primeiros esforços para melhorar a eficiência energética e preservação daquele insumo da matriz energética mundial. A descoberta de que o petróleo era uma fonte esgotável de energia desencadeou a crise e fez com que houvesse um déficit na oferta de petróleo e por consequência uma enorme elevação no preço do barril, atingindo até 400% de aumento em apenas cinco meses, o que provocou uma desestabilização da economia ao redor do mundo. Até então não se falava em conservação de energia e eficiência energética, os índices de perdas e desperdício de energia eram absurdos, a crise serviu de alerta para as nações darem os primeiros passos nas pesquisas referentes ao tema e desenvolverem estudos para reduzir o déficit e sustentar o crescimento acerca do uso da energia. Segundo Oliveira e Sá Jr. (1998), "no horizonte de médio prazo, a maior de todas as fontes de energia para o futuro está na sua conservação". Diante desse quadro, começou-se a buscar alternativas de otimizar o aproveitamento da energia e ações de melhoria do desempenho energético, maximizando o potencial de seu

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uso e consequentemente minimizando as perdas1 e seus efeitos indesejados.

Com o passar dos anos, as preocupações voltadas sobre esse assunto ganharam grande destaque no mundo, os quais geraram acordos políticos que forçaram o desenvolvimento de sistemas de gestão e consumo de energia mais eficientes, novas tecnologias de materiais e equipamentos, programas de conservação de energia, ou em outras palavras, promover a eficiência energética. Nesse sentido, foram criadas políticas de eficiência energética entre distintos níveis de governo, geradoras de energia, concessionárias e usuários.

O Brasil também acompanhou a tendência mundial e uma de suas primeiras ações na área de conservação de energia surgiu em 1975, com a organização de um seminário sobre conservação de energia, idealizado pelo Grupo de Estudos sobre Fontes Alternativas de Energia (GEFAE) que resultou na implantação de um programa de financiamento de pesquisas sobre eficiência na cadeia de captação, transformação e consumo de energia, fomentado pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP). Seis anos depois as ações se voltaram à preservação do petróleo por meio de um programa denominado CONSERVE2, criado em 1981, cujo objetivo era reduzir o consumo de petróleo em 200 mil barris/dia adotando tecnologias mais eficientes.

No ano de 1985, foi criado pelos Ministérios de Minas e Energia e da Indústria e Comércio, e gerido por uma Secretaria Executiva subordinada à Eletrobrás, o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL), a princípio com um foco orientado para redução do consumo e conservação de energia elétrica e foi difundido por meio da publicação e distribuição de manuais entre vários setores da sociedade. Em 18 de julho de 1991, o PROCEL foi transformado em Programa de Governo, tendo suas abrangência e responsabilidades ampliadas atuando também do lado da oferta dos sistemas isolados de geração termelétrica. Ademais o programa viria a promover ações nos setores de comercio, saneamento, educação, indústrias, edificações, prédios públicos e iluminação pública. 1 No setor de energia elétrica existem perdas em todo o ciclo da energia, ou seja, tanto no lado da oferta que engloba as áreas de geração, transmissão e distribuição, quanto no lado da demanda, ou seja, no consumo, assim como desperdícios no uso da energia. 2 O Programa CONSERVE, criado no âmbito do Ministério da Indústria e Comércio - M.I.C. em 1981, Portaria MIC/GM46, constituiu-se no primeiro esforço de peso em termos de conservação de energia no Brasil. Seu objetivo foi dirigido à promoção da conservação de energia na indústria, ao desenvolvimento de produtos e processos energeticamente mais eficientes, e ao estímulo à substituição de energéticos importados por fontes alternativas autóctones (RIBEIRO, 2005).

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O objetivo principal do PROCEL era o de propor políticas, fomentar mecanismos de financiamentos e captação de recursos, consolidar e ampliar os mecanismos e instrumentos da legislação e normatização, estruturar e apoiar os agentes com pesquisas, desenvolvimentos tecnológicos e capacitação de recursos humanos, bem como planejar e executar atividades de divulgação com intuito de promover a racionalização da produção e do consumo de energia elétrica, para que se eliminassem os desperdícios e se reduzissem os custos e os investimentos setoriais.

Como consequência do programa, segundo estimativas da secretaria do PROCEL, apenas no ano de 1995 houve redução de 0,3% no consumo de eletricidade. Em termos de relação custo/beneficio durante o período 1986-1995, os investimentos diretos foram da ordem de 67 milhões de reais e resultaram em uma redução de consumo que, para ser atendida, requereria capacidade de geração da ordem de 400MW, cujo investimento poderia ser avaliado em 800 milhões de reais. A relação custo/beneficio teria sido, assim, de 1/12 (LEITE, 2007, p. 262).

Tabela 1.1 – Relação custo-benefício: Eletrobrás, 2005 RESULTADO 1986-1993 1994 1995

Investimentos (milhões de R$) 24 9,5 33,6 Energia Economizada (1000 MWh) 1.200 294 724 Usina Equivalente (MW) 200 60 147 Investimento Evitado (milhões de R$) 400 120 294 Relação Custo/Beneficio 1/17 1/12,6 1/8,75

Devido à iniciativa bem sucedida do PROCEL, nos dias atuais, o

Brasil já alcançou resultados na ordem de R$ 20 bilhões com economia em expansão dos suprimentos energéticos, grande parcela dessa economia veio de programas como o Procel Reluz (Programa Nacional de Iluminação Pública e Sinalização Semafórica Eficientes), que em pouco tempo realizou uma mudança significativa na iluminação pública no País, chegando a 70% de cobertura do parque.

Segundo o PROCEL (2009) se for mantida a estrutura atual de uso da energia, projeta-se uma necessidade de suprimento, em 2015, em torno de 780 TWh/ano. Diminuindo-se os desperdícios, estima-se uma redução anual de até 130 TWh - produção aproximada de duas usinas de Itaipu. Isso mostra o quanto é importante a idéia de se conservar energia e adotar equipamentos e tecnologias mais eficientes.

Recentes projeções da Empresa de Pesquisas Energéticas (EPE) apontam que até 2030 o Brasil deverá conservar 206,8 TWh e a

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estimativa pressupõe o ritmo natural da eficiência energética no Brasil medido entre 1984 e 2004, através da troca regular de tecnologias, ações por corte de custo e os planos já implementados pelas empresas. Esse estudo mostra que o potencial para eficiência energética é vasto e pode ser ainda maior se forem adotadas novas políticas públicas como incentivo ao uso racional de energia, programas de eficiência energética e criação de linhas de pesquisas acerca da conservação de energia. No mundo as perspectivas são ainda mais otimistas, a matéria publicada na revista Financial Times traz o seguinte:

[...] O potencial para eficiência energética em todo o mundo é vasto. Neste ano, a McKinsey calculou que só nos Estados Unidos um investimento de 520 bilhões de dólares reduziria em 23% a demanda projetada da energia que não é utilizada para transportes, o que economizaria mais de 1,2 trilhão de dólares dos Estados Unidos [...] (FINANCIAL TIMES, 2009).

Economizar 1 kWh custa pelo menos 4 vezes mais barato que

gerar a mesma quantidade de energia (RIBEIRO, 2005 apud NOGUEIRA, 2001). As vantagens econômicas são claras, isso se deve ao fato de que se conservando energia os investimentos em geração e transmissão podem ser postergados já que atualmente no Brasil e nos demais países, restrições de caráter econômico e ambiental geram incrementos nos custos dos energéticos, por consequência, afetam diretamente os investimentos em geração de energia comprometendo sua disponibilidade, desta forma, ampliando significativamente o conceito de conservação de energia e adoção de tecnologias mais eficientes.

“O futuro da Humanidade, sem falar da sua prosperidade, vai depender da forma como o mundo enfrentar dois desafios energéticos centrais: assegurar o fornecimento de energia segura a preços acessíveis e mudar para energias eficientes” (BIROL, 2009).

De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), cada dólar adicional investido em eficiência energética evita o gasto de US$ 2 no investimento em mais suprimentos energéticos para o planeta. Isso denota a grande oportunidade para atuação em programas de eficiência energética, além de ser interessante para os governos reduzirem custos, o planeta ganha em questões ambientais associadas àqueles investimentos evitados em suprimentos.

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Atualmente 37 países, incluindo o Brasil, estão trabalhando intensivamente na elaboração da norma ISO 50001 – Norma Internacional de Gestão da Energia – a qual visa estabelecer processos para melhorar o desempenho energético das indústrias/empresas. Essa norma tem por objetivo contemplar a redução nos custos com energéticos, nas emissões de gases causadores do efeito estufa e demais impactos ambientais por meio de ações sistemáticas na gestão de energia. A previsão, segundo estimativas dos envolvidos no projeto, é que a norma esteja publica até o início de 2011, qualquer empresa que tenha consumo de energia poderá se beneficiar da norma e num futuro próximo estará apta a receber certificação. A ISO 50001 será um grande passo em relação ao uso racional da energia, eficiência e conservação de energia, o resultado disso será mais oferta disponível para as gerações futuras.

Diante de um futuro cenário favorável à exploração de medidas de eficiência energética e hábitos de consumo mais racionais, o presente trabalho busca elencar os procedimentos de análise de eficiência energética padronizados pelo PROCEL e explorar suas metodologias de atuação do subprograma Procel Indústria, bem como as premissas adotadas em uma auditoria energética, os atores envolvidos, suas ações e subsídios técnicos os quais serão objetos de estudo ao decorrer desta redação. Este trabalho está focado nos procedimentos já propostos pelo PROCEL, no entanto, há um vasto referencial teórico aplicado à metodologia como apoio.

1.2 RELEVÂNCIA DO TEMA

Com a crescente preocupação por um desenvolvimento sustentável e o declínio da oferta de energia a baixo custo no mundo, houve uma necessidade de se buscar soluções de melhor aproveitamento e conservação de energia bem como sua correta aplicação voltada principalmente para o segmento industrial. Para isso, julgou-se indispensável criar de forma padronizada, procedimentos e técnicas que auxiliassem na busca deste objetivo onde houvesse uma conciliação entre os custos de investimentos e operacionais para que efetivamente fosse alcançada a utilização eficiente e racional da energia e seu devido retorno de capital.

A Auditoria Energética em uma forma ampla trata do consumo de qualquer energético. Neste trabalho, evidenciou-se o aspecto referente à energia elétrica - utilizada em sua maioria em sistemas motrizes e iluminação - por ser o energético mais utilizado no setor industrial. Sua

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contabilização pode ser feita por um processo de análise tarifária a fim de delinear seu perfil de consumo. A partir disso, podem-se fazer algumas simulações com as modalidades tarifárias existentes e um comparativo entre as mesmas, escolhendo aquela que melhor se adapte às características de consumo. Desse modo, o presente trabalho está focado na padronização dos procedimentos de análise de eficiência energética referentes ao consumo de energia elétrica. Num primeiro momento com uma visão macro (análise tarifária) e logo após este estudo, procura-se elencar as técnicas de eficiência energética especificamente a sistemas motrizes e iluminação. A linha de referência da metodologia aplicada ao segmento industrial utilizada no presente trabalho segue a proposta modelada pelo Programa de Eficientização Industrial criada no âmbito do PROCEL, que consiste em vários módulos temáticos (guias avançados), onde serão abordados os aspectos inerentes a auditoria energética, tarifação de energia elétrica, iluminação e sistemas motrizes.

1.3 ABRANGÊNCIA

A auditoria energética por se tratar, em suma, de uma análise de todos os fluxos energéticos existentes nas instalações abrange então várias oportunidades de aplicação de conceitos da eficiência energética. Contudo o presente trabalho tem em sua linha de atuação os procedimentos de auditoria e análise de eficiência energética pertinentes ao consumo de energia elétrica, por sua vez, desmembrada em análise tarifária, iluminação e sistemas motrizes.

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 OBJETIVO GERAL

O trabalho tem por objetivo geral explorar os procedimentos para análise de eficiência energética nas indústrias, padronizados e propostos nos módulos temáticos do Procel Indústria, no que tange a padronização das auditorias energéticas, tarifação, iluminação e sistemas motrizes.

1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Nos objetivos específicos destacam-se: Elencar os procedimentos de análise tarifária;

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Criar uma ferramenta computacional utilizando a plataforma Microsoft Access® para análise tarifária como apoio à auditoria energética na indústria;

Identificar as etapas e processos referentes à análise de eficiência energética dos sistemas motrizes e iluminação.

1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO

Este trabalho está divido em quatro capítulos contemplando os assuntos abordados dentro da sistemática: introdução, desenvolvimento e conclusão.

O capitulo atual apresenta um quadro geral acerca do tema proposto e sua importância, o que se espera com a realização deste trabalho e também a legislação pertinente à eficiência energética no Brasil.

Um panorama do cenário da energia elétrica no Brasil e também no segmento industrial será mostrado no capítulo II, bem como o conceito de eficiência energética e as empresas especializadas em serviços de conservação de energia e de que forma elas atuam.

No capitulo III, serão discutidas as temáticas pertinentes à Auditoria Energética, abordando os procedimentos de análise de eficiência energética envolvendo os subtemas: análise tarifária, iluminação e sistemas motrizes. Serão verificadas as etapas propostas pelo Procel Indústria, bem como algumas adaptações de outros autores.

Por fim, no capitulo IV, serão elencadas as considerações finais e conclusões relativas ao objeto de estudo, além disso, algumas recomendações e sugestões para futuros trabalhos.

1.6 BASE LEGAL – As leis da eficiência energética

Com a criação do PROCEL em 1985, pela Portaria Interministerial nº 1877, de 30 de dezembro de 1985, como segue redação de seu inciso I com propósito de: “instituir o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica, com a finalidade de integrar as ações visando à conservação de energia elétrica no País, dentro de uma visão abrangente e coordenada, maximizando seus resultados e promovendo um amplo espectro de novas iniciativas, avaliadas à luz de um rigoroso teste oportunidade, prioridade e economicidade” (BRASIL, 1985). O Brasil foi galgando seus primeiros passos na política de eficiência energética.

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No ano de 1990, por meio do Decreto nº 99.656, de 26 de outubro de 1990, foram criadas nos órgãos e entidades da Administração Federal direta e indireta, que apresentassem consumo anual de energia superior a 600 MWh, as Comissões Internas de Conservação de Energia (CICE), cuja responsabilidade era de elaborar, implantar e acompanhar as metas do Programa de Conservação de Energia, e fazer a divulgação dos seus resultados nas dependências do estabelecimento.

Em 1991 houve a criação do CONPET, o Decreto de 18 de julho de 1991 instituiu o Programa Nacional da Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural com a finalidade de desenvolver e integrar as ações que visavam à racionalização do uso dos derivados de petróleo e do gás natural, em consonância com as diretrizes do Programa Nacional de Racionalização da Produção e do Uso da Energia. . A Lei nº 9.478, de 06 de agosto de 1997 elencou algumas diretrizes acerca dos objetivos da política energética nacional para o aproveitamento racional das fontes de energia, bem como instituir o Conselho Nacional de Política Energética - CNPE e a Agência Nacional do Petróleo – ANP. A atribuição do CNPE era a de propor ao Presidente da República políticas nacionais e medidas específicas destinadas, entre outras, à promoção do aproveitamento racional dos recursos energéticos do País. Para tais atribuições o CNPE contara com o apoio técnico dos órgãos reguladores do setor elétrico.

A Portaria Conjunta nº 01, de 13 de agosto de 1998 da ANEEL e ANP, determinou a criação de um grupo de trabalho formado por representantes daquelas agências para estudar, de maneira integrada, a eficiência energética, nos seus aspectos institucionais, técnicos e sócio-econômicos.

O Decreto nº 3.330, de 06 de janeiro de 2000, o qual Dispõe sobre a redução do consumo de energia elétrica em prédios públicos da Administração Pública Federal e dá outras providências, veio a impor que até 31 de dezembro de 2002, e sob o intermédio do PROCEL, os órgãos da Administração Pública Federal direta, as fundações, as empresas públicas e as sociedades de economia mista controladas direta ou indiretamente pela União deveriam reduzir seu consumo de energia elétrica em 20% para fins de iluminação, refrigeração e arquitetura ambiental, tomando como referência o consumo médio do ano de 1998. Nesse ano os administradores dos órgãos públicos contaram com o apoio de suas respectivas Comissões Internas de Conservação de Energia para alcançarem suas metas de redução de consumo de energia elétrica.

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Com a Lei nº 9.991, de 24 de julho de 2000, regulamentada pelo Decreto nº 3.867, de 16 de julho de 2001 que dispõe sobre realização de Investimentos em pesquisa e desenvolvimento e em eficiência energética por parte das empresas do setor elétrico, o governo determinou a aplicação anual de no mínimo 0,75% da receita operacional líquida das concessionárias de geração e empresas autorizadas à produção independente de energia elétrica em projetos de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), e 0,25% destinados a programa de eficiência energética sendo que os recursos obtidos do montante gerado pelas empresas.

Em Portaria nº 46, de 07 de março de 2001, o ministro das Minas e Energia resolve criar o Comitê de Acompanhamento das Metas de Conservação de Energia – CAMEC, cuja atribuição era de acompanhar o processo de estudos e implantação das providências de conservação, indicados nos planos do PROCEL e CONPET e também promover as ações necessárias para a efetiva viabilização das metas de conservação.

O Decreto nº 3.818, de 15 de maio de 2001 definiu os percentuais de redução de consumo de energia elétrica até março de 2002 no âmbito da administração pública federal, em 15% para maio de 2001, 25% para junho de 2001 e 35% a partir de julho de 2001.

A Lei nº 10.295, de 17 de outubro de 2001, regulamentada pelo Decreto nº 4.059, de 19 de dezembro do mesmo ano, dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia, permitiu uma nova linha de atuação, dessa vez focando na eficiência de máquinas e aparelhos consumidores de energia fabricados e comercializados no País, bem como nas edificações construídas, tendo como referência indicadores técnicos e regulamentação especifica, sob o apoio técnico de órgãos como ANEEL, ANP, INMETRO, PROCEL e CONPET.

Em meio à crise do racionamento de energia que assolou o Brasil em meados de 2001 até inicio de 2002, a Lei nº 10.438, de 26 de abril de 2002 deu um novo rumo ao setor, pois, o texto fazia referência à expansão da oferta de energia elétrica emergencial, recomposição tarifária extraordinária, bem como a criação do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa). Essas medidas se deram em caráter emergencial devido à baixa na oferta de energia elétrica naquele período, e caso esse cenário se mantivesse constante, poderia desencadear um grande impacto sócio-econômico no País, pelo fato de frear o desenvolvimento, bem como um déficit especialmente nas contas publicas, pelo fato do governo arrecadar menos, sobretudo pela queda de produção nas indústrias devido à baixa na oferta de energia.

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A Lei n° 10.847, de 15 de março de 2004, instituiu a Empresa de Pesquisas Energéticas – EPE, cuja finalidade é prestar serviços na área de estudos e pesquisas destinados a subsidiar o planejamento do setor energético, tais como energia elétrica, petróleo e gás natural e seus derivados, carvão mineral, fontes energéticas renováveis e eficiência energética. Dentre suas competências, está a tarefa de elaborar e publicar o Balanço Energético Nacional – BEN.

