Eficiência Energética de Trens

8/11/2019 Eficincia Energtica de Trens

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7. ANLISE DA EFICINCIA ENERGTICA DOS TRENS DA

EFC

7.1 Clculo da eficincia energtica por trem e meta

O Clculo da eficincia energtica por trem leva em

considerao trs fatores principais: a quantidade de litros na sada, no

terminal da Ponta da Madeira em So Lus, a quantidade de combustvel

na chegada no mesmo terminal e a quantidade abastecida no percurso.

Alm disso adicionado ao consumo de combustvel uma consumo

estipulado para o HELPER, conjunto de duas locomotivas que se

integram ao trem entre as locaes (ptios da ferrovia) 33 (Ptio deAailndia) e 41, para ajudar o mesmo durante este percurso, percurso de

maior inclinao. O consumo das locomotivas HELPER estipulado em

5000 litros mas recentes pesquisas com HELPER lincado, formando o

QUADRICOTROL, apresentou consumos na faixa de 3000 a 3500 litros

de leo diesel para as duas locomotivas.

Na tabela 17 apresentada a planilha modelo com o clculo da

eficincia energtica de um trem de minrio de ferro com 330 vages(TD2B ou TD3B):

Tabela 17:Planilha de clculo da eficincia energtica de um trem de

minrio

PUC-Rio-CertificaoDigitalN0521598/CA


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Consumo mdio HELP 3000

TREM / DATA

M17 30/07 M08 01/08

LOCOMOTIVA No 9006 840 857 751 FICHA

LITROS SAIDA 17000 18000 18000 16400 OK

LITROS CHEGADA 2700 2800 3200 6800CONSUMO = SAIDA - CHEGADA 14300 15200 14800 9600

ABASTECIMENTO NO PERCURSO 400 1500 0 0

TOTAL = CONSUMO + ABASTECIMENTO 14700 16700 14800 9600 TOTAL LITROS = 55800

34460

6930

892

6.182

36.920

43.1011,36

TKB TOTALEE = TOTAL LITROS/TKB TOTAL

PESO UTIL CARREGADO (PUC)

PESO BRUTO DESCARREGADO (PBD)

DISTANCIA FERROVIA (KM)

TKB IDA = PBD x DISTNCIA FERROVIA / 1000

OLTA = TKB IDA + PUC x DISTANCIA FERROVIA / 1000

Fonte: Vale (2008)

A meta do indicador de eficincia energtica da EFC

calculada de acordo com o planejamento do fluxo de trens do corredor

que gera uma previso de litros que sero consumidos pela frota no

intuito de cumprir a programao de TKB de cada ms.

O nmero de TKB est diretamente ligado eficincia

energtica de um determinado trecho, depois de consolidados todos os

trechos, o total de litros em cada um desses trechos somado, junto com

as TKBs geradas. Dessa forma foi estabelecida a meta de eficincia

energtica do perodo. O indicador mensal de EE medido atravs do

somatrio de do consumo dirio de combustvel dividido pela carga

transportada (tonelada bruta) no ms e pela distncia percorrida por todas

as locomotivas (TKB).

7.2 Evoluo do indicador de eficincia energtica na EFC

O leo diesel constitui um importante item no oramento de

uma ferrovia e dimensionar a aquisio desse item , portanto, uma tarefa

necessria e que merece total ateno. Por isso nos ltimos anos pode-



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se perceber a evoluo no controle deste ndice por parte de algumas

ferrovias como observado no estudo de Ribeiro et al. (2006) onde

sugerido um modelo para previso do consumo de leo diesel com base

em uma demanda futura de transporte da ferrovia.

A gesto da eficincia energtica em uma ferrovia deve ser

contnuo e sustentvel, pois em uma ferrovia como a EFC qualquer ponto

no observado pode fazer com que este ndice fuja do planejado. Por

isso, aes para o melhor acompanhamento e melhoramento do ndice

devem ser pensadas e planejadas. O indicador de eficincia energtica

na EFC segue a seguinte evoluo.

1,58

1,55

1,51

1,56

1,51

1,44

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

2007 2008 (Set/2008) 2009

Panorama da eficincia energtica da EFC

Meta

Realizado

2009

Grfico 12: Panorama da eficincia energtica da EFC

Fonte: Vale(2008)

Verifica-se que o valor da eficincia energtica meta diminui.

Isso se tem como objetivo motivar gestores a implantar medidas cada dia

mais desafiadoras.

7.3 Resultados operacionais de eficincia energtica

Em 2007 o valor da eficincia energtica foi de 1,56 L/KTKB

contra uma meta de 1,58 L/KTKB. Essa diferena corresponde, em reais,

uma economia de cerca de R$ 2,7 Mi. A gesto do combustvel contribuiu



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significativamente com a reduo dos custos com combustvel j que

preo mdio do combustvel realizado foi bem abaixo do orado.

Impactos - Anuais (R$ mil)

257.355

219.965

(21.156)(13.565)

Orado Preo EficinciaEnergtica

Volume (TKB) Executado

Grfico 13: Resultados da EFC em 2007, em relao ao leo diesel.

Fonte: Vale(2008)

Apesar de a quantidade transportada (TKB) no ter atingido a

meta do ano (-5,3%) o consumo