Recentemente na Resolução Normativa nº 300, de 12 de fevereiro de 2008 a ANEEL fixou critérios para aplicação de recursos em Programas de Eficiência Energética por parte das concessionárias e permissionárias de distribuição de energia tendo como escopo a metodologia constante no Manual para Elaboração do Programa de Eficiência Energética (PEE). A metodologia abrange, entre outros, os cálculos de Energia Economizada e Redução de Demanda na Ponta para os projetos contemplados pelo programa e traz a respectiva Relação custo-benefício dos investimentos.

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CAPITULO 2

2.1 ENERGIA NO BRASIL

A matriz energética no Brasil sempre teve uma forte tendência baseada na geração hidráulica, até o fim do século XX, o setor elétrico brasileiro poderia ser descrito pelos seguintes conceitos como mostra Leite (2007, p. 293):

sistema nacional, com 90% de capacidade hidráulica e 95% de geração dessas usinas, é essencialmente distinto do sistema de base térmica, como o empregado na maioria dos países industrializados;

muitas das grandes usinas, com os respectivos reservatórios, se localizavam em seqüência no curso de um mesmo rio;

o País ainda tenta alcançar crescimento econômico em ritmo intenso, equivalente ao que já teve em décadas anteriores, o que pode requerer fortes taxas de expansão dos serviços de eletricidade;

as usinas hidrelétricas demandam muito mais tempo (>cinco anos) que as usinas térmicas (<três anos), para sua construção.

O País ainda possui essas características de geração hidráulica, as

quais estão vinculadas a uma dependência nas condições meteorológicas, para que se tenha afluxo nos reservatórios das usinas e consequente geração de energia. “O planejamento da expansão do sistema, a cargo da Eletrobrás, privilegiou as usinas hidrelétricas” (LEITE, 2007, p. 295). Em termos de produção de energia elétrica, as hidrelétricas garantem aproximadamente 75% da oferta, em contrapartida o papel das térmicas está dividido em dois caminhos distintos: com a utilização de turbinas de ciclo aberto3 cuja eficiência é menor em relação às turbinas de ciclo combinado4. A turbina de ciclo 3 Usinas de ciclo aberto fazem a queima de um determinado combustível em caldeiras simples, turbinas ou em motores de Ciclo Otto, fornece a energia mecânica para o gerador de energia elétrica. Eficiência média do sistema – 30 a 42 % (COPEL: www.copel.com). 4 Uma usina a ciclo combinado usa turbinas a gás e a vapor associadas em uma única planta, ambas gerando energia elétrica a partir da queima do mesmo combustível. Para isto, o calor existente nos gases de exaustão das turbinas a gás é recuperado, produzindo o vapor necessário ao acionamento da turbina a vapor (GASNET: www.gasnet.com.br)

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aberto, pelo fato de ter uma baixa eficiência, tem uma função de complementar uma eventual queda na oferta de energia, principalmente nos horários de pico de demanda e também devido a períodos hidrologicamente desfavoráveis. Já a turbina de ciclo combinado é mais apropriada para operação na base do sistema, pois, seu rendimento chega ser superior a 50%, é utilizada em sua maioria nas áreas próximas à carga, quando há restrições de transmissão.

A maioria das grandes usinas hidrelétricas se encontra distantes dos centros de consumo, para isso se fez necessária a interligação dos sistemas de transmissão pelo Brasil afora. A malha interligada abrange a conexão entre varias usinas e consumidores onde há uma paridade entre usinas e os centros de carga ambos podendo atuar em diversos ramais de ligação. O sistema interligado permitiu ao Brasil um planejamento da operação baseado no despacho de energia conciso, por hora, advindas de usinas que possuam em seus reservatórios um bom acúmulo de água ao passo que as usinas atingidas por um período de seca poupem água para aumentar a capacidade de seus reservatórios.

A interligação permite ao sistema elétrico nacional produzir mais energia que seria proporcionada pela soma das potências de cada geradora individualmente. Este ganho de produção equivale a 22 % do consumo total de eletricidade (CORRÊA NETO apud FIGUEIREDO, 2000).

No Brasil a oferta interna de energia está em constante evolução como mostra a Tabela 2.1 com os dados preliminares de 2009 para o ano de referência de 2008 publicados no Balanço Energético Nacional (BEN). Desde a década de 1970 a oferta interna de energia (OIE5) vem superando o ritmo do crescimento populacional como indica a OIE per capita, ou seja, houve um aumento na oferta de energia por habitante. Em 2008, a oferta interna de energia no Brasil cresceu 5,6%, atingindo 252,2 milhões de toneladas equivalentes de petróleo (tep6). Esse crescimento é da mesma ordem de grandeza da variação do produto interno bruto (PIB) nacional, conforme dados divulgados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). O consumo de eletricidade, incluindo os montantes atendidos pela autoprodução (geração própria de consumidores), cresceu 4,0%. Nessas condições, a intensidade

5 Oferta interna de energia. É a quantidade de energia que se disponibiliza para ser transformada ou para consumo final, incluindo perdas posteriores na distribuição. 6 Tonelada equivalente de petróleo (tep). É a unidade de energia de referência, correspondendo à quantidade de energia contida em uma tonelada de petróleo de referência. Adotada no Balanço Energético Nacional e em diversas outras publicações internacionais, corresponde a 10 000 Mcal ou 12,56 MWh (BEN, MME, 2009).

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energética do país, expressa pela relação OIE/PIB, manteve-se estável, em 160 tep/US$ e a intensidade elétrica caiu para 0,316 kWh/US$. A oferta per capita de energia cresceu de 1,261 para 1,314 tep/hab enquanto que o consumo per capita de eletricidade evoluiu de 2.553 para 2.587 kWh/hab (BEN, 2009).

Tabela 2.1 - Evolução de Indicadores: Brasil, 2009 – BEN/2009 Principais Parâmetros Unidade 1970 1980 1990 2000 2007 2008

Oferta Interna de Energia 106 tep 66,9 114,8 142,0 190,6 238,8 252,2

Oferta Interna de Eletricidade1 TWh 45,7 139,2 249,4 393,2 483,4 496,4

População2 106 hab 93,1 118,6 146,6 171,3 189,3 191,9 PIB3 109 US$ 347,2 794,2 928,4 1.187,2 1.496,3 1.572,6 Principais Indicadores Unidades 1970 1980 1990 2000 2007 2008

PIB per capita US$/hab 3.727 6.698 6.333 6.931 7.903 8.196 OIE per capita tep/hab 0,718 0,968 0,969 1,113 1,261 1,314 OIE por PIB tep/103 US$ 0,193 0,145 0,153 0,161 0,160 0,160 OIEE per capita kWh/hab 491 1.174 1.701 2.296 2.553 2.587 OIEE por PIB kWh/103 US$ 132 175 269 331 323 316 1 Inclui autoprodução 2 Estimativa do IBGE para população residente em 1º de julho de cada ano 3 Preços de 2008

O colapso físico no sistema elétrico em 1999, onde os principais

reservatórios do Brasil se encontravam com uma capacidade relativamente baixa, esvaziando-se progressivamente, anunciava a futura crise concretizada em 2001. No final do ano de 2000 os níveis nos reservatórios da região Sudeste/Centro-Oeste giravam em torno de 30% de suas capacidades e para piorar no inicio de 2001 em pleno período úmido havia escassez de chuvas comprometendo ainda mais a capacidade nos reservatórios. A solução momentânea foi do despacho das térmicas, a Tabela 2.2 mostra a utilização da capacidade térmica, a qual teve um aumento a partir do ano de 1999.

Tabela 2.2 - Utilização da capacidade térmica: Conselho, 2006 Ano Capacidade MW Produção MW Médio Fator De Capacidade 1996 6.624 1.816 27% 1997 7.155 2.180 30% 1998 7.415 2.262 31% 1999 7.792 3.258 42% 2000 9.702 3.635 37% 2001 10.639 5.017 47% 2002 11.466 6.240 54% 2003 12.636 7.240 57%

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2004 16.883 7.743 51% 2005 16.212 6.944 48%

Em uma tentativa de conter a crise a ANEEL, em abril de 2001,

apresentou um plano de redução de consumo e aumento na oferta, o próprio Operador Nacional do Sistema (ONS) solicitou o contingenciamento de 20% da carga do sistema, porém, essa medida não surtiu efeitos suficientes para evitar o racionamento. Com a crise de racionamento instalada devido ao colapso no sistema elétrico a necessidade de pensar em eficiência energética das instalações em diversos setores e a conservação de energia nos mesmos nunca esteve tão relevante até então.

“Os domicílios passaram a controlar o consumo e os desperdícios, inclusive com redução do próprio conforto. A sociedade, como em outras crises, se comportava com maior consciência da situação do que o governo [...]” (LEITE, 2007, p. 323).

A crise de 2001 serviu de alerta para que se fizessem novos

investimentos em todo o sistema visto a necessidade de expansão para suprir a demanda e tomar medidas preventivas para que não acontecesse novamente, além disso, despertou uma nova postura do governo que começou a adotar programas de eficiência energética no âmbito das autarquias federais, com metas de redução de consumo e também estimulando a população e os diversos setores a evitar desperdícios. Essas medidas abriram margem para uma forte tendência: o mercado de eficiência energética e conservação de energia. Justamente a partir dessa época que começou o surgimento dos modelos de atuação em programas de eficiência energética na indústria por meio do subprograma Procel Indústria, pelo qual foram sendo desenvolvidos guias avançados para atuação na eficientização de equipamentos e instalações no segmento industrial. Esses esforços renderam as metodologias que serão o foco deste trabalho.

Numa perspectiva mais atual, com relação à oferta interna de energia elétrica, a Tabela 2.3 mostra um comparativo entre os anos de 2007 e 2008, percebe-se que houve um déficit na geração de energia elétrica por fontes hidráulicas na ordem de 2,7%, segundo a EPE, isso se deve ao fato das condições hidrológicas observadas no inicio de 2008, as quais impuseram esquemas operativos orientados a manter níveis estratégicos nos reservatórios do País.

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Tabela 2.3 - Oferta Interna de Energia Elétrica: Brasil, 2009 – BEN/2009 FONTES 2008 2007 TWh – Δ % TOTAL 497,4 485,9 2,4

Energia Não Renovável 66,2 48,0 37,9 Gás Natural 29,9 15,5 92,8 Derivados do Petróleo 15,1 13,4 13,4 Nuclear 13,9 12,3 12,8 Carvão e Derivados1 7,2 6,8 6,3 Energia Renovável 431,2 437,9 -1,5 Hidráulica 363,8 374,0 -2,7 Importação 42,9 40,9 5,0 Biomassa2 24,0 22,5 6,7 Eólica 0,56 0,56 -0,4 1 Inclui gás de coqueira 2 Inclui lenha, bagaço de cana, lixívia e outras recuperações

O déficit na oferta de energia oriunda de hidroeletricidade verificado no ano de 2008 implicou redução em mais de um ponto percentual na sua participação na matriz energética, a qual representou 74,13% da oferta total. A Tabela 2.4 traz maiores detalhes acerca da participação dos energéticos na oferta interna de energia elétrica para a matriz energética brasileira.

Tabela 2.4 - Participação na Oferta Interna de Energia Elétrica: ANEEL,

2009 Fonte Numero de Usinas Potência Instalada kW % Cap. Disp.

Hidrelétrica 812 78.196.329 74,13 Gás 122 11.850.285 11,23 Biomassa 336 5.825.443 5,52 Petróleo 798 5.606.177 5,31 Nuclear 02 2.007.000 1,90 Carvão Mineral 08 1.455.104 1,38 Eólica 35 547.684 0,52 Solar 01 20 <0,01 Capacidade Disponível 2.144 105.488.042 100

Para uma demanda mínima total de 780 milhões de MWh, prevista pra o ano de 2015, um programa continuado e persistente de conservação de eletricidade, na base do potencial de 16%, poderá representar, teoricamente, uma economia de 130 milhões de MWh, correspondendo a 24 mil MW. Não é possível prever que a parcela desse total pode ser realizada. O cálculo serve, no entanto, para dar uma idéia do volume de energia em jogo (LEITE, 2007, p.496).

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Perante os cenários de crise vistos no Brasil, a idéia de tornar o uso da energia de forma mais eficiente e racional se mostra como uma excelente alternativa para garantir o suprimento futuro e mitigar os efeitos indesejados.

2.2 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Devido à intensa e crescente utilização da energia na sociedade em geral, logo se faz necessária sua correta utilização de modo eficiente e eficaz. No entanto até alguns anos atrás essas ações não foram levadas em consideração com certa freqüência e importância como deveriam ser. O uso racional da energia agrega fatores positivos para a sociedade: melhora a qualidade de vida, minimizam as emissões de carbono, por consequência contribui para o desenvolvimento sustentável. Também é inegável que seu uso de forma inteligente possibilita competitividade, crescimento econômico e novos empregos.

O conceito de eficiência energética esta vinculado a duas variáveis: técnica e comportamental. Em se tratando de caráter técnico, a eficiência energética pode ser entendida como o emprego de um equipamento mais eficiente ou uma nova tecnologia, os quais geram uma economia de energia, produzindo ganhos de produtividade e lucratividade, ou seja, é possível atingir os mesmos resultados (ou até melhores) demandando menor consumo de energia. No que tange os aspectos comportamentais (atitudes), o simples uso racional de energia por meio da mudança de hábitos de consumo, evitando seu desperdício, já denota um potencial de redução econômico. Ambas as variáveis são dependentes entre si, pois, do que adianta adotar um novo equipamento ou uma nova tecnologia sem saber operá-la de forma correta para que se atinjam os objetivos antes propostos. Logo se faz necessário o conhecimento da tecnologia e também sua correta utilização.

Eficiência energética é um processo em constante desenvolvimento e não se implanta de uma só vez, com uma medida definitiva. Promover a eficiência energética não significa necessariamente a garantia de redução em seu uso final, é possível identificar as ineficiências associadas à utilização dos sistemas energéticos essencialmente a três grupos causas como elencado pelo Ministério de Minas e Energia (2007):

Projeto deficiente: devido à concepção errônea do ponto de vista do desenho, materiais, processo de fabricação, os equipamentos e/ou os sistemas levam a desperdícios de energia, por exemplo, por utilizar lâmpadas ineficientes ou efetuar sua

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disposição incorreta frente aos princípios da utilização racional de energia;

Operação ineficiente: mesmo quando os sistemas energéticos são bem concebidos, podem ser operados de forma irresponsável, por exemplo, mantendo uma sala sem atividades com as lâmpadas desnecessariamente acesas;

Manutenção inadequada: uma parte das perdas e dos desperdícios de energia poderia ser minimizada mediante procedimentos adequados de manutenção corretiva e preventiva, que inclui a correta regulagem e controle dos sistemas, para que mantenham, na extensão possível do desempenho das condições originais.

E ainda, os mecanismos de fomento à eficiência energética podem

ser classificados como: Mecanismos voluntários: atua como motivador do mercado na

implementação voluntária de ações de eficiência, seja de caráter econômico ou socioambiental;

Mecanismos compulsórios: baseando-se em condicionantes de ordem legal, que impõem à adoção de procedimentos que determinam uma redução das perdas de energia, normalmente de perfil técnico.

Santiago Junior et al (2003) citam os benefícios e vantagens da

economia de energia: 1. Na sociedade

mais benefícios para a população, pois haverá maior disponibilidade de energia;

o Estado evitará o desperdício de energia e, dessa forma, obterá mais recursos para investir na área social.

2. No Meio Ambiente

redução dos impactos ambientais entre os quais: queima de combustíveis fósseis, emissão de CO2 (gás carbônico), compostos nitrogenados e enxofre, chuvas ácidas, efeito estufa, alagamentos, desmatamentos, radiação nuclear

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3. Nas Empresas (Estatais E Privadas) aumento no suprimento de energia para atender necessidades

futuras das empresas sejam elas particulares ou estatais; viabilidade econômica do negócio; impactos de marketing junto ao mercado e aos clientes,

decorrentes da melhoria da imagem; redução das despesas diretas referentes ao consumo ineficiente

de energia; a otimização energética muitas vezes pode ser um ponto de

partida para a modernização tanto de instalações prediais como de processo industriais levando ao aumento do volume de produção com o mesmo consumo de energia;

incremento da motivação e participação dos colaboradores devido à melhoria do ambiente, com adequação de instalações e equipamentos aos novos processos de trabalho.

4. No Estado

menos investimentos em usinas hidrelétricas e termelétricas, contribuindo para o menor endividamento e ganho de competitividade;

atração de novos investimentos e geração de emprego e renda; garantia do suprimento de energia elétrica.

Eficiência do latim Efficientia segundo o dicionário Michaelis

(2009) significa: 1. Ação, capacidade de produzir um efeito / 2. rendimento. Trazendo para o campo da energia, pode-se dizer que a eficiência dos equipamentos está na melhoria de seu rendimento. Um equipamento mais eficiente é aquele que para produzir um mesmo efeito, utiliza-se de um menor consumo, em seu processo de conversão de energia há menos perdas e por consequência aumenta seu desempenho. Então, pode-se dizer que a eficiência de um equipamento está definida pela relação entre energia demandada e energia utilizada.

Em síntese, a eficiência energética pode ser conceituada como o uso de equipamentos e hábitos que provocam menor uso da energia para atingir o mesmo serviço prestado.

Segundo David (2009), no Brasil são jogados fora cerca de 20 milhões de reais anualmente devido ao mau uso da energia, sendo que 8 milhões referentes ao desperdício de energia elétrica.

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O Brasil é um país com uma enorme potencialidade em termos de racionalização e redução do consumo energético. Investir em eficiência energética contribui diretamente na segurança energética e diminui o risco de impactos negativos sobre os setores industrial, residencial, comercial e público (NIETERS, 2009).

No Brasil a economia técnica que pode ser obtida através de

projetos de eficiência energética varia por segmento como mostra a Tabela 2.5. Tabela 2.5 – Potencial técnico de economia por segmento: ABESCO, 2009

Segmento Economia técnica (%) Comercio 20 a 35 Industrial 06 a 15 Público Até 45

Residencial Até 60

Fica clara a possibilidade de atuação na melhoria dos sistemas e fluxos de energia, mas para se planejar um programa de eficiência energética na indústria, antes de tudo é necessário conhecer o potencial de redução e conservação de energia por uso final. Análises de custo/beneficio são comumente utilizadas nesses projetos, pelo fato de utilizarem uma metodologia própria de viabilidade a qual é possível assegurar ou não o retorno do investimento. Essas análises geralmente são efetuadas por empresas especializadas em consultoria energética ou ESCOs - que será comentada a seguir - e desenvolvem projetos autosustentáveis, dispondo de capital próprio ou linhas de financiamento.

2.2.1 ESCOS

As ESCOs (Energy Service Companies) são empresas prestadoras de serviços especializadas em gestão de energia, elas trabalham com intuito de reduzir custos e consumo de energia sem que haja perda de produtividade, dando total suporte técnico-econômico a consumidores que queiram tornar sua instalação mais eficiente. As ESCOs trabalham com o gerenciamento pelo lado da demanda (GLD), ou seja, no consumidor final de energia, por meio de projetos de otimização dos fluxos energéticos existentes. Também possuem uma característica pertinente: elas assumem os riscos do projeto, cobrindo os custos de

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implementação, com capital próprio ou de terceiros, tendo como garantia os resultados esperados.

Segundo Ribeiro (2005), as ESCOs são remuneradas de acordo com as economias obtidas nos projetos de eficiência energética. Os seguintes tipos de contratos são firmados pelas ESCOs:

economia garantida: modalidade de performance em que o cliente paga um prêmio para a ESCO e essa garante a economia de energia. O custo do Plano de Monitoramento e Verificação dos Resultados (PM&V) está embutido no prêmio. O risco é assumido pela ESCO;

economia compartilhada: modalidade de contrato de performance em que a ESCO é remunerada por um percentual da economia de energia obtida durante um determinado período. A remuneração da ESCO varia de acordo com a economia;

remuneração pela economia: modalidade de contrato de performance em que se garante uma determinada economia fixa para o cliente e a ESCO é remunerada pelo que exceder o garantido ao cliente;

leasing: normalmente, quando um equipamento ou sistema novo, com limite de fornecimento bem definido, é instalado. Ao final do contrato o cliente pode comprar o equipamento, renegociar o “leasing” ou devolver o equipamento (“leasing” operacional);

Projeto & Construção; Pagamento por serviço; Preço fixo: semelhante a um contrato “turn-key7”.

No Brasil as ESCOs, aqui chamadas de Empresas de Serviços de

Conservação de Energia, tiveram suas primeiras atuações no inicio da década de 1990. Em virtude da mudança do fator de potência de 0,85 para 0,92 no ano 19928, as empresas de consultoria viram uma bela oportunidade de atuação em estudos de correção de fator de potência principalmente em instalações industriais além de estudos de adequação

7 Turn-key é um tipo de contrato no qual a empresa contratada fica obrigada a entregar o serviço por completo em condições de pleno funcionamento. 8 O Decreto 479, de 20 de março de 1992 em seu artigo 7º reiterou a todos os concessionários de serviços públicos de energia elétrica e unidades consumidoras que os mesmos deverão manter o fator de potência de seus sistemas e de suas instalações elétricas o mais próximo possível da unidade.

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tarifária, já que nessa época também houve uma mudança na forma de cobrança pela energia reativa excedente. Essas empresas em sua maioria não sobreviveram por muito tempo no mercado de eficiência energética, muitas delas sumiram tão rápido quanto ingressaram no mercado, apenas as empresas que ampliaram sua gama de atuação conseguiram progredir, pois, naquela época ainda não se vivia de eficiência energética. Entretanto, a partir de 2000, com a criação Lei 9.991 dentro dos recursos destinados a financiamentos de Programas de Eficiência Energética (PEE) das concessionárias e permissionárias, houve um significativo desenvolvimento das ESCOs justamente para atuar em consultorias inseridas nos PEEs e posteriormente alavancadas pela crise do racionamento tiveram uma atuação mais abrangente no mercado de conservação de energia.

Um número significativo de empresas prestadoras de serviços de eficiência energética opera hoje no Brasil. Estas empresas estão ajudando consumidores comerciais e industriais a identificar oportunidades de conservação de energia e implantar projetos de redução de consumo de energia, além de prestar outros serviços relativos à energia. (POOLE e GELLER, 1997)

Segundo a ABESCO9 as oportunidades avaliadas por uma ESCO são:

tipos de insumos: energia elétrica, incluindo cogeração e parâmetros de demanda, consumo, fator de potência, harmônicos, gás natural e liquefeito, energia solar, água e outros;

tipos de cargas/sistemas: iluminação interna e externa, condicionamento de ar, ventilação, refrigeração e aquecimento, bombeamento, transporte de materiais, máquinas operatrizes, tratamento superficial de metais, prensas, caldeiras e fornos, produção e distribuição de ar comprimido, armazenamento e distribuição de gases industriais, e outros;

9 Fundada em 1997, por 15 associados, a ABESCO - Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Conservação de Energia é uma entidade civil, sem fins lucrativos que representa oficialmente o segmento de eficiência energética brasileiro, representando as empresas inseridas no mesmo, fomentando e promovendo ações e projetos para o crescimento do mercado energético, beneficiando não somente seus quase 80 associados, mas também a sociedade brasileira e o país em sua totalidade.

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Tipos de usos das edificações: industriais, comerciais, serviços, residenciais, e outros;

Tipos de benefícios financeiros: tarifas adequadas, crédito de carbono e outros.

De uma maneira simplificada é possível perceber as etapas

contempladas nos programas de eficiência energética efetuados pelas ESCOs através do fluxograma apresentado na Figura 2.1, a seguir:

Figura 2.1 - Etapas dos Programas de Eficiência Energética.

O diagnóstico é iniciado pela etapa de pré-viabilidade em que é

feita a identificação preliminar do potencial de economias e investimentos, a seguir entra a parte de financiamento do projeto, celebrando os contratos de performance juntamente com o detalhamento das iniciativas a serem implementadas. Posteriormente entra a parte de execução e implantação do projeto e por fim a etapa de monitoramento e verificação (M&V). Ao longo deste trabalho essas etapas serão descritas com um grau de detalhamento maior.

2.2.1.1 Contratos de Performance

As ESCOs atuam no mercado de conservação de energia dispondo de capital próprio ou por meio de linhas de financiamento para subsidiar os investimentos voltados às ações de eficiência energética. Na medida em que a empresa economiza custos com energia elétrica a ESCO vai sendo ressarcida do investimento feito.

O contrato de performance ou também chamado de contrato de desempenho, é um instrumento legal pelo qual são consolidadas a

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partilha das economias obtidas com a implementação das medidas de eficiência energética e também abrange outros tópicos como: ganhos garantidos; economias projetadas; M&V.

Em suma, as ESCOs são remuneradas pelas economias obtidas, já para o cliente, a partir do momento em que se conclui o período contratual, o financiamento e a remuneração de capital da ESCO ficam liquidados, assim, a redução com custos com energia elétrica se converte em economia de passivos e esta pode ser direcionada para outros fins dentro da empresa. A Figura 2.2 esboça as etapas do contrato de performance.

Figura 2.2 - Contrato de performance: ABESCO, 2009.

Dentre as linhas de financiamentos voltadas para projetos de

eficiência energética, a de maior destaque é o Programa de Apoio a projetos de Eficiência Energética (Proesco), uma linha de credito do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social – BNDES que tem por objetivo apoiar projetos de eficiência energética financiando ESCOs e indústrias através de seus agentes. O BNDES por meio do Proesco financia até 80% do investimento e o restante fica por conta da ESCO ou ainda rateado com o cliente.

O foco do Proesco está nas áreas cuja contribuição para economia de energia se encontra de forma mais relevante, tais como: otimização de processos, motores elétricos, iluminação, ar comprimido, bombeamento, ar-condicionado e ventilação, caldeiras, refrigeração e

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aquecimento, automação e acionamentos, distribuição de energia e gerenciamento energético.

Segundo Davi (2009), esta linha de crédito chega a movimentar aproximadamente 200 milhões de reais por ano no país além de abrir novas oportunidades de parcerias entre concessionárias, empresas fabricantes de equipamentos, usuários de energia e as ESCOs.

2.3 A ENERGIA NA INDÚSTRIA BRASILEIRA

O segmento industrial, como pode ser verificado na Figura 2.3, é responsável por quase a metade do consumo de energia produzida no País, por esse motivo, é um dos setores com maior potencial de economia de energia.

Em recente estudo publicado pela Eletrobrás/PROCEL em parceria com a Confederação Nacional das Indústrias (CNI 10) intitulado de "Eficiência Energética na Indústria: o que foi feito no Brasil, oportunidades de redução de custos e experiência internacional", o qual teve seu ponto de partida em 28 de fevereiro de 2007, apontou para oportunidades relevantes de economia de energia cujo potencial de redução ficou na ordem de 25,7% do consumo global de energia na indústria e 82% da estimativa estão predominantemente no setor de combustíveis. Em se tratando de energia elétrica, o estudo revelou que o potencial de economia chegou a R$6,8 bilhões por ano sendo que seu grande filão ficou por conta dos sistemas motrizes, respondendo por 14% do potencial de redução. Em contrapartida o estudo revelou que apesar do grande potencial de redução verificado, questões pertinentes à viabilidade política e econômica ainda se apresentam como barreiras para a implementação dos projetos de eficiência energética nas indústrias, devida à baixa prioridade governamental em eficiência energética, investimentos bastante limitados e um excesso de burocracia para liberação de credito solicitado em sua maioria do Proesco.

10 A Confederação Nacional da Indústria (CNI) é a entidade que representa o setor industrial brasileiro e atua ativamente da defesa dos interesses do setor produtivo. Coordena um sistema formado por 27 federações de industria dos estados e do Distrito Federal e administra o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI), o Serviço Social da Industria (SESI) e o Instituto Evaldo Lodi (IEL). Foi criada em 12 de agosto de 1938 por uma iniciativa de quatro federações de indústrias: São Paulo, Minas Gerais, Rio Grande do Sul e Rio de Janeiro (CNI, 2009).

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Figura 2.3 - Consumo final energético por setor: BEN/2009.

Devido à crise financeira mundial, que no Brasil veio se

refletindo desde o último trimestre de 2008, o consumo de eletricidade no setor industrial no período acumulado entre janeiro e agosto de 2009 ficou em torno de 11% inferior ao mesmo período do ano anterior. Isso se deve ao déficit das indústrias, cuja produção em sua maioria voltada para o mercado exterior, tiveram que reduzir suas exportações acompanhando a retração mundial. Contudo, no sentido de minimizar a crise, o governo brasileiro em forte atuação na política tributaria por meio da redução de depósitos compulsórios e impostos como o IPI, deu oportunidade à grande parte das indústrias em sua maioria de veículos automotores e de linhas brancas de eletrodomésticos de reaquecer e alavancar sua produção. Todo esse esforço repercutiu numa queda dos preços dos insumos que por sua vez foram repassados aos consumidores finais.

Dentro desse contexto, adotou-se como premissa uma forte recuperação da atividade industrial no 3º quadrimestre de 2009, implicando um crescimento do consumo industrial de eletricidade no SIN11 de quase 3% sobre o mesmo quadrimestre de 2008, o que, dada a

11 Sistema Interligado Nacional (SIN) é um sistema de coordenação e controle, formado pelas empresas das regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste, Nordeste e parte da região Norte, que congrega o sistema de produção e transmissão de energia elétrica do Brasil, que é um sistema hidrotérmico de grande porte, com predominância de usinas hidrelétricas e proprietários múltiplos, estatais e privados. Apenas 3,4% da capacidade de produção de eletricidade do país encontra-se fora do SIN, em pequenos sistemas isolados localizados principalmente na região amazônica (ONS,2009).

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retração de cerca de 11% no período janeiro-agosto, resulta em uma projeção de decréscimo do consumo industrial no ano de 2009 em torno de 6% (ONS, 2009).

Segundo o BEN (2009), partindo para o cenário industrial, o consumo de energia elétrica é o responsável pela maior fatia dos energéticos utilizados no setor, respondendo por 20,3% do total, o bagaço de cana aparece como uma forte tendência representando 18,8%. A Figura 2.4 traz maiores detalhes acerca do consumo final de energia no setor indústria.

Figura 2.4 - Consumo Final Energético no Setor Industrial: BEN/2009

Segundo David (2009) como a indústria representa uma grande parcela de todo o consumo energético no País, tornar mais eficiente o acionamento e o controle de motores elétricos, bem como os sistemas de iluminação e ar condicionado, são boas oportunidades para economizar energia no Brasil.

Nesse sentido há muito que fazer em nível de projetos voltados para o segmento industrial. O grande problema é que no Brasil ainda existe a cultura de resultados em curto prazo e o desconhecimento do gerenciamento de energia por parte dos administradores muitas vezes se mostram como barreiras para implementação de projetos de eficiência energética.

De acordo com a Diretora Executiva da ABESCO, Maria Cecília Amaral, são desenvolvidos pelas ESCOs anualmente de 400 a 700 estudos de redução de consumo de energia em empresas de serviços,

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prédios públicos, segmento de baixa renda, bem como nas indústrias, que, apesar de serem responsáveis por quase a metade do consumo de energia no País, não são a maioria dentre os diagnósticos efetuados. Esses projetos somente em 2009 envolveram investimentos na ordem de 500 milhões de reais. Os números são expressivos tendo em vista que o potencial técnico de desperdício no Brasil chega à casa dos 17 bilhões de reais, assumindo de que todo o faturamento anual da Petrobras e das concessionárias, 5% sejam destinados a energia que poderia ser poupada.

O uso da energia elétrica de forma eficiente apresenta-se como um novo paradigma a ser seguido. A mudança de hábitos e atitudes para a obtenção da eficiência energética em instalações industriais apresenta-se como um dos maiores obstáculos a serem vencidos. (RADUENZ; PERES; DESCHAMPS, 2009)

O fato é que a eficiência energética das plantas industriais não se

consegue instalar de um dia para outro, é inevitável perceber o grande potencial de economia de energia que as indústrias podem gerar, entretanto, há de se investir no desenvolvimento e difusão de tecnologias inovadoras relacionadas ao uso racional de energia em seu uso final. Incentivos políticos e novas linhas de financiamento a fim de fomentar projetos de eficiência energética também são um passo a favor do sucesso, bem como o incentivo a Pesquisa e Desenvolvimento para criação de novos modelos e metodologias de auditorias energéticas que contemplem as necessidades do setor industrial entre outros.

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CAPITULO 3

3.1 AUDITORIA ENERGÉTICA

Como supramencionado, o conceito de eficiência energética, uso racional de energia e sua conservação, surgiu em decorrência dos chamados choques do petróleo na década de 1970. Naquela época se criou uma nova forma de lidar com a energia, demonstrando ser possível garantir o crescimento e desenvolvimento econômico das nações sem que se aumentasse o consumo daquele insumo. O momento foi propício para se começarem esforços relacionados à gestão de energia cujo conceito já se encontra mais relevante nos dias atuais.

O fomento à redução das perdas e desperdícios de energia ao nível de uso final é uma tarefa que tem comprometido diversos governos nas últimas décadas, como uma forma de melhorar o uso da capacidade instalada de produção e transporte de energia e atuar sobre a demanda, que passa a ser um componente gerenciável dos sistemas energéticos e dentro de limites, passível de ser inserido de forma ativa no planejamento setorial.

Nesse sentido os recursos energéticos devem ser geridos de maneira eficaz como qualquer outro, mas para isso é indispensável conhecer o objeto da gestão. Seja por imposição legal ou mecanismos voluntários, a importância da auditoria energética, hoje, mostra a competitividade e a preocupação das empresas no que diz respeito às questões ambientais ou até mesmo para melhoria de imagem perante a sociedade. Cabe salientar, no entanto, que todas as medidas para promoção do uso racional de energia não significam necessariamente a redução do uso final, porém a redução das perdas e desperdícios, sem afetar a intensidade e a qualidade dos serviços energéticos.

O conceito de auditoria energética abrange a eficiência e otimização de todos os fluxos energéticos dentro de uma determinada instalação desde o consumo de eletricidade ao uso da água e combustíveis com o propósito de racionalizar seu uso sem que haja comprometimento da produção.

Para um projeto de eficiência energética ter sucesso é necessário executar uma boa auditoria energética por profissionais – consultor em eficiência energética - que tenham toda uma gama de conhecimentos necessários para o desenvolvimento do projeto. A seguir serão descritos

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os procedimentos para uma auditoria energética na indústria com base na metodologia da Eletrobrás/PROCEL.

3.1.1 METODOLOGIA PARA AUDITORIA ENERGÉTICA

Em termos gerais uma auditoria energética permite conhecer como, onde, quanto e quando a energia está sendo utilizada, bem como a análise acerca da eficiência de equipamentos e instalações verificando o nível de perdas e desperdícios associados.

A auditoria energética se mostra como um instrumento ao consultor em eficiência energética, pelo qual ele aplica conceitos técnicos, econômicos e de gestão, respectivamente vinculados às áreas de engenharia, economia e administração. Esse instrumento irá lhe servir como base para contabilizar os parâmetros relacionados ao consumo de energia e eficiência de equipamentos/sistemas para futuras melhorias.

Alguns procedimentos padronizados para efetuar auditorias energéticas foram propostos sob a óptica do PROCEL com o intuito de disseminar boas práticas no âmbito da conservação de energia. As mais relevantes serão descritas a seguir:

Diagnóstico Energético: método desenvolvido com algumas versões em aplicativos computacionais, que visam a eficiência de instalações comerciais e industriais, retendo dados como consumo por uso final e cenários comparativos com amostras de setores afins. Esse método requer levantamento de dados em campo, que por sua vez são tabulados permitindo identificar pontos críticos e indicar necessidades de atuação em equipamentos específicos. Contudo não aborda com maiores detalhes aspectos econômicos e sim basicamente a eletricidade;

Auto-avaliação dos pontos de desperdício de energia elétrica: método desenvolvido no inicio da década de 1990 pela Agência para Aplicação de Energia do Estado de São Paulo. Seu conteúdo traz um roteiro simples cuja finalidade é identificar pontos de desperdícios e avaliar as economias obtidas com sua eliminação. Visou apenas os consumidores industriais podendo a metodologia ser aplicada pelos próprios;

Estudo de Otimização Energética: metodologia bastante desagregada incluindo análise de viabilidade econômica e considerando não só a energia elétrica, mas também o uso de combustíveis, já se propondo soluções e priorizando ações de eficiência energética. É mais complexa e trabalhosa que as

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acima citadas, no entanto, é a única que a rigor contempla uma auditoria energética tendo em vista a premissa de um forte conhecimento na área para sua execução.

Por ser mais abrangente, o Estudo de Otimização Energética se

mostra mais demorado em relação aos dois primeiros, entretanto, traz resultados mais consistentes e com maiores detalhes acerca do uso racional de energia. Em contrapartida os dois primeiros procedimentos são indicados para aqueles que desejam resultados mais rápidos.

De um modo geral uma auditoria energética na indústria varia de um segmento para outro. Todavia é possível identificar as etapas de forma genérica, ou seja, uma abordagem geral em escopo irá contemplar as etapas a serem executadas no âmbito da instalação e a partir disso, então, é gerado um documento ou relatório da auditoria sintetizando os trabalhos efetuados.

Segundo Nogueira, L. (2006) as etapas de uma auditoria energética contemplam as seguintes tarefas, conforme Figura 3.1.

Figura 3.1 - Etapas de uma Auditoria Energética: Nogueira, L. 1990

O resultado dessas etapas então dará origem ao Relatório de

Auditoria Energética – Quadro 3.1 – no qual irão constar todos os itens pertinentes à auditoria realizada bem como as conclusões e recomendações propostas.

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Quadro 3.1 - Escopo típico de um Relatório de Auditoria Energética:

Nogueira, L. 1990

O resumo executivo sintetiza todas as informações pertinentes ao projeto. De forma clara e objetiva é possível identificar os parâmetros mais relevantes do projeto a ser implementado. Também é importante registrar todas as informações inerentes à empresa avaliada e suas características: setor de atividade, contrato de fornecimento, enquadramento tarifário, principais cargas, etc.

Para etapa de estudos energéticos onde é feito o levantamento de campo (pré-diagnóstico), o auditor terá que ter a sua disposição ferramentas e equipamentos comumente utilizados neste tipo de tarefa. A listagem a seguir segue como adaptação proposta pelo Manual de Prédios Eficientes em Energia Elétrica – Guia Técnico (KRAUSE et al, 2004, p.221-222). São eles:

Analisador de grandezas elétricas; Manômetro; Luxímetro;

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Termômetro digital com sensores de contato, superfície e imersão – escala 60ºC a 1500ºC;

Horímetro; Tacômetro; Alicate volt-amperimetro – escala 0 – 600 Volts / 0 – 1300

amperes; Alicate Kilo-wattimetro – escala – 0 – 600 Volts / 0 – 200 kW /

0 – 200 amperes; Maleta de análise de gases de combustão com:

o Analisador de dióxido de carbono (CO2) e de oxigênio (O2);

o Tiragem; o Índice de fuligem; o Termômetro bimetálico – escala de 0ºC a 5000ºC.

Trena; Prancheta de mão ou microcoletor de dados; Lápis, borracha; Chave de fenda, alicate, chave Phillips, um jogo de chave de

estria e chave de boca; Espelho de dentista; Registradores tipo RDMT (para supervisão de cargas, demanda

e consumo); Equipamentos de Proteção individual necessários.

Dependendo da atividade a ser executada, o quantitativo de

equipamentos pode variar podendo ser utilizado o uso de outros elementos. O auditor também deverá dispor de softwares para tratamento dos dados levantados em campo no pré-diagnóstico. A partir desse momento, pode-se partir para uma abordagem das características de consumo, que a priori, pode ser feita por meio da análise das faturas de energia elétrica e também dos fluxos energéticos identificando as perdas e pontos críticos. Junto com a massa de dados obtida nessas etapas pode ser feito estudos técnico-econômicos para viabilidade da implementação das ações propostas junto ao diagnóstico, para isso, são utilizados modelos de fluxo de caixa bem como conceitos da economia como o payback e a relação custo-benefício do investimento.

Bastante utilizado como subsidio, o Diagrama de Sankey (Figura 3.2) é um fluxograma direcional utilizado para visualizar graficamente as entradas e saídas dos fluxos energéticos onde a largura das setas é proporcional a quantidade desses fluxos, neste caso, também servindo

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para apresentar as perdas no processo de conversão de energia. Com esse recurso é possível visualizar de forma clara e objetiva a movimentação dos energéticos, a quantidade de perdas e trabalho efetivamente realizado no uso final da energia.

Figura 3.2 – Diagrama de Sankey aplicado a sistemas de energia.

Por meio do diagrama (Figura 3.2) é possível notar que para gerar

um mesmo trabalho de 150 kW, o sistema atual necessita uma demanda de 200 kW devido ao fato de nas transformações energéticas haver maiores perdas no processo de conversão de energia. Através da adoção de equipamentos mais eficientes, nota-se uma economia de 20 kW na potência demandada, sem que haja perda de produção no uso final de energia, devido ao maior rendimento dos equipamentos.

Com os resultados do tratamento dos dados e das simulações feitas o auditor pode traçar então o diagnóstico propriamente dito com toda uma série de recomendações para que sejam alcançadas as economias estimadas no estudo. Essas economias servirão para pagar os investimentos que por sinal só serão comprovadas por meio da implementação das ações propostas na auditoria e verificadas ao decorrer da execução do projeto.

Segundo o módulo Metodologia de Realização de Diagnóstico Energético (PROCEL, 2004), a linha de atuação do consultor em

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eficiência energética está condicionada às tarefas e metas, bem como a forma de atuação e escolha da logística, descritas no esquema a abaixo.

Quadro 3.2 Tarefas, Metas e Formas de atuação de um consultor em

eficiência energética: adaptado de Szyszka e Américo, 2004.

A etapa de escolha da logística constitui a escolha de um local físico para que o consultor possa desempenhar suas tarefas juntamente

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com sua equipe durante a realização da auditoria energética, tendo todo o subsidio necessário por parte do cliente, bem como acesso a recursos pertinentes ao estudo. Segundo o módulo supracitado neste tópico, há alguns pontos básicos a serem observados na hora da escolha da logística, são eles:

a área escolhida em conjunto com o cliente deverá ser fechada e possuir uma mesa para reuniões de trabalho da equipe, com tamanho suficiente para a análise dos layouts, plantas e diagramas das diversas unidades da fábrica;

o consultor deverá ter acesso aos arquivos técnicos da planta; a sala escolhida deverá ter um armário com chave para a guarda

de sensores e instrumentos de medição e monitoração da equipe de coleta de dados, bem como dos EPI da equipe;

devem ser fornecidos crachás temporários à equipe que facilitem o acesso à planta durante a realização dos trabalhos;

obtenção, se possível, de permissão para uso do restaurante da fábrica;

se houver programa de treinamento admissional na fábrica que inclua tópicos de segurança, verificar a possibilidade de participação da equipe;

estabelecer condições de transporte com o cliente, se a unidade for de difícil acesso;

obter informações sobre os procedimentos de entrada e saída de instrumentos e equipamentos, bem como de desenhos e diagramas da planta.

Esta metodologia constante no módulo, também abrange a

auditoria energética de forma genérica, é importante reforçar a idéia de que uma auditoria varia de caso a caso sua linha de atuação de acordo com o segmento em que a empresa está enquadrada, podendo contemplar etapas a mais ou a menos em determinados casos, mas em termos gerais, não foge ao escopo das etapas supramencionadas.

3.2 ANÁLISE TARIFÁRIA

Entre os anos de 1977 e 1981, foram realizados estudos coordenados entre as principais concessionárias, Eletrobrás e o extinto

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DNAEE12 com o intuito de avaliar e propor uma revisão na estrutura tarifaria existente na época. Os estudos tiveram como ponto de partida, obter conhecimentos mais aprofundados sobre os custos de fornecimento de energia a partir da posição geográfica das instalações, os níveis de tensão em que os ramais eram alimentados, bem como o padrão de consumo como o numero de horas por dia e as estações do ano em que havia a demanda. Entretanto os dados obtidos no estudo não foram o bastante para que se chegasse a um resultado satisfatório. A evolução das pesquisas só progrediu a partir do conhecimento dos custos marginais - correspondentes aos acréscimos de demanda e consumo – com eles foi possível partir para um esquema de tarifação diferenciada aos consumidores de alta tensão.

Por meio do Decreto nº 86.463, de 13 de outubro de 1981, o qual estabelecia as normas gerais de tarifação para as empresas concessionárias de serviços públicos de energia elétrica, houve a implantação do sistema de faturamento através da tarifa horo-sazonal e demanda de potência, porém, eram apenas enquadrados nessa modalidade os consumidores cuja atividade utilizasse matéria-prima advinda diretamente da agricultura, da pecuária ou da pesca, ou ainda, a atividade diretamente ligada à extração de sal.

Ademais, surgiu a Resolução nº 456, de 29 de novembro de 2000 que por sua vez estabeleceu as condições gerais de fornecimento de energia elétrica. Sua redação trouxe um maior detalhamento acerca do conceito de tarifação de energia elétrica, indicando todos os parâmetros como tarifas diferenciadas para a demanda de potência e consumo de energia, conforme os períodos do ano, os horários de utilização e a estrutura tarifária horo-sazonal, a classificação dos consumidores de acordo com sua classe de tensão, além de todo o trâmite legal pertinente as condições gerais de fornecimento.

O faturamento de energia elétrica pode ser representativo no balanço financeiro de uma indústria, o peso da fatura depende dos custos envolvidos decorrentes do consumo e demanda de potência, além de outras variáveis. A fatura de energia elétrica nada mais é do que uma

12 Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica – DNAEE foi instituído pela Lei nº 4.904, de 17 de dezembro de 1965, com autonomia financeira assegurada pelo art. 18 do Decreto nº 75.468 de 11 de março de 1975, era o Órgão Central de Direção Superior responsável pelo planejamento, coordenação e execução dos estudos hidrológicos em todo o território nacional; pela supervisão, fiscalização e controle dos aproveitamentos das águas que alteram o seu regime; bem como pela supervisão, fiscalização e controle dos serviços de eletricidade. Foi extinto, em 1996, com o surgimento da ANEEL que exercera as atividades antes vinculadas ao DNAEE (ANEEL, 2009).

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síntese do padrão de consumo e todos os aspectos pertinentes a sua empregabilidade, entender a estrutura tarifaria e o modo como são calculados os valores expressos na nota fiscal de energia elétrica é de suma importância para a correta análise e aplicação de comparativos entre as propostas de modalidades tarifaria.

Em um estudo realizado pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO), em 2005, intitulado “Avaliação do Mercado de Eficiência Energética do Brasil”, no qual foram feitas pesquisas diretas com consumidores de 20 concessionárias de distribuição de energia elétrica, em 17 unidades da Federação e participação efetiva de 718 indústrias dos mais variados setores, foi possível constatar que na classe industrial, no que tange o fornecimento de energia elétrica segundo tarifas, a estrutura tarifária se encontrava da seguinte maneira como mostra a Figura 3.3.

Figura 3.3 – Percentual de indústrias por estrutura tarifária: PUC-RIO,

2005

Foi possível identificar que 27% das indústrias pesquisadas se enquadraram como consumidores convencionais e 71% horo-sazonais, sendo 54% Verde e 17% Azul. Os consumidores livres representaram apenas 2% do total pesquisado. Esse estudo serviu também para perceber o grande percentual de indústrias cujas estruturas tarifárias poderiam ser, num futuro, reajustadas para aquelas que melhor se enquadrassem no perfil de consumo de energia elétrica.

Para melhor assimilar a metodologia e todos os parâmetros envolvidos em um processo de análise tarifária, bem como os as variáveis expressas nas faturas de energia elétrica, se faz necessária a

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compreensão de alguns conceitos importantes como segue à luz da Resolução nº 456.

3.2.1 DOS ENVOLVIDOS

3.2.1.1 Concessionária ou Permissionária:

Agente titular de concessão ou permissão federal para prestar o serviço público de energia elétrica, referenciado, doravante, apenas pelo termo concessionário.

3.2.1.2 Consumidor:

Pessoa física ou jurídica, ou comunhão de fato ou de direito, legalmente representada, que solicitar a concessionária o fornecimento de energia elétrica e assumir a responsabilidade pelo pagamento das faturas e pelas demais obrigações fixadas em normas e regulamentos da ANEEL, assim vinculando-se aos contratos de fornecimento, de uso e de conexão ou de adesão, conforme cada caso.

3.2.1.3 Unidade Consumidora:

Conjunto de instalações e equipamentos elétricos caracterizado pelo recebimento de energia elétrica em um só ponto de entrega, com medição individualizada e correspondente a um único consumidor.

3.2.2 DOS PROCEDIMENTOS LEGAIS

3.2.2.1 Pedido de Fornecimento:

Ato voluntário do interessado que solicita ser atendido pela concessionária no que tange à prestação de serviço público de fornecimento de energia elétrica, vinculando-se às condições regulamentares dos contratos respectivos.

3.2.2.2 Contrato de Fornecimento:

Instrumento contratual em que a concessionária e o consumidor responsável por unidade consumidora do Grupo “A” ajustam as características técnicas e as condições comerciais do fornecimento de energia elétrica.

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3.2.2.3 Fatura de Energia Elétrica:

Nota fiscal que apresenta a quantia total que deve ser paga pela prestação do serviço público de energia elétrica, referente a um período especificado, discriminando as parcelas correspondentes.

3.2.3 DA TENSÃO DE FORNECIMENTO

3.2.3.1 Grupo “A”:

Grupamento composto de unidades consumidoras com fornecimento em tensão igual ou superior a 2,3 kV, ou, ainda, atendidas em tensão inferior a 2,3 kV a partir de sistema subterrâneo de distribuição e faturadas neste Grupo nos termos definidos na presente Resolução, caracterizado pela estruturação tarifária binômia13 e subdividido nos seguintes subgrupos como mostra a Tabela 3.1.

Tabela 3.1 - Tensão de Fornecimento – Grupo A: ANEEL, 2000 Subgrupo Tensão de Fornecimento

A1 > 230kV A2 88Kv a 138kV A3 69kV A3a 30kV a 44kV A4 2,3kV a 25kV AS < 2,3kV - Subterrâneo

3.2.4 DOS PARÂMETROS

3.2.4.1 Energia Elétrica Ativa:

Energia elétrica que pode ser convertida em outra forma de energia com a finalidade de produzir trabalho, expressa em quilowatts-hora (kWh).

3.2.4.2 Energia Elétrica Reativa:

Energia elétrica que circula continuamente entre os diversos campos elétricos e magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem produzir trabalho, expressa em quilovolt-ampère-reativo-hora (kVArh).

13 Tarifa binômia: conjunto de tarifas de fornecimento constituído por preços aplicáveis ao consumo de energia elétrica ativa e à demanda faturável (ANEEL, 2000b).

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3.2.4.3 Demanda:

Média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado.

3.2.4.4 Demanda Contratada:

Demanda de potência ativa a ser obrigatória e continuamente disponibilizada pela concessionária, no ponto de entrega, conforme valor e período de vigência fixados no contrato de fornecimento e que deverá ser integralmente paga, seja ou não utilizada durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW).

3.2.4.5 Demanda Medida:

Maior demanda de potência ativa, verificada por medição, integralizada no intervalo de 15 (quinze) minutos durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW).

3.2.4.6 Demanda Máxima:

Maior valor de demanda verificada durante certo período de tempo.

3.2.4.7 Demanda Média:

Relação entre quantidade de energia elétrica ativa consumida durante um certo período de tempo e o numero de horas desse período.

3.2.4.8 Demanda de Ultrapassagem:

Parcela da demanda medida que excede o valor da demanda contratada, expressa em quilowatts (kW).

3.2.4.9 Demanda Faturável:

Valor da demanda de potência ativa, identificado de acordo com os critérios estabelecidos e considerada para fins de faturamento, com aplicação da respectiva tarifa, expressa em quilowatts (kW).

3.2.4.10 Fator de Carga:

Razão entre a demanda média e a demanda máxima da unidade consumidora, verificadas no mesmo intervalo de tempo especificado.

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3.2.4.11 Fator de Potência:

Razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos quadrados das energias elétricas ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado.

3.2.4.12 Curva de Carga:

A curva de carga do sistema elétrico para um dia típico representa as potências médias registradas em intervalos de 15 minutos de uma unidade consumidora, possui o perfil mostrado na Figura 3.4.

Figura 3.4 - Curva de carga de um dia útil: Eletrobrás, 2005

3.2.5 DA ESTRUTURA TARIFARIA

3.2.5.1 Estrutura Tarifária:

Conjunto de tarifas aplicáveis às componentes de consumo de energia elétrica e/ou demanda de potência ativas de acordo com a modalidade de fornecimento.

3.2.5.2 Tarifa de Demanda:

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

3.2.5.3 Tarifa de Consumo:

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

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3.2.5.4 Tarifa de Ultrapassagem:

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

3.2.5.5 Estrutura Tarifária Convencional:

Estrutura caracterizada pela aplicação de tarifas de consumo de energia elétrica e/ou demanda de potência independentemente das horas de utilização do dia e dos períodos do ano.

3.2.5.6 Estrutura Tarifária Horo-sazonal:

Estrutura caracterizada pela aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência de acordo com as horas de utilização do dia e dos períodos do ano, conforme especificação a seguir:

Tarifa Azul: modalidade estruturada para aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano, bem como de tarifas diferenciadas de demanda de potência de acordo com as horas de utilização do dia.

Tarifa Verde: modalidade estruturada para aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano, bem como de uma única tarifa de demanda de potência.

Horário de ponta (P): período definido pela concessionária e composto por 3 (três) horas diárias consecutivas, exceção feita aos sábados, domingos, terça-feira de carnaval, sexta-feira da Paixão, “Corpus Christi”, dia de finados e os demais feriados definidos por lei federal, considerando as características do seu sistema elétrico.

Horário fora de ponta (F): período composto pelo conjunto das horas diárias consecutivas e complementares àquelas definidas no horário de ponta.

Período úmido (U): período de 5 (cinco) meses consecutivos, compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de dezembro de um ano a abril do ano seguinte.

Período seco (S): período de 7 (sete) meses consecutivos, compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de maio a novembro.

68

A tarifação horo-sazonal é formada pela composição dos períodos seco e úmido com os horários de ponta e fora de ponta, a necessidade da diferenciação e criação desses períodos se deu em função dos custos marginais de fornecimento advindos da época em que se começou a compatibilizar a demanda com a oferta de energia baseados em dados hidrológicos - pelo fato da matriz energética brasileira se assentar nas hidrelétricas - obtidos em históricos meteorológicos. A Figura 3.5 mostra a relação entre consumo de energia elétrica e o volume disponível de água nos reservatórios das usinas.

Figura 3.5 - Consumo de energia elétrica x volume água nos reservatórios

das usinas: Eletrobrás, 2005 Analisando o gráfico é possível entender o conceito de

sazonalidade aplicada às tarifas, durante um período de registros de dados hidrológicos foi constatado a forte tendência de chuvas entre os meses de dezembro a abril, assim definido por período úmido, já o restante dos meses sendo então período seco – maio a novembro – caracterizado pela escassez de chuvas e denotando um maior consumo em relação à oferta de água nos reservatórios, essa tendência explica o porquê da tarifa de energia elétrica ser mais cara no período seco, pois, com a queda de geração hidrelétrica, o suprimento deverá ser garantido através do despacho das usinas térmicas, que por sua vez, possuem custos marginais de operação mais caros em relação às hidrelétricas.

3.2.6 CRITÉRIOS PARA O CONTRATO DE FORNECIMENTO

A Resolução nº 456 traz em sua redação os critérios para inclusão nas estruturas tarifarias convencional e horo-sazonal, as mesmas aplicam-se somente às unidades consumidoras do grupo “A”, logo, para celebrar o contrato de fornecimento, faz-se necessário que os

69

consumidores estejam em conformidade com as condições elencadas a seguir:

na estrutura tarifária convencional: para as unidades consumidoras atendidas em tensão de fornecimento inferior a 69 kV, sempre que for contratada demanda inferior a 300 kW e não tenha havido opção pela estrutura tarifária horo-sazonal nos termos do inciso IV;

compulsoriamente na estrutura tarifária horo-sazonal, com aplicação da Tarifa Azul: para as unidades consumidoras atendidas pelo sistema elétrico interligado e com tensão de fornecimento igual ou superior a 69 kV;

compulsoriamente na estrutura tarifária horo-sazonal, com aplicação da Tarifa Azul, ou Verde se houver opção do consumidor: para as unidades consumidoras atendidas pelo sistema elétrico interligado e com tensão de fornecimento inferior a 69 kV, quando:

o a demanda contratada for igual ou superior a 300 kW em qualquer segmento horo-sazonal; ou,

o a unidade consumidora faturada na estrutura tarifária convencional houver apresentado, nos últimos 11 (onze) ciclos de faturamento, 3 (três) registros consecutivos ou 6 (seis) alternados de demandas medidas iguais ou superiores a 300 kW; e

opcionalmente na estrutura tarifária horo-sazonal, com aplicação da Tarifa Azul ou Verde, conforme opção do consumidor: para as unidades consumidoras atendidas pelo sistema elétrico interligado e com tensão de fornecimento inferior a 69 kV, sempre que a demanda contratada for inferior a 300 kW.

O consumidor poderá optar pelo retorno à estrutura tarifária

convencional, desde que seja verificada, nos últimos 11 (onze) ciclos de faturamento, a ocorrência de 9 (nove) registros, consecutivos ou alternados, de demandas medidas inferiores a 300 kW. Especificamente para unidades consumidoras classificadas como Cooperativa de Eletrificação Rural a inclusão na estrutura tarifária horo-sazonal será realizada mediante opção do consumidor.

70

3.2.7 DO FATURAMENTO DA ENERGIA ELÉTRICA

É descrito, a seguir, a metodologia de cálculo para o faturamento das unidades consumidoras enquadradas nas estruturas tarifárias convencional, horo-sazonal verde e azul, bem como o cálculo para cobrança do excedente de demanda devido à ultrapassagem.

3.2.7.1 Tarifa Convencional

ICMS

TDDFTCCFVPF1

1)( ...(1)

Onde: VPF – Valor Parcial da Fatura de energia elétrica (R$) CF – Consumo: quantidade de energia elétrica ativa (kWh) TC – Tarifa de consumo (R$/kWh) DF – Demanda: é a quantidade de demanda faturada (kW) TD – Tarifa de Demanda (R$/kW) ICMS- Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços.

3.2.7.2 Tarifa Verde

O artigo 51 da Resolução nº 456 traz a seguinte redação:

A Tarifa Verde será aplicada considerando a seguinte estrutura tarifária:

demanda de potência (kW) com um único preço. consumo de energia (kWh):

o um preço para horário de ponta em período úmido; o um preço para horário fora de ponta em período úmido; o um preço para horário de ponta em período seco; e o um preço para horário fora de ponta em período seco.

Para fins de faturamento, a tarifação para estrutura tarifaria horo-

sazonal verde é calculada pelas expressões abaixo descritas: a) No Período Seco:

ICMS

TDDFTCpsCFpsTCfsCFfsVPF1

1)( ...(2)

71

b) No Período Úmido:

ICMS

TDDFTCpuCFpuTCfuCFfuVPF1

1)( ...(3)

Onde: f – índice que indica o horário fora de ponta p - índice que indica o horário de ponta s - índice que indica o período seco u - índice que indica o período úmido

3.2.7.3 Tarifa Azul

Ainda à luz da Resolução nº 456, o artigo 50, redige o seguinte: A Tarifa Azul será aplicada considerando a seguinte estrutura

tarifária: demanda de potência (kW):

o um preço para horário de ponta; e o um preço para horário fora de ponta.

consumo de energia (kWh):

o um preço para horário de ponta em período úmido; o um preço para horário fora de ponta em período úmido; o um preço para horário de ponta em período seco; e o um preço para horário fora de ponta em período seco.

Para fins de faturamento, a tarifação para estrutura tarifaria horo-

sazonal azul é calculada pelas expressões abaixo descritas: a) No Período Seco:

ICMS

TDpDFpTDfDFfTCpsCFpsTCfsCFfsVPF1

1)( ...(4)

b) No Período Úmido:

ICMS

TDpDFpTDfDFfTCpuCFpuTCfuCFfuVPF1

1)( ...(5)

3.2.7.4 Tarifas de Ultrapassagem

O Artigo 56º da Resolução nº 456 comenta que “sobre a parcela da demanda medida, que superar a respectiva demanda contratada, será aplicada a tarifa de ultrapassagem, caso aquela parcela seja superior aos limites mínimos de tolerância a seguir fixados” (BRASIL, 2000).

72

5% (cinco por cento) para unidade consumidora atendida em tensão de fornecimento igual ou superior a 69 kV; e

10% (dez por cento) para unidade consumidora atendida em tensão de fornecimento inferior a 69 kV.

A tarifa de ultrapassagem aplicável a unidade consumidora

faturada na estrutura tarifária convencional, será correspondente a 3 (três) vezes o valor da tarifa normal de fornecimento.

O faturamento para as unidades consumidoras que ultrapassarem a margem de demanda contratada é feito a partir das expressões a seguir: a) Tarifa Verde:

TUDCDMFDU )( ...(6) b) Tarifa Azul: No horário de ponta: TUpDCpDMpFDUp )( ...(7) No horário fora de ponta: TUfDCfDMfFDUf )( ...(8)

Onde: DM – Demanda medida (kW) DC – Demanda contratada (kW) TU – Tarifa de ultrapassagem (R$/kW) p – índice que indica o horário de ponta f – índice que indica o horário fora de ponta

A Tabela 3.2 fornece, de forma resumida, a metodologia de cálculo utilizada para definição das tarifas por modalidade tarifária.

Tabela 3.2 - Regras para Enquadramento Tarifário: Eletrobrás, 2005.

TIPO DE TARIFA VALORES A SEREM FATURADOS

CONSUMO (KWH) DEMANDA (KW) ULTRAPASSAGEM

DE DEMANDA CONVENCIONAL

Aplicada como opção para consumidores com

demanda menor que 300kW. A demanda

contratada mínima é de 30kW.

Total registrado X

Preço único

Maior valor entre: - a medida ou - a contratada

X Preço único

Aplicável quando a demanda medida superar

a contratada em 10%.

VERDE Aplicada como opção para consumidores da

MT.

Total registrado no HFP

X Preços HFP para


X

Aplicável quando a demanda medida superar

a contratada em 10%.

73

períodos seco e úmido.

+ Total Registrado no

HP X

Preços HP para períodos seco e

úmido.

Preço único

AZUL Aplicada de forma compulsória para

clientes com demanda maior ou igual a 300 kW e opcional para

aqueles com demanda entre 30 a 299 kW.

Total registrado no HFP

X Preços HFP para períodos seco e

úmido. +

Total Registrado no HP X

Preços HP para períodos seco e

úmido.


X Preços

diferenciados para HFP e HP

Aplicável quando a demanda medida superar a contratada em 10%, na

MT e 5%, na AT, nos respectivos horários.

3.2.8 INDICADORES DE DESEMPENHO

Também chamados de indicadores de eficiência energética, eles servem para quantificar o desempenho das instalações e equipamentos. Serão descritos a seguir alguns desses indicadores.

3.2.8.1 Fator de Potência

Como já mencionado neste trabalho, o fator de potência é razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos quadrados das energias elétricas ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado. A energia reativa é responsável pela criação do campo magnético cuja existência é necessária para o funcionamento de motores, transformadores, reatores, entre outros. Já a energia ativa é a parcela que efetivamente gera trabalho, ou seja, em sua conversão a energia elétrica é transformada em outras formas como energia mecânica, energia luminosa e energia térmica.

À composição dessas duas formas de energia se dá o nome de energia aparente. O fator de potência é o índice que indica o quanto da energia aparente ou total é transformada em energia que realiza o trabalho. Esse índice pode ser obtido pela seguinte expressão:

74

SPFP

...(9) Onde: FP = Fator de potência P = Potência ativa (kW) S = Potência aparente (VA)

Devido às imposições dadas pela Resolução nº 456 acerca do fator de potência das instalações, as empresas tiveram que se adequar aos novos parâmetros redigidos pela ANEEL, destacam-se os mais relevantes: para as unidades consumidoras do Grupo “A”, a medição do

fator de potência será obrigatória e permanente. o fator de potência de referência “fr”, indutivo ou capacitivo,

terá como limite mínimo permitido, para as instalações elétricas das unidades consumidoras, o valor de fr = 0,92, indutivo ou capacitivo.

serão considerados durante o período de 6 horas consecutivas, compreendido, a critério da concessionária, entre 23h e 30min e 06h e 30min, apenas os fatores de potência inferiores a 0,92 capacitivo, verificados em cada intervalo de 1 (uma) hora e durante o período diário complementar apenas os fatores de potência inferiores a 0,92 indutivo, verificados em cada intervalo de 1 (uma) hora.

Os novos parâmetros regulamentaram o faturamento do excedente

para energia e demanda reativa, ou seja, quando o fator de potência encontra-se inferior ao valor de referencia haverá cobrança por parte da concessionária devido ao excedente de reativo no sistema elétrico.

Para unidade consumidora faturada na estrutura tarifária horo-sazonal ou na estrutura tarifária convencional com medição apropriada, o faturamento correspondente ao consumo de energia elétrica e à demanda de potência reativas excedentes, será calculado de acordo com as seguintes fórmulas:

)()()(1

pTDApDFftfrDAtMAXpFDR

n

t

...(10)

75

n

tpTCA

ftfrCAtpFER

1)(1)( ...(11)

Onde: FDR(p) = valor do faturamento, por posto horário “p”, correspondente à demanda de potência reativa excedente à quantidade permitida pelo fator de potência de referência “fr” no período de faturamento; DAt = demanda medida no intervalo de integralização de 1 (uma) hora “t”, durante o período de faturamento; DF(p) = demanda faturável em cada posto horário “p” no período de faturamento; TDA(p) = tarifa de demanda de potência ativa aplicável ao fornecimento em cada posto horário “p”; MAX = função que identifica o valor máximo da fórmula, dentro dos parênteses correspondentes, em cada posto horário “p”; FER(p) = valor do faturamento, por posto horário “p”, correspondente ao consumo de energia reativa excedente à quantidade permitida pelo fator de potência de referência “fr”, no período de faturamento; CAt = consumo de energia ativa medida em cada intervalo de 1 (uma) hora “t”, durante o período de faturamento; TCA(p) = tarifa de energia ativa, aplicável ao fornecimento em cada posto horário “p”; fr = fator de potência de referência igual a 0,92; ft = fator de potência da unidade consumidora, calculado em cada intervalo “t” de 1 (uma) hora, durante o período de faturamento. t = indica intervalo de 1 (uma) hora, no período de faturamento; p = indica posto horário, ponta ou fora de ponta, para as tarifas horo-sazonais ou período de faturamento para a tarifa convencional; e n = número de intervalos de integralização “t”, por posto horário “p”, no período de faturamento.

Cabe, ainda, salientar que para fins de faturamento de energia e demanda de potência reativa excedentes serão considerados somente os valores ou parcelas positivas das mesmas e para as parcelas relativas à demanda de potência reativa excedente não serão aplicadas as tarifas de ultrapassagem.

76

3.2.8.2 Fator de Carga

O fator de carga, em termos gerais, serve para indicar se uma determinada instalação esta utilizando energia elétrica de maneira inteligente, em outras palavras, ele aponta a relação entre o consumo de energia e a demanda máxima de potência num espaço de tempo convencionado. Nesse contexto, o fator de carga é dado pela seguinte relação:

DRCAFC

730 ...(12)

Onde: FC – Fator de Carga do mês na ponta e fora da ponta; CA – Consumo de energia elétrica ao longo do mês na ponta e fora de ponta h – Numero médio de horas no mês, sendo 66 horas para a ponta e 664 horas fora de ponta; DR – Demanda máxima de potência registrada no mês na ponta e fora de ponta.

Em se tratando de consumidores enquadrados na estrutura tarifaria horo-sazonal azul, o fator de carga é obtido pela seguinte fórmula: Para o horário de ponta:

DRpCApFCp

66 ...(13)

Para o horário fora de ponta:

DRfCAfFCf

664 ...(14)

O fator de carga é um indicador de eficiência cujo valor varia

entre 0 e 1. O valor próximo ou igual a 1 indica que a instalação utiliza a energia elétrica de forma racional onde sua curva de carga esta bem distribuída ao longo do tempo. Todavia se este índice estiver baixo, significa que em algum período de tempo existe muita concentração de carga, ou seja, neste momento há muitos equipamentos ligados ao mesmo tempo tornando a demanda muito elevada.

Monteiro e Rocha (2005) sugerem as medidas de atuação para que se aumente o fator de carga da instalação:

77

programar o uso dos equipamentos; diminuir, sempre que possível, os períodos ociosos de cada

equipamento e operá-los de forma não simultânea; não acionar simultaneamente motores que iniciem operação

com carga; verificar as condições técnicas das instalações e dar a

manutenção periódica aos equipamentos; e

Evitar os seguintes desperdícios de energia elétrica: equipamentos funcionando simultaneamente quando poderiam

operar em horários distintos; equipamentos funcionando sem produzir em determinados

períodos; falta de programação para a utilização de energia elétrica; e curtos-circuitos e fugas de energia elétrica.

Para se ter uma idéia do potencial de economia, basta uma prévia

análise do comportamento do fator de carga. Os meses nos quais foi constatado um fator de carga alto podem denotar que o uso da energia elétrica no sistema esteve bem distribuído ao longo do tempo, logo, seria possível manter aquele padrão de uso em que se atingiram bons índices de fator de carga ao longo dos meses como modelo.

Marques, Haddad e Martins (2006) definem três formas básicas para obter um fator de carga mais elevado: aumentar o consumo de energia elétrica, porem, conservando-se

a parcela de demanda de potência; otimizar a demanda de potência, conservando-se o mesmo nível

de consumo de energia elétrica; atuar simultaneamente nos dois parâmetros acima citados.

Adotando essas medidas o fator de carga se elevará e por

consequência vai haver uma redução no custo médio pago pela energia elétrica. Em termos práticos, com o crescimento do consumo de energia, haverá também um acréscimo na produção.

3.2.8.3 Custo Médio

O custo médio serve como indicador para saber o quanto que se gasta por unidade de energia. É a relação entre o valor pago no mês na fatura de energia elétrica e seu consumo mensal, calculada pela expressão abaixo:

78

)($)(

kWhmêsnoTotalConsumoRFaturadaTotalValorCMe

...(15)

O custo médio também pode variar de acordo com a modalidade tarifaria e consumo nos horários de ponta e fora de ponta, período seco e úmido, bem como o fator de carga.

3.2.8.4 Consumo Especifico

O consumo especifico é um índice utilizado para indicar a quantidade de energia elétrica utilizada para produzir determinado produto ou serviço. É indicado para se fazer comparativos de economia e resultados entre unidades ou empresas afins. É calculado pela seguinte expressão:

QPiCAiCEi

...(16) Onde: CE – Consumo especifico do mês; CA = Consumo mensal de energia elétrica; QP – Quantidade de produto ou serviço produzido no mês; i – Índice referente ao mês de análise.

No setor industrial o consumo especifico pode ser comumente

utilizado como um parâmetro de desempenho para avaliar o quanto de energia elétrica cada linha de produtos consome e assim poder atuar em centros de custos específicos.

É importante salientar que, para não se obter dados incorretos, faz-se necessário coincidir o período da quantidade de produto ou serviço produzido no mês com o consumo mensal de energia para que se tenham dados reais de produção e consumo.

3.2.8.5 Custo Especifico

Ao contrario do consumo especifico, o custo especifico indica o quanto de dinheiro se gasta com energia elétrica para produzir um determinado produto ou serviço. Pode ser obtido pelo produto do custo médio da energia elétrica pelo consumo especifico, ou, pela relação entre o valor pago no mês na fatura de energia elétrica e a produção ou serviço produzido.

79

$)()( RmédiocustokWhconsumoespecíficoCusto ...(17)

Ou

)($)(

serviçoproduçãoRFaturadaTotalespecíficoCusto

...(18)

Atuar na redução do custo médio ou do consumo especifico é uma alternativa para reduzir o custo especifico dos consumidores atendidos na alta tensão (Grupo “A”).

3.2.9 METODOLOGIA DE ATUAÇÃO PARA ANÁLISE TARIFÁRIA

É descrita, a seguir, a linha de atuação para um projeto de análise tarifaria baseado no modelo proposto no módulo Energia Elétrica: Conceitos, Qualidade e Tarifas (PROCEL, 2004) cuja metodologia contempla o conhecimento acerca do uso da energia com intuito de melhor gerenciá-la baseada em mudança de hábitos e padrões de utilização do insumo, e posteriormente estabelecendo cenários comparativos entre as modalidades tarifarias a fim de saber qual será a melhor opção de contrato de fornecimento a ser celebrado junto à concessionária.

3.2.9.1 Análise do Perfil de Utilização da Energia Elétrica

O primeiro passo consiste em conhecer como a energia elétrica é consumida em determinada instalação e acompanhar os custos envolvidos bem como o consumo de energia elétrica por produto/serviço produzido, mantendo um registro cuidadoso.

A partir de uma pericia no histórico de faturas de no mínimo 12 meses, é possível elencar todos os parâmetros pertinentes ao consumo de energia, isso irá gerar uma massa de dados os quais serão efetuadas análises e comparações entre as modalidades tarifárias. Essa análise fornecerá informações preciosas sobre o desempenho e uso adequado da energia. Diante desse histórico é possível conhecer o perfil de consumo da instalação para que se possam definir as áreas de atuação para a gestão de energia e sua correta contratação visando à redução de custos operacionais.

Com a possibilidade de reduções na carga total instalada, a partir do aumento de eficiência dos sistemas consumidores instalados, deve-se, também, considerar a otimização da demanda de potência em função

80

de níveis mais baixos de consumo de kWh (MARQUES; HADDAD; MARTINS, 2006, p. 177).

3.2.9.2 Otimização da Demanda de Potência

Para a otimização da demanda se faz necessário analisar as demandas de potência contratada, medida e as efetivamente faturadas. Em posse do histórico pré-analisado nas faturas, fica a tarefa de se eliminar ou minimizar as ociosidades e ultrapassagens verificadas. A sua análise tem por objetivo adequar-se às reais necessidades da unidade consumidora.

Nesse sentido, a curva de carga da instalação serve como apoio técnico ao consultor, pois dessa forma ele saberá quais são os períodos em que há maior concentração de carga e poder traçar um diagnóstico. Para aquelas unidades cujas demandas registrada, contratada e faturada tiverem valores distintos, as mesmas estarão com um mau padrão de utilização de equipamentos, ou seja, com uma curva de carga oscilando durante o dia. O ideal é que esses valores estejam iguais ou próximos, isso denota o equilíbrio na curva de carga e o consumidor estará pagando por aquilo que realmente necessita. Essa idéia pode ser melhor visualizada nas Figuras 3.6 e 3.7.

Figura 3.6 - Contrato ocioso de demanda: Eletrobrás, 2004

81

Figura 3.7 - Contrato insuficiente de demanda: Eletrobrás, 2004

A demanda é medida pela concessionária em intervalos de quinze

minutos. Na medição é feito um registro das potências médias em cada intervalo ao longo do mês e a maior dessas potências (demanda máxima) registrada no período de leitura será a demanda medida para fins de faturamento.

Segundo o Guia Gestão Energética (2005) uma alternativa à otimização da curva de carga do sistema é a aquisição de um controlador de demanda. Esse aparelho agrega funções como o controle sobre as demandas solicitadas no sistema de medição da concessionária, visando impedir a ultrapassagem da demanda contratada, além da opção de supervisão remota, entre outras. Para que se evitem ultrapassagens, as cargas já configuradas pelo equipamento são retiradas de uso ou remanejadas.

Nesse aspecto, pode-se considerar a instalação de dispositivos automatizados para acionamentos e programar o start de equipamentos para fora dos intervalos de medição da concessionária. Com isso há uma possibilidade de reduzir a demanda contratada em função do novo padrão de uso adotado pela inserção das medidas acima elencadas. A adequação a nova demanda resultará em economia para a unidade consumidora apenas gerenciando sua demanda de forma eficiente.

É importante ressaltar que os valores de demanda a ser contratado junto à concessionária obedecem a dois pontos importantes como consta na Resolução nº 456:

se a demanda solicitada pela unidade consumidora for inferior à contratada, será faturada a demanda contratada;

na estrutura horo-sazonal, serão aplicadas tarifas de ultrapassagem, para aquelas unidades consumidoras cuja

82

demanda registrada no período de medição ultrapasse a contratada em percentuais superiores aos limites estabelecidos.

Uma vez fixado os valores contratados, cabe gerenciar e fazer o

rigoroso controle sobre o consumo de energia de energia elétrica a fim de evitar algum padrão de uso desnecessário que provoque uma elevação na curva de demanda.

3.2.9.3 Análise de Opção Tarifária

A escolha da melhor opção tarifaria vai depender das características, dos processos de produção, regime de funcionamento de equipamentos, bem como a possibilidade de se fazer modulação de carga e para esta é feito um levantamento das cargas cujo funcionamento ocorra no horário de ponta a fim de verificar a possibilidade de transferir as mesmas para o horário fora de ponta, horário em que a energia tem menor custo, visando tirar maior proveito da tarifa horo-sazonal. O ideal é que sejam desligados no horário de ponta aqueles equipamentos que não comprometam o serviço ou a produção. Outra alternativa é a instalação de um sistema em paralelo com gerador a diesel, para se utilizar somente no horário de ponta, pois sua relação custo-benefício se mostra vantajosa em relação às tarifas aplicadas no mesmo horário.

Na análise, devem ser consideradas as tarifas vigentes das modalidades tarifarias convencional, horo-sazonal verde e azul. Recomenda-se um período de observação das faturas de energia elétrica de no mínimo 12 meses. Quanto maior for o período analisado, consequentemente a massa de dados será maior, isso torna o diagnostico mais representativo, dessa forma, evita distorções decorrentes de sazonalidades.

A simulação com a massa de dados obtidos via fatura retorna todos os cenários de tarifação possíveis de ser aplicados na unidade consumidora em questão. Estes cenários servirão de apoio à escolha da tarifa mais conveniente e que aponte os melhores índices de desempenho tais como fator de carga e custo médio.

Segundo Marques, Haddad e Martins (2006) de um modo geral, para se obter um melhor enquadramento tarifário, é preciso considerar os seguintes:

os valores médios mensais de consumo e de demanda em cada um dos segmentos de ponta e fora de ponta;

83

os valores médios mensais a serem faturados em cada um dos segmentos horo-sazonais, ou valores respectivos de demanda e consumo para tarifação convencional; e, também, os valores de ultrapassagem que porventura ocorram;

as possibilidades de deslocamento do horário de trabalho de diversos equipamentos para minimizar o consumo e a demanda no segmento de ponta;

as despesas mensais com cada um dos sistemas tarifários.

3.2.9.4 Correção do Fator de Potência

A legislação define como índice um fator de potência não inferior a 0,92, indutivo ou capacitivo, caso contrario a unidade consumidora pagará multas pelo excedente de reativo demandado por sua instalação. Nesse sentido, a análise das faturas no que tange os parâmetros relacionados ao consumo e demanda de energia reativa apontara as medidas a serem implementadas caso o fator de potência esteja abaixo da norma.

A solução para este problema relacionado a desperdícios de energia e pagamento de multas é a devida correção do fator de potência. Podem-se citar algumas alternativas para melhorar o fator de potência de uma determinada instalação a partir das seguintes providências:

utilizar e operar equipamentos elétricos de forma conveniente; dimensionar corretamente motores, transformadores e demais

equipamentos que demandem energia reativa; instalar banco de capacitores para correção de excedente de

reativo indutivo que podem ser individuais (ligados diretamente na carga) ou fixos (ligados na subestação de entrada de energia);

utilizar motores síncronos para compensação de reativo; aumentar o consumo de energia ativa.

Segundo o Guia Gestão Energética (2005) quando o fator de

potência é corrigido de maneira eficaz, as perdas de energia se reduzem; o aquecimento nos condutores e as variações de tensão diminuem; e a capacidade dos transformadores aumenta devido à liberação de carga. Como consequência a vida útil dos equipamentos aumenta e o consumo se torna mais racional e econômico.

Quando há sucesso na correção do fator de potência, aquele valor antes cobrado pelo excedente de reativo cobre os investimentos

84

empregados nas medidas corretivas e ademais se converte em economia para a empresa.

3.2.10 ELABORAÇÃO DO SISTEMA PARA ANÁLISE TARIFÁRIA

O programa comentado a seguir foi desenvolvido em parceria com os demais colegas do Setor de Eficiência Energética (SEFEN) vinculado ao Departamento de Planejamento, Pesquisa e Desenvolvimento (DPD) da Eletrosul Centrais Elétricas S.A. Esta ferramenta foi desenvolvida na plataforma do Microsoft Access®, a qual serve de subsidio para que se possa efetuar uma análise tarifária através de cálculos entre as três modalidades tarifárias existentes sendo possível, por se tratar de um banco de dados, cadastrar os parâmetros pertinentes as mais variadas condições de fornecimento de energia elétrica. Nela são trabalhados os cenários da estrutura de tarifação convencional, horo-sazonal verde e azul.

Figura 3.8 – Tela inicial do programa

O Menu, dispõe das opções de telas do sistema e os relatórios que

o programa gera após ser efetuada a parte dos cálculos e entrada de dados. Primeiramente são solicitadas as informações sobre a indústria, como razão social, endereço, dados de produção, etc. Para a entrada de dados, é necessário ter as faturas de energia elétrica em mãos para que possam ser transcritos todos os campos dos parâmetros da fatura para o sistema (Figura 3.9). Esses campos são:

Mês Dias de faturamento

85

Consumo de energia no horário de ponta Consumo de energia no horário fora de ponta Consumo de energia reativa no horário de ponta Consumo de energia reativa no horário fora de ponta Demanda máxima no horário de ponta Demanda máxima no horário fora de ponta Demanda medida no horário de ponta Demanda medida no horário fora de ponta Fator de potência no horário de ponta Fator de potência no horário fora de ponta Fator de potência geral Energia reativa excedente no horário de ponta Energia reativa excedente no horário fora de ponta Demanda reativa excedente no horário de ponta Demanda reativa excedente no horário fora de ponta

Além desses campos, ainda estão inclusos os valores para

demanda contratada e dados de produção.

Figura 3.9 – Entrada de dados das faturas de energia elétrica.

Esses dados são fundamentais para o cálculo tarifário e dos dados

indicadores de desempenho, como é o caso do consumo específico, cuja análise serve de comparação entre as modalidades tarifárias. A partir disso já é possível cadastrar os valores das tarifas aplicadas pela concessionária em questão (Figura 3.10), sempre considerando o grupo e subgrupo (nível de tensão) e a modalidade tarifária.

86

Figura 3.10 – Entrada de dados dos valores das tarifas aplicadas.

Uma vez cadastrados os valores, os cálculos então são

processados com base na metodologia já mencionada neste trabalho. A visualização dos cálculos se encontra em telas individuais, cada qual representando uma estrutura de tarifação, é informada a previsão de despesas com faturamento mensal e anual (Figura 3.11).

Figura 3.11 – Parâmetros calculados para tarifação horo-sazonal azul.

Assim como são apresentados os cálculos para tarifação azul

(Figura 3.11), as modalidades tarifárias convencional e horo-sazonal verde também se apresentam, da mesma forma, no entanto, com suas características particulares.

87

Os relatórios são então gerados, trazendo os dados da indústria e o comparativo entre os cenários de tarifação analisados no programa. É possível visualizar também as faturas de energia elétrica digitalizadas, isso torna a tarefa de entrada de dados no sistema mais simples.

Figura 3.12 – Relatório estimativa de pagamentos

A ferramenta atualmente já se encontra pronta para uso no

SEFEN para análise tarifária em diagnósticos energéticos celebrados nos convênios firmados entre Eletrobrás, Eletrosul e demais prédios públicos (hospitais e regionais da Eletrosul). Contudo, cabe salientar que este programa está em sua primeira versão e já há previsão de atualizações no sentido de torná-lo mais dinâmico, evitando-se o excesso de entrada de dados devido ao fato dos parâmetros, como por exemplo, os valores das tarifas aplicadas às modalidades tarifárias e classe de tensão já estarem previamente cadastradas no banco de dados do sistema, dessa maneira, apenas selecionando uma concessionária - a qual a unidade consumidora esteja subordinada - o próprio sistema já puxa em sua base de dados todos os parâmetros vinculados aos cálculos. Para execução deste trabalho não foi contemplada essa simplificação devido ao tempo restrito para criação dessa ferramenta. Sua atualização está prevista para o primeiro semestre de 2010.

88

3.3 ILUMINAÇÃO

3.3.1 INTRODUÇÃO

Ao longo da historia a iluminação sempre esteve vinculada às tarefas do homem. Na época em que a luz artificial não era conhecida, a força de trabalho se dava no período em que havia a luz do dia até o escurecer. A civilização atribuiu, então, o dia como sendo o período para as atividades e a noite para seu descanso. Ademais com o surgimento de fontes de iluminação artificial o homem pode ampliar suas atividades além do dia.

Com o passar dos anos, novas tecnologias envolvendo os sistemas de iluminação foram apresentadas e bastante difundidas. Atualmente é possível identificar sistemas e equipamentos disponíveis para as mais variadas aplicações, levando em consideração aspectos como conforto visual, ergonomia, o ambiente no qual o sistema está inserido, bem como o aproveitamento da fonte de luz natural.

A luz tem papel vital para o ser humano, através dela que se podem realizar as tarefas visuais. A iluminação pode tanto favorecer a realização dessas tarefas, assim como também pode causar danos à visão, contribuindo na redução ou aumento da capacidade de produção de uma pessoa. Um sistema de iluminação corretamente adequado favorece um aumento no rendimento das pessoas, diminuindo-se os erros e possíveis acidentes, além do conforto, bem-estar e segurança. Nesse sentido a norma NR17 que trata da ergonomia também aborda em sua redação questões pertinente à iluminação, dizendo que “em todos os locais de trabalho, deve haver iluminação adequada, natural ou artificial, geral ou suplementar, apropriada à natureza da atividade” (MTE, 2002, p.42), sendo os níveis mínimos de iluminamento estabelecidos na NBR5413 a qual dispõe sobre iluminância de interiores. A Norma também salienta que o iluminamento adequado não depende só da quantidade de lux que incide no plano de trabalho. Depende também da refletância dos materiais, das dimensões do detalhe a ser observado ou detectado, do contraste com o fundo etc.

Nesse sentido, a Tabela 3.3, relaciona as causas e efeitos decorrentes do mau planejamento e dimensionamento que um sistema de iluminação ineficiente pode ocasionar à visão do ser humano.

89

Tabela 3.3 – Tabela causa/efeito aparelho visual: Reis, 1998 Causa Efeito

Baixa acuidade visual Fadiga Baixo nível de iluminamento

Reflexos / ofuscamento Exposição a raios infravermelhos Catarata Exposição a raios ultravioletas Úlcera de córnea

Segundo Miguel (2003), a iluminação requer aparelhos específicos para cada caso. Cada um dos ambientes tem necessidades particulares de iluminação, cuja variação é definida quanto ao grau de eficiência da iluminação, quanto ao nível de segurança e quanto ao efeito visual provocado por essa iluminação, associando-a, sempre, com a decoração. Tudo isso, sempre combinando com a questão do custo dos aparelhos e com a necessidade de economia de energia.

3.3.2 ILUMINAÇÃO NO BRASIL E INDÚSTRIA

No Brasil, como mostra a Tabela 3.4, o sistema de iluminação responde por aproximadamente 25% do consumo do segmento residencial, 48% do comercial e 7% no uso final da indústria. Já no setor público, estima-se um consumo na ordem de 3,3%, sendo dois terços deste consumo, utilizados na iluminação de vias públicas (ruas, estradas, rodovias).

Tabela 3.4 - Participação da iluminação no uso final por segmento: Iluminação Econômica, 2005

Segmento Participação Comercial 48% Industrial 7%

Residencial 25% Público 3,3%

Apesar de a iluminação pública responder por aproximadamente

3,3% do consumo de energia elétrica no Brasil, a Eletrobrás por meio do subprograma Procel Reluz, vem atuando nos últimos anos de forma relevante na eficientização dos sistemas de iluminação e também na sinalização semafórica. O programa consiste na substituição de lâmpadas incandescentes, mistas e a vapor de mercúrio com baixa eficiência por lâmpadas a vapor de sódio de alta pressão com melhor rendimento em relação àquelas anteriores. Também abrange a troca de conjuntos de luminárias, reatores e ignitores, bem como instalação de relés fotoelétricos melhorando o desempenho e a eficiência dos sistemas de iluminação pelo Brasil.

90

Segundo o PROCEL, em 2008, foram implementados 112.658 pontos de iluminação pública eficientes, provenientes de 8 estados da federação, o qual gerou uma economia de energia elétrica na ordem de 20,059 milhões de kWh e uma redução de demanda no horário de ponta de 4.580 kW. A Tabela 3.5 mostra a evolução do programa Reluz no período entre 2004 e 2008 em termos de energia economizada e redução de demanda no horário de ponta.

Tabela 3.5 - Resultados do Reluz de 2004 a 2008: PROCEL, 2009 2004 2005 2006 2007 2008 Pontos substituídos 416.193 392.937 368.279 168.051 112.658 Energia Economizada (milhões de kWh)

288,75 62,2 82,29 66,7 20,06

Demanda Retirada da Ponta (mil kW) 65,93 15,5 18,79 15,24 4,58

No setor industrial, sua participação é pequena, mas medidas de

eficiência, nesse uso, são visíveis e demonstram o comprometimento e a intenção de realizar um programa para valer em todas as instalações e usos (ELETROBRÁS, 2005).

De fato a participação da iluminação no uso final na indústria é relativamente restrita, no entanto, não a isenta que sejam estudadas alternativas de otimização de seus sistemas de iluminação. O nível de desperdício e seu consequente potencial de redução se tornam relevantes ao passo que os mesmos podem ser foco de atuação em projetos de eficiência energética. Nesse sentido, o diagnostico energético relacionado ao sistema de iluminação se mostra como uma necessidade às indústrias uma vez que o consumo irracional associado a equipamentos ineficientes geram incrementos na fatura de energia elétrica.

O Guia Gestão Energética (2005) elenca as peculiaridades que um sistema de iluminação de um local de trabalho deve proporcionar:

luz uniforme sobre todos os planos de trabalho; luz suficientemente difusa, bem dirigida e distribuída, para

evitar sombras e contrastes nocivos; iluminação adequada sem ofuscamento, direto ou indireto; e reprodução de cor compatível com a natureza do trabalho.

Segundo Haddad e Martins (2006), vários trabalhos

desenvolvidos mostram que a iluminação ineficiente é comum no Brasil. Uma combinação de lâmpadas, reatores e refletores eficientes,

91

associados a hábitos saudáveis na sua utilização, podem ser aplicados para reduzir o consumo de energia elétrica.

Já Rodrigues, P. (2002) diz que vários estudos promovidos no Brasil mostram alguns problemas freqüentes nas edificações existentes, seja pública ou privada, o sistema de iluminação geralmente se encontra fora dos padrões técnicos adequados. Segundo esses estudos os tipos mais comuns dessas ocorrências são:

iluminação em excesso; falta de aproveitamento da iluminação artificial; uso de equipamentos com baixa eficiência luminosa; falta de comandos (interruptores) das luminárias; ausência de manutenção, depreciando o sistema; hábitos de uso inadequados;

Diante disso é possível definir a iluminação como uma área em

potencial de aplicação de projetos de conservação de energia. Para isso é necessário conhecer alguns parâmetros e procedimentos para análise de eficiência energética do sistema de iluminação os quais serão descritos a seguir.

3.3.3 DOS PARÂMETROS

3.3.3.1 Fluxo Luminoso:

É o fluxo de energia luminosa emitido em todas as direções por uma fonte luminosa no espaço. Sua unidade de medida é o Lúmen – lm cujos valores são facilmente obtidos em catálogos de fabricantes.

3.3.3.2 Eficiência Luminosa:

Relação entre a quantidade de lúmens produzidos por uma lâmpada e a potência (watts) da lâmpada como mostra a expressão abaixo:

P

...(19)

η – eficiência luminosa em lm/W; Ф – fluxo luminoso em lumens; P – potência em watts.

92

Pode-se citar como exemplo uma lâmpada vapor de mercúrio com potência de 250W cujo fluxo luminoso seja igual a 12.500 lúmens, logo, sua eficiência luminosa é 50 lm/W. Em contrapartida uma lâmpada vapor de sódio de mesma potência produz um fluxo luminoso na ordem de 26.000 lúmens, isso a torna mais eficiente em relação à lâmpada vapor de mercúrio, pois, emite 104 lm/W. A Figura 3.13 relaciona os principais tipos de lâmpadas e sua eficiência luminosa.

Figura 3.13 – Eficiência luminosa das lâmpadas: OSRAM, 2005.

3.3.3.3 Intensidade Luminosa:

É o quociente do fluxo luminoso saindo da fonte, propagando num elemento de ângulo sólido, contendo a direção dada e o elemento de ângulo solido. Sua unidade de medida é a candela – cd.

3.3.3.4 Curva de Distribuição Luminosa:

Representa de forma gráfica, em coordenadas polares, as intensidades luminosas nos planos transversal e longitudinal.

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(A) Curva de distribuição de intensidades luminosas para uma lâmpada fluorescente isolada. (B) Associada a um refletor.

Figura 3.14 – Exemplo de curva de distribuição luminosa: OSRAM, 2005

3.3.3.5 Iluminância ou Iluminamento:

É o fluxo luminoso incidente por uma unidade de área de uma superfície iluminada. Sua unidade de medida é o lux sendo definida como a iluminância de uma superfície plana em uma área de 1 m2.

A Tabela 3.6 apresenta os níveis de iluminância – segundo a NBR5413 - para cada grupo de tarefas visuais.

Tabela 3.6 – Níveis de iluminância por classe de tarefas visuais: NBR5413.

Classe Iluminância (lux) Tipo de Atividade

A Iluminação geral para áreas usadas interruptamente ou

com tarefas visuais simples

20 – 30 – 50 Áreas públicas com arredores escuros

50 – 75 – 100 Orientação simples para permanência curta

100 – 150 – 200 Recintos não usados para trabalho contínuo; depósitos

200 – 300 – 500 Tarefas com requisitos visuais

limitados, trabalho bruto de maquinaria, auditórios

B Iluminação geral para área

de trabalho

500 – 750 – 1000 Tarefas com requisitos visuais normais,

trabalho médio de maquinaria, escritórios

1000 – 1500 – 2000 Tarefas com requisitos especiais,

gravação manual, inspeção, indústria de roupas.

C Iluminação adicional para

tarefas visuais difíceis

2000 – 3000 – 5000 Tarefas visuais exatas e prolongadas, eletrônica de tamanho pequeno

5000 – 7500 – 10000 Tarefas visuais muito exatas, montagem de microeletrônica

10000 – 15000 – 20000 Tarefas visuais muito especiais, cirurgia

94

3.3.3.6 Luminância:

É a razão da intensidade luminosa incidente num elemento de superfície que contém o ponto dado para a área aparente vista pelo observador, quando esta área tende a zero. Sua unidade de medida é a candela por metro quadrado – cd/m2 e é dada pela seguinte expressão:

cos

dAdlL

...(20) Onde: L – luminância (cd/m2) A – Área da superfície (m2)

- Direção da observação ( ° ) I - Intensidade luminosa (cd])

Figura 3.15 – Representação da superfície aparente e do ângulo

3.3.3.7 Refletância:

É relação entre o fluxo luminoso refletivo e o fluxo luminoso incidente sobre uma superfície. É medida geralmente em porcentagem. Como exemplo pode-se citar a refletância do papel branco é da ordem de 85%, já as letras escritas em preto possuem refletância em torno de 10%. É possível concluir então que cores escuras tendem a refletir menos e cores claras por sua vez refletem melhor a luminosidade.

95

3.3.3.8 Temperatura de Cor:

É usada para descrever a cor de uma fonte de luz. Assim como um corpo metálico, que, em seu aquecimento, passa desde o vermelho até o branco, quanto mais claro o branco (semelhante à luz diurna ao meio-dia), maior é a temperatura de cor (aproximadamente 6500 K). A luz amarelada, como a de uma lâmpada incandescente, está em torno de 2700 K (ELETROBRAS, 2005).

Figura 3.16 – Temperatura de cor

3.3.3.9 Índice de Reprodução de Cor:

O índice de reprodução de cor é baseado em uma tentativa de mensurar a percepção da cor avaliada pelo cérebro (MARCHIORI, 2005). O IRC é uma medida cujo valor varia entre 0 e 100 que classifica a qualidade relativa de reprodução de cor de uma fonte quando comparada com uma fonte padrão de referência da mesma temperatura de cor. Serve para indicar o nível de reprodução de cores de objetos e pessoas quando iluminados por uma determinada fonte de luz. A Tabela 3.7 relaciona os principais tipos de lâmpadas com sua respectiva reprodução de cores.

Tabela 3.7 – Índice de reprodução de cores por tipo de lâmpada: Marchiori.

Tipo de lâmpada IRC Incandescente 100 Fluorescente 60

Vapor de Mercúrio 55 Vapor metálico 70

Vapor de Sódio Alta Pressão 30 Vapor de Sódio Baixa Pressão 0

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3.3.3.10 Fator de Manutenção:

É a relação entre a iluminância média no plano de trabalho – após um determinado período de uso – e a iluminância média obtida sob as mesmas condições da instalação nova. A Tabela 3.8 traz os valores.

Tabela 3.8 – Fatores de manutenção: Haddad e Martins, 2006.

Período de uso sem limpeza Ambiente limpo Ambiente médio Ambiente sujo

0 1,00 1,00 1,00 2 0,97 0,92 0,85 4 0,95 0,87 0,76 6 0,93 0,85 0,70 8 0,92 0,82 0,66 10 0,91 0,80 0,63 12 0,90 0,78 0,61 14 0,89 0,77 0,59 16 0,88 0,76 0,57 18 0,87 0,75 0,56 20 0,86 0,74 0,54

O fator de manutenção é um índice utilizado para cálculo

luminotécnico cuja metodologia será vista adiante.

3.3.3.11 Fator de Utilização:

É a relação entre o fluxo utilizado e o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas. Este índice é pertinente à luminária e influi em seu rendimento. Assim como o fator de manutenção, esse índice é utilizado em cálculos luminotécnicos.

3.3.4 CÁLCULO LUMINOTÉCNICO

Existe, atualmente, uma gama vasta de softwares desenvolvidos para projetos luminotécnicos de sistemas de iluminação aplicados aos diversos ambientes. Esses softwares se utilizam das metodologias mais usuais para cálculo luminotécnico como, por exemplo, o Método dos Lúmens, o qual será contemplado neste trabalho.

Em suma, o Método dos Lúmens pode ser resumido pelas seguintes etapas:

escolha da luminária e da lâmpada mais adequada; cálculo da quantidade de luminárias; e disposição das luminárias no recinto.

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O Método dos Lúmens é um processo de cálculo organizado em etapas, que tem por função definir todas as variáveis necessárias para o dimensionamento correto do nível de iluminação de um recinto (ALTOQI, 2009).

As etapas para o dimensionamento consistem em: (adaptado de Altoqi, 2009) 1. Iluminância necessária: determinação dos objetivos da iluminação e dos efeitos que se pretende alcançar, bem como consulta à NBR5413; 2. Obtenção do índice do local: levantamento das dimensões físicas, layout, materiais utilizados e características da rede elétrica; 3. Fator de utilização, refletâncias e tipo de luminária: análise dos fatores de influência na qualidade de iluminação; 4. Cálculo da iluminação geral: (Método dos Lumens); 5. Adequação dos resultados ao projeto 6. Definição dos pontos de iluminação: distribuição das luminárias no local. 7. Avaliação do consumo energético.

3.3.5 METODOLOGIA

Como já exposto, o presente trabalho irá contemplar as etapas de cálculo luminotécnico baseado no Método dos Lúmens. A seguir serão vista as etapas pertinentes à metodologia para o cálculo luminotécnico.

3.3.5.1 Iluminância Necessária

Nesta etapa é definido o nível de iluminância necessária do ambiente em função das tarefas visuais as quais as pessoas estarão submetidas. Os níveis de iluminância deverão obedecer àqueles dispostos na NBR5413 que por sua vez traz os níveis mínimos, médio e máximo de iluminamento (Tabela 3.6) admissível para cada tipo de atividade e em função da idade média dos usuários, precisão e velocidade exigidos pela tarefa e refletância do fundo da tarefa.

3.3.5.2 Obtenção do Índice do Local (K)

O fator K é um índice que relaciona as dimensões físicas do ambiente fazendo a relação entre comprimento, largura e altura de montagem, ou seja, a distancia entre a luminária e o plano de trabalho. Para a obtenção deste índice é utilizada a seguinte fórmula:

98

)( bahbaK

...(21) Onde: a – comprimento do recinto; b – largura do recinto; h – altura de montagem (distancia entre a luminária e o plano de trabalho)

3.3.5.3 Fator de Utilização, Refletâncias e Tipo de Luminária

A escolha do tipo de luminária tem forte influência na eficiência luminosa do recinto. Atualmente há no mercado uma infinidade de modelos cada qual com suas características particulares, no momento da escolha da luminária devem ser considerados fatores como, custo, manutenção, estética, funcionalidade, reprodução de cores, bem como a adequada iluminação do plano de trabalho.

Já o fator de utilização irá depender da distribuição de luz e do rendimento da luminária, das refletâncias do teto, parede, plano de trabalho ou piso e também do fator K calculado anteriormente. Para determinar o fator de utilização avaliam-se então as reflexões do teto, parede e piso. Ao se estabelecer os valores das refletâncias, deve-se fazer necessário o conhecimento do ambiente a ser iluminado. As refletâncias são indicadas por um número composto de três algarismos os quais correspondem a teto, parede e piso respectivamente.

Tabela 3.9 – Padrão de refletância

Padrão de superfície Reflexão Índice Superfície escura 10% 1 Superfície média 30% 3 Superfície clara 50% 5

Superfície branca 70% 7

A partir desses dados de refletância, monta-se um número com três algarismos que será utilizado na Tabela da luminária escolhida para obtenção do valor do fator de utilização. A título de exemplo a Figura 3.17 traz, de acordo com os parâmetros pré-estabelecidos, o valor do fator de utilização de uma determinada luminária.

99

Figura 3.17 – Fator de utilização

3.3.5.4 Cálculo da Iluminação Geral

Nesta etapa são definidos alguns parâmetros como a determinação do fluxo total, o cálculo do número de luminárias bem como sua distribuição no ambiente em questão.

3.3.5.5 Determinação do Fluxo Total

A fim de determinar o fluxo total a ser empregado no recinto, pode-se utilizar a seguinte expressão que determina o valor da iluminância média:

FmFuSEmT

SFmFuTEm

...(22) Onde: ФT – Fluxo total Em – Iluminância média S – Área do recinto Fu – Fator de utilização Fm – Fator de manutenção

3.3.5.6 Cálculo do Número de Luminárias

A partir da determinação do fluxo total é possível, então, calcular o número de luminárias que serão instaladas no ambiente. Para tal se faz necessário elencar o tipo de lâmpada a qual será utilizada no sistema, bem como seu fluxo luminoso. O fluxo luminoso das lâmpadas varia conforme seu modelo e luminária que a compõe no conjunto.

100

Em posse do fluxo total e do fluxo luminoso das lâmpadas, é possível determinar o numero de luminárias utilizando a seguinte expressão:

LTNL

...(23)

Onde: NL – Número de luminárias ФT – Fluxo total ФL – Fluxo por luminária

3.3.5.7 Distribuição das Luminárias

O espaçamento entre luminárias depende de sua altura em relação ao plano de trabalho (altura útil) e da sua distribuição de luz. Esse valor situa-se entre 1x e 1,5x a altura útil, em ambas as direções. O espaçamento até as paredes corresponde à metade desse valor.

Figura 3.18 – Distribuição das luminárias: OSRAM, 2005

Nos casos em que os resultados calculados não sejam

compatíveis com os limites físicos, os valores deverão ser ajustados elevando-se o número de luminárias ou mudando-se o arranjo físico das mesmas.

101

3.3.6 PROCEDIMENTOS PARA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO

O Guia Gestão Energética (2005) recomenda que sejam observados os seguintes pontos para se obter maior eficiência de um sistema de iluminação, ei-los:

máximo aproveitamento da luz natural; nível de iluminação adequado ao trabalho solicitado, conforme

recomenda a NBR-5413, Iluminância de Interiores; circuitos independentes para a utilização de iluminação parcial

e por setores; iluminação localizada em pontos especiais, como máquinas

operatrizes e pranchetas de desenhos; sistemas que permitam desviar o calor gerado pela iluminação

para fora do ambiente, visando reduzir a carga dos condicionadores de ar;

seleção cuidadosa de lâmpadas e luminárias, buscando conforto visual, com mínima carga térmica ambiental;

utilização de luminárias espelhadas, também chamadas de “luminárias de alta eficiência”;

utilização de luminárias sem difusores, sempre que possível; seleção criteriosa dos reatores, buscando a redução das perdas e

de fator de potência mais alto; utilização de relés fotoelétricos, para controlar o número de

lâmpadas acesas, em função da luz natural no local; uso de sensores de presença em ambientes de utilização

ocasional; redução da carga de iluminação nas áreas de circulação,

garagem, depósitos, etc., observando sempre as medidas de segurança;

evitar pintar os tetos e paredes com cores escuras, as quais exigem lâmpadas de maior potência para a iluminação do ambiente;

manter limpas as luminárias. A sujeira reduz o fluxo luminoso, exigindo maior número de lâmpadas acesas;

utilizar luminárias abertas, para melhorar o nível de iluminamento;

verificar a possibilidade de instalar “timer” para controle da iluminação externa, letreiros e luminosos;

102

instalar interruptores, objetivando facilitar as operações liga/desliga, conforme a necessidade local, inclusive com a instalação de “timers”;

utilização de telhas transparentes para o aproveitamento da iluminação natural;

dividir os circuitos de iluminação, de tal forma a utilizá-los sem prejudicar o conforto;

percorrer os diversos setores da indústria, a fim de verificar se há luminárias desnecessárias ou com excesso de iluminação; e

verificar se um reordenamento do layout do prédio ou da planta, sem afetar negativamente a produção, permite um melhor aproveitamento da luz natural ou posicionamento das luminárias.

Já Haddad e Martins (2005) listam algumas medidas para

melhorar as condições de iluminação nos ambientes: manter sempre limpas as paredes, tetos e pisos; utilizar cores claras na pintura dos ambientes, pois refletem

melhor a luz; utilizar mobiliários com cores claras que não tenham superfícies

brilhantes (lustrosas) ou que não proporcionem reflexões indesejáveis; e

em ambientes com pé direito muito alto, verificar a possibilidade de rebaixar as luminárias, tomando cuidado com o ofuscamento.

3.3.7 ESCOPO DE UM DIAGNÓSTICO DE ILUMINAÇÃO

Após a definição dos conceitos, premissas adotadas no projeto e a metodologia aplicada ao cálculo luminotécnico, pode-se, então, montar o escopo de um diagnóstico de iluminação. O modelo de escopo apresentado a seguir é uma adaptação baseada no modelo da CPFL Energia.

103

Quadro 3.3 – Escopo de um diagnóstico de iluminação: Adaptado de CPFL

Energia, 2009

Como pode ser visualizado no Quadro (3.3), o escopo contempla as características técnicas e econômicas do projeto luminotécnico trazendo o descritivo detalhado para o sistema proposto no diagnóstico. Cabe salientar que este modelo é particular à empresa que está efetuando o diagnóstico no sistema de iluminação, podendo variar a linha de atuação conforme lhes convierem, ou seja, dependendo da empresa poderá haver divergência no escopo. A adoção de um escopo de atuação eficaz cujas premissas adotadas no projeto sejam aplicadas de forma a atender as características implícitas garantirá um bom projeto luminotécnico.

104

3.4 SISTEMAS MOTRIZES

A descoberta do motor elétrico foi uma verdadeira revolução não apenas nos processos de produção industrial, mas também em inúmeras áreas. A força motriz está presente no cotidiano do ser humano como no sobe e desce de um elevador, no movimento da hélice do liquidificador, máquinas de lavar, sistemas de bombeamento de água, ou seja, todos demandando esforço mecânico. Assim sendo, em grande parte das aplicações, o trabalho braçal foi substituído pela força motriz oriundas de motores elétricos.

Figura 3.19 – Participação do motor elétrico no uso final: Iluminação

econômica, 2006.

O motor elétrico é um equipamento que converte energia da forma elétrica para forma mecânica. No Brasil ele é responsável por cerca de 55% do uso final de energia elétrica no segmento industrial (Figura 3.19). Já o sistema motriz compreende o conjunto que o compõe contendo o motor elétrico, acionamentos eletroeletrônicos, acoplamentos motor-carga, as cargas mecânicas que serão acionadas (correias, exaustores, bombas, compressores) e instalações. Nesse contexto, segundo o Procel Indústria (2010), [...] abordar o sistema motriz como um todo se justifica uma vez que o motor elétrico é um transdutor de energia com alta eficiência ao converter a energia elétrica em mecânica. Sendo assim, há grandes potenciais de conservação de energia a partir da ponta do eixo do motor [...].

Desde sua invenção o motor elétrico veio ganhando mais força mecânica e menor tamanho (Figura 3.20). O motor elétrico em si é um

105

equipamento eficiente, o que ocorre é que muitas vezes o seu uso é ineficiente podendo haver sobre ou subdimensionamento. Hoje em dia há uma gama variada de motores cada qual com o intuito de desempenhar determinadas aplicações especificas (Figura 3.21), no entanto o foco de atuação deste trabalho está restrito aos motores de indução trifásicos por serem o tipo mais utilizado na indústria respondendo por cerca de 90% da potência de motores fabricados.

Figura 3.20 – Evolução dos motores elétricos: Bortoni e Santos, 2006, p.398

Não apenas o tamanho, mas as características construtivas sofreram constantes modificações ao longo do tempo bem como o emprego de novos materiais, que por sua vez, implicou maior rendimento pela minimização das perdas internas.

106

Figura 3.21 – Tipos de motores elétricos: Locatelli, 2004

3.4.1 USO NA INDÚSTRIA

Toda linha de produção industrial é dotada de sistemas diversos interligados ou não, compondo cada qual uma das diversas engrenagens que formam o processo como um todo. As bombas, ventiladores, pontes rolantes, esteiras, elevadores, entre outros, são alguns dos exemplos de sistemas bastante utilizados pelas indústrias. Na grande maioria deles está presente o motor elétrico cuja função é fornecer energia mecânica necessária aos equipamentos e, consequentemente, ao processo (RODRIGUES, W., 2005).

É possível verificar na Tabela 3.10 a relação do uso final da força motriz de acordo com o tipo de aplicação e seu trabalho realizado.

Tabela 3.10 – Uso final da força motriz: EPE, 2009 Bombas Movimentação de líquidos Ventiladores Movimentação forçada de ar Compressores de Ar Compressão de ar para uso em diversas aplicações Refrigeração Equipamentos de refrigeração e condicionamento ambiental

Manuseio Equipamentos para transporte e adequação de produto ou material

Processamento Equipamentos que modificam, de alguma forma, o produto ou material processado

Em se tratando de indústrias, o potencial de economia de energia

elétrica está fortemente concentrado em sistemas motrizes, este em particular, respondendo por aproximadamente 14% de todo o montante.

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É possível visualizar na Tabela 3.11, o potencial de economia de energia elétrica no segmento industrial, bem como os setores mais representativos em termos de economia de energia elétrica.

Tabela 3.11 – Potencial de economia de energia elétrica na indústria: PROCEL, 2009.

Uso Final de Energia Elétrica

Potencial de economia (tep)

Representação no total de economia (%)

Setores com maior potencial de eficiência

Força motriz 2.032.439,53 13,87 Siderurgia

Extrativa mineral Alimentos e bebidas

Refrigeração 46.581,66 0,32 Alimentos e bebidas

Químico Têxtil

Fornos elétricos 370.873,53 2,53

Siderurgia Metais não ferrosos

Ferros ligas

Eletrólise 191.387,34 1,31 Metais não ferrosos

Química Papel e celulose

Iluminação 60.214,47 0,41

Alimentos e bebidas Têxtil

Extrativa mineral Papel e celulose

Outros 2.368,18 0,02 Extrativa mineral

Estima-se que 32% do consumo de energia elétrica no Brasil sejam provenientes do uso de motores de indução trifásicos, portanto, atuar na eficientização dessas máquinas denota a possibilidade de grandes economias haja vista o potencial técnico supracitado. Contudo se faz necessário aplicar as medidas de eficiência energética para que seja alcançado de forma eficaz aquele potencial de redução de consumo.

3.4.2 MEDIDAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Como visto, o uso do motor elétrico é utilizado para acionar equipamentos que produzem movimentos nas mais variadas cargas através de sistemas já elencados na Tabela 3.10. Devida a sua alta aplicabilidade na indústria os sistemas motrizes podem ser foco de atuação de Medidas de Eficiência Energética (MEE). O potencial de conservação de energia neste segmento é grande, principalmente no que tange a melhora no rendimento do motor elétrico, cuja maioria se encontra mal dimensionado, havendo muitas vezes tanto um excesso quanto sobejo de carga para a finalidade a qual esta sendo utilizado. A melhora no rendimento se da quando ocorre um decréscimo nas perdas,

108

estas podendo existir de várias formas como demonstram Monteiro e Rocha (2005):

Perdas no enrolamento, ou no cobre; Perdas no ferro, ou em vazio; Perdas mecânicas, referentes a atritos nos mancais e potência

para ventilação; e Perdas suplementares, decorrentes da distribuição não uniforme

da corrente no enrolamento e das perdas adicionais no ferro.

As perdas no ferro, por atrito bem como aquelas decorrentes da má ventilação são chamadas perdas fixas, pois não variam com a carga. Já as perdas no cobre e enrolamentos podem variar de acordo com o carregamento do motor.

Tabela 3.12 – Porcentagem por tipo de perdas e suas causas: Locatelli, 2004.

PERDAS FIXAS FAIXA (%) CAUSAS Perdas nos núcleos 15 a 25 Tipo e quantidade de material magnético

Perdas Mecânicas 5 a 15 Projeto do ventilador, seleção dos rolamentos ou mancais

PERDAS VARIAVEIS FAIXA (%) CAUSAS Efeito Joule no Estator 25 a 40 Resistência do enrolamento do estator Efeito Joule no Rotor 15 a 25 Resistência da gaiola do rotor Perdas suplementares 10 a 20 Método de projeto e construção

Com a conhecida Lei de Eficiência Energética (Lei nº 10.295, de

17 de outubro de 2001), a qual os fabricantes e os importadores de máquinas e aparelhos consumidores de energia foram obrigados a adotar as medidas necessárias para que os níveis máximos de consumo de energia e mínimos de eficiência energética fossem obedecidos, constantes da regulamentação específica para cada tipo de máquina e aparelho, estabelecido mais tarde no Decreto nº 4.508, de 11 de dezembro de 2002, os motores elétricos trifásicos de indução rotor gaiola de esquilo, de fabricação nacional ou mesmos os importados, tiveram que obedecer aos níveis conforme demonstra a Tabela 3.13.

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Tabela 3.13 – Rendimentos nominais mínimos para motores de indução trifásicos: INMETRO, 2010.

Esses níveis foram obtidos por meio de ensaios elaborados pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO), o qual é credenciado pelo governo a fazer todos os testes e a posterior elaboração das etiquetas do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) mais conhecidas como selo de eficiência energética do Procel.

É possível constatar que para os motores elétricos de alto rendimento os níveis mínimos de rendimento nominal estão superiores aos motores padrão standard, ou seja, os primeiros por serem de alto rendimento, em seu processo de conversão de energia elétrica em

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energia mecânica sofrem menos perdas e por consequência possuem melhor eficiência em relação aos motores padrão standard.

A eficiência do conjunto máquina/motor depende, principalmente, do dimensionamento correto do motor para o tipo de acionamento a que é destinado; ou seja, a potência extraída pela carga deve estar próxima à potência nominal (de placa) do motor. É comum encontrar na maioria dos motores em operação um superdimensionamento, muitas vezes devido ao desconhecimento das características da carga o que implica desperdício de energia elétrica (ELETROBRÁS, 2005).

De acordo com o PROCEL, em 2008, os resultados energéticos

do Selo Procel totalizaram 4,3 bilhões de quilowatt-hora de energia economizada. No mesmo ano foram vendidas no Brasil 1,6 milhão de unidades de motores elétricos, sendo que do total 70% com o Selo Procel.de eficiência. Isso correspondeu a uma economia de energia na ordem de 167 milhões de quilowatt-hora. Os resultados são aplausíveis, no entanto, ainda há uma margem a ser alcançada em nível de conscientização no que tange a compra de motores mais eficientes.

A grande vertente de atuação em projetos de eficiência energética se criou em virtude da crise do abastecimento de energia em 2001 quando o Governo Federal instituiu a Câmara de Gestão da Crise de Energia Elétrica – GCE, onde nesse contexto os projetos visavam à promoção da utilização de motores de alto rendimento na indústria, método que em outros países já tinha sido adotado com sucesso.

No tocante ao uso do motor elétrico em si, três MEE são normalmente consideradas (EPE, 2007):

Uso de motor de alto rendimento; Adequação da potência do motor à carga; Uso de acionadores (conversores de freqüência, regulador de

tensão).

Nesse sentido, o foco da metodologia aplicada aos sistemas motrizes na indústria proposto pelo PROCEL se baseia nessas três premissas que serão comentadas a seguir.

111

3.4.3 MOTOR DE ALTO RENDIMENTO

Os motores de alto rendimento são aqueles projetados para fornecer a mesma potência mecânica solicitando menos energia à rede. Isso se deve ao fato de suas características construtivas contemplarem o uso de materiais de melhor qualidade, desta forma as perdas e o aquecimento são menores, por consequência seu rendimento e vida útil são maiores. Os motores de alto rendimento possuem as seguintes características:

Chapas metálicas de melhor qualidade (aço silício); Maior quantidade de cobre, o que reduz a temperatura de

operação; Enrolamentos especiais, que produzem menos perdas

estatóricas; Rotores tratados termicamente, reduzindo perdas rotóricas; Altos fatores de enchimento das ranhuras, que provêm melhor

dissipação do calor gerado; Anéis de curto-circuito dimensionados para reduzir as perdas

Joule; Projetos de ranhuras do motor são otimizados para incrementar

o rendimento; Menor manutenção: o que aumenta sua vida útil; Menor consumo de energia elétrica.

Estima-se que no Brasil os motores de alto rendimento custem

cerca de 30% a mais em relação aos modelos standard, no entanto essa diferença é rapidamente amortizada pelas economias obtidas devido ao menor consumo de energia, em média, o tempo de retorno para substituição de motores padrão (standard) por modelos de alto rendimento se dá em 12 meses. A Tabela 3.14 mostra o comparativo entre a distribuição das perdas de ambos os motores.

Tabela 3.14 – Distribuição das perdas para motores standard e alto rendimento de 50HP, 4 pólos: Locatelli, 2004.

Perdas Motor Standard Motor de Alto Rendimento Perda

(kW) kW % kW %

Nos núcleos 0,725 18,5 0,180 7,7 0,545

Mecânicas 0,373 9,5 0,281 12,0 0,092

Efeito joule no estator 1,319 33,7 0,911 38,9 0,408

Efeito joule no rotor 0,646 16,5 0,668 28,6 (-0,022)

112

Suplementares 0,852 21,8 0,299 12,8 0,553

TOTAL 3,915 100 2,339 100 1,576

“A escolha de um motor de alto rendimento em relação a um

motor de projeto padronizado passa, necessariamente, por uma análise de viabilidade econômica, uma vez que o primeiro custa mais caro que o último” (BORTONI e MOREIRA, 2006). Essa análise de viabilidade econômica será vista mais adiante.

3.4.4 ADEQUAÇÃO DA POTÊNCIA À CARGA MECÂNICA

Um dos principais problemas vistos nas indústrias com relação ao uso dos motores elétricos é seu sobredimensionamento, ou seja, a carga mecânica é bem menor em relação a sua capacidade. Essa condição gera a operação do motor com um baixo rendimento, elevando o desperdício de energia elétrica, dessa forma, quanto menor carga mecânica aplicada no eixo, menor será a energia ativa consumida, por consequência, um menor fator de potência. “O baixo fator de potência mostra que a energia está sendo mal aproveitada, o que, como consequência, provoca problemas de ordem técnica nas instalações, tais como: variação de tensão, que pode ocasionar a queima de motores” (ROCHA e MONTEIRO, 2004). O ideal é que a potência extraída pela carga mecânica deva ser de um valor muito próximo à potência nominal do motor (placa).

Uma maneira simples para o cálculo da correção do fator de potência, sugerida no módulo Energia Elétrica: Conceitos, Qualidade e Tarifação (PROCEL, 2004), é a utilização uma tabela onde é possível obter, sabendo-se o fator de potência atual e o proposto, um índice que utilizado na expressão abaixo, indica o valor necessário de potência reativa para elevar o fator de potência ao nível desejado.

FPQ accapm )(% arg ...(24) Onde: Qcapm = Potência reativa do capacitor necessário no motor [kVAr] %carga = Fator relativo à potência de trabalho do motor P = Potência Ativa do Motor [kW] F = Fator obtido na tabela ŋ = Rendimento do motor

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Tabela 3.15 – Tabela com índices para cálculo da potência reativa do capacitor: Haddad, 2004.

Para saber qual valor do fator de potência a utilizar no cálculo, recomenda-se realizar a média dos últimos doze meses (no mínimo), obtidos por meio da análise das faturas de energia elétrica. Já nos casos em que haja sazonalidade ou oscilação de valores, neste caso, deve-se fazer a análise separadamente por período e sempre considerar, para fins de cálculo, o pior caso.

Assim, pode-se citar como exemplo uma indústria X que queira calcular o banco de capacitores para elevar o fator de potência da instalação com 0,86 indutivo para 0,95, sendo sua potência igual a 1.500 kW. É possível verificando na Tabela 3.15 identificar um índice de 0,264, logo, utilizando a Expressão (24) o banco de capacitor necessário será de 396 kVAr de potência reativa capacitiva.

114

3.4.5 ACIONADORES

Augusto Junior (2003) diz que “nos acionamentos com motores superdimensionados, as elevadas correntes introduzem desnecessárias perturbações na rede bem como potência reativa indutiva que são corrigidas por capacitores adicionais”. [...] superdimensionamento também implica motores operando com menor rendimento, elevado consumo de energia, resultando disso um custo elevado do processo.

Basicamente, a parte de acionadores contempla o uso de controladores de velocidade por meio de inversores de freqüência. A aplicação de um dispositivo desses tem uma série de benefícios adicionais à economia de energia como: melhor controle do processo, redução de ruído, redução da manutenção necessária devido ao fato das partidas e paradas mais suaves.

Um inversor de freqüência é um dispositivo capaz de gerar uma tensão e freqüência trifásicas ajustáveis, com a finalidade de controlar a velocidade de um motor de indução trifásico. O inversor de freqüência através do controle de rotação do motor promove uma alteração na curva de desempenho deste em relação a um sistema ou instalação. “Isso faz com que o consumo de energia seja proporcional a rotação do motor, ou seja, nem mais nem menos, apenas o necessário” (RODRIGUES, W., 2007).

Umas das grandes vantagens do uso desses dispositivos é a eliminação da alta corrente de partida e sua consequente redução no pico de demanda, adaptando-se para evitar sobrecargas causadas pela aceleração de alta carga de inércia. Isso irá refletir na opção de contratação de demanda, uma vez que a curva de demanda tende a baixar em função da partida suave dos motores, gerando maiores economias ao sistema como um todo. Esse tipo de manobra vem sendo bastante utilizada na indústria, onde é feita a programação de acionamentos dos equipamentos fora dos intervalos de medição de demanda verificados pelas concessionárias (intervalos de 15 em 15 minutos), o que implica menor demanda medida, logo, fazendo a correta programação de acionamento de cargas, é possível contratar menos sem que haja comprometimento da produção ou uso dos equipamentos e reduzir custos na fatura de energia elétrica.

3.4.6 METODOLOGIA DE ATUAÇÃO

Um diagnóstico energético aplicado aos sistemas motrizes, em suma, irá quantificar possibilidades de economia de energia e melhoria de demanda, bem como os investimentos necessários para alcançar as

115

metas almejadas. Podem ser visualizadas, a seguir, as etapas pertinentes aos procedimentos de análise de sistemas motrizes.

Figura 3.22 – Etapas de um diagnóstico aplicado a sistemas motrizes:

adaptado de Araújo et al, 2005.

Para a coleta de dados, o auditor necessitará como subsidio ferramentas de medição e softwares, plantas e croquis detalhados das instalações motrizes. Um software bastante utilizado como ferramenta de apoio é o BDMotor desenvolvido pela Eletrobrás/PROCEL, o Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL) e o Centro de Aplicação de Tecnologias Eficientes (CATE) que consiste em um banco de dados de motores das fabricantes WEG, EBERLE e KOHLBACH no qual são feitas simulações com a massa de dados obtidas no diagnostico energético. Esse programa auxilia o usuário na aquisição, reparo e troca de motores elétricos efetuando a devida análise técnica-econômica, bem como cálculos dos parâmetros dos motores (Figura 3.23). Este banco de dados compreende apenas motores de indução trifásicos cuja faixa de potência varia entre 0,25 e 250 cv dos níveis de tensão 220, 380 e 440V. Além disso, contempla os seguintes módulos de análise (PROCEL INFO, 2010):

Comparação entre dois motores: Neste módulo se realiza a análise econômica para subsidiar o usuário na hora da compra, substituição e reparo.

Dimensionamento de um motor em uso: Neste módulo se calcula em que condições de carga o motor se encontra. Este

116

módulo foi direcionado no sentido de dimensionar a carga no eixo através de medição de uma das três grandezas de fácil acesso ao usuário, ou a corrente média de linha (A), ou a velocidade (rpm) do eixo, ou a potência trifásica de entrada (kW).

Figura 3.23 – Tela do programa BDMotor v4.21: PROCEL INFO, 2010

Os dados de placa são de suma importância na verificação das

características técnicas dos equipamentos em questão. As placas oferecem dados importantes para análise dos parâmetros, desta forma, podendo ser feitas as comparações entre o equipamento antigo e o modelo eficiente sugerido.

Figura 3.24 – Dados de placa de motores elétricos: Locatelli, 2004.

117

Para instalar um novo motor ou substituir aquele equipamento ineficiente de forma adequada, faz-se necessária a correta interpretação dos dados de placa. Estes dados são:

Nome e dados do fabricante Modelo (MOD) Potência (CV, HP, kW) Número de fases (TRIFÁSICO...) Tensões Nominais (V) Frequência Nominal (Hz) Categoria (CAT) Correntes Nominais (A) Velocidade nominal (RPM) Fator de Serviço (FS) Classe de isolamento (ISOL. CL.) Letra-código (COD) Regime (REG) Grau de proteção ( PROTEÇÃO IP) Ligações (Estrela, Triângulo…)

A partir da análise desses parâmetros é possível então fazer uma

avaliação técnica da situação em que se encontra o sistema e apontar as soluções de melhoria do mesmo. Ademais é feita a análise de viabilidade econômica para o projeto proposto de substituição de motores.

3.4.7 CÁLCULO DA ECONOMIA DE ENERGIA E TEMPO DE RETORNO

Um modelo de cálculo de economia de energia real proposto pelo CEPEL fornece de forma simplificada os procedimentos de cálculo de economia de energia devida à substituição de motores de linha padrão (standard) por modelos de alta eficiência (alto rendimento).

ARLP

PHEA

11736,0 ...(25)

Onde: EA = Economia de energia [kWh/ano] H = Número de horas de operação por ano [h/ano] P = Potência desenvolvida no eixo [cv]

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ŋLP e ŋAR = Rendimentos dos motores.

Como o rendimento de um motor de alta eficiência é maior em relação ao de linha padrão, logo o consumo deste será maior em relação àquele. Segundo o módulo Motor Elétrico (PROCEL, 2004) essa equação se aplica ao regime continuo, ou seja, carga constante e também com os motores operando nas mesmas tensão e velocidade. No caso de carga variável, deve-se calcular a economia obtida em cada intervalo de carga e somá-los, então, obtendo-se a economia anual.

Já para calcular o tempo de retorno do investimento (TRI), também chamado de payback descontado14, faz-se necessário conhecer os seguintes parâmetros: taxa de juros, tarifa de energia elétrica, economia anual de energia e os preços de ambos os motores. Sabendo isso, é possível então calcular o TRI através da seguinte equação:

i

PRPRiTEATEA

TRI LPAR

1log

log

...(26) Onde TRI = Tempo de retorno do investimento [anos] EA = Economia anual de energia [kWh/ano] T = Tarifa de energia elétrica [R$] PRar; PRlp = Preços dos motores de alto rendimento e da linha padrão, respectivamente [R$] i = Taxa de juro anual [%]

3.4.8 ESCOPO APLICADO A SISTEMAS MOTRIZES

O modelo de relatório elencado a seguir foi elaborado a partir da proposta do Procel Indústria (2010) e mostra o escopo de um diagnóstico energético aplicado a sistemas motrizes.

14 Payback descontado considera o valor temporal do dinheiro, ou seja, atualiza os fluxos futuros de caixa a uma taxa de aplicação no mercado financeiro, trazendo os fluxos a valor presente, para depois calcular o período de recuperação [...] (FONSECA, 2010).

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Quadro 3.4 – Relatório de diagnóstico aplicado a sistemas motrizes:

adaptado de Procel Indústria, 2010

Como pode ser visualizado no Quadro 3.4, o escopo sintetiza as etapas pertinentes ao diagnóstico energético aplicado a sistemas motrizes contemplando as informações sobre a indústria em questão e também os aspectos técnico-econômicos, além é claro, dos parâmetros do sistema através dos estudos energéticos, dados indicadores, bem como a parte de cálculo e simulações feitas no programa BDMotor os quais servem para definir o quantitativo de economia pecuniária e de energia estão previstas para o projeto. Com a posse dos resultados e da avaliação efetuada, as devidas recomendações e propostas de melhoria são sugeridas pelo auditor.

121

CAPITULO 4

4.1 CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS

Perante a realização deste estudo foi possível constatar que as ações de eficiência energética e conservação de energia adotadas, não só no Brasil, mas também em nível mundial, surgem em sua maioria devido às medidas compulsórias impostas pelos governos, geralmente ocasionadas por problemas na oferta de energia - como foi o caso do choque do petróleo década de 1970 - e esta de fato estará cada vez mais escassa. Contudo, pôde-se perceber no decorrer dos anos um maior engajamento de todos os setores com relação ao tema, no sentido de criação e utilização de fontes alternativas e renováveis de energia, novas tecnologias e métodos de uso racional da energia.

Em muitos estudos se faz a correlação entre crescimento do consumo de energia e desenvolvimento de uma nação, no entanto, a eficiência energética vem a quebrar esse paradigma. É possível - através de adoção de novas tecnologias e hábitos racionais de consumo – uma nação produzir o mesmo PIB ou até aumentá-lo, para isso, consumindo menos energia, uma vez que aquele é utilizado como parâmetro de crescimento de um país. Portanto, consumir menos energia não significa perda de produção para as indústrias que movimentam a economia das nações ou menor crescimento e desenvolvimento. É inegável o que a eficiência energética traz de benefícios não apenas econômicos como também socioambientais que por sua vez vem sendo objeto de discussões ao redor do mundo. As vantagens são claras e cada vez mais a humanidade vai precisar se adaptar a essa realidade.

Os procedimentos de análise de eficiência energética propostos na metodologia do PROCEL, em seu subprograma Procel Indústria, realmente se mostram bem elaborados e estruturados de tal forma que potencializa na prática a conservação de energia como pôde ser constatado ao longo dos anos em suas ações. Nesse sentindo, o Brasil conseguiu atingir resultados significativos por meio das ações do PROCEL com sua gama variada de atuação. O País dispõe de conhecimento suficiente para caminhar a passos largos no que tange a eficiência energética como foi o caso das metodologias contempladas neste trabalho. A gestão energética existe, e junto com ela agentes e empresas especializadas (ESCOs) em difundir as boas práticas em conservação de energia, no entanto, ainda há falta incentivos políticos e

122

uma publicidade mais relevante do tema para que o conhecimento fique mais disseminado em todos os setores da sociedade.

Todavia, atuar na eficientização energética das indústrias gera grandes economias, uma vez que o segmento é responsável pela metade do consumo de energia no País e seu consequente potencial de redução também se mostra atrativo, como já mencionado neste trabalho. Isso irá refletir diretamente nos investimentos em oferta de energia uma vez que a energia conservada é a fonte mais acessível em termos econômicos, além de mitigar os impactos socioambientais relacionados à construção de novas usinas geradoras e toda infraestrutura associada ao transporte de energia.

Doravante o cenário para eficiência energética se mostrará em plena expansão principalmente por iniciativas dos setores privados que vêm atuando de forma eficaz, cada vez mais, buscando padrões sustentáveis em suas construções e modos de produção. Nesse esforço, recentemente o Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) aprovou um programa de garantias de 25 milhões de dólares para apoiar projetos de economia de energia em prédios privados no Brasil. Iniciativas nesse contexto são extremamente atrativas, no entanto, ainda há muito a ser feito. De fato o setor público precisa tomar maiores esforços no sentido de fomentar pesquisas, novas tecnologias e ações para conservar este bem precioso para humanidade e não apenas agir quando houver problemas de escassez de energia.

4.2 RECOMENDAÇÕES E SUGESTÕES

Por fim, fica como recomendação para futuros trabalhos afins, explorar as diversas áreas da auditoria energética, os procedimentos de análise de eficiência energética e as temáticas que não foram contempladas no presente trabalho.

“A energia mais limpa e barata que existe é a energia conservada”.

123

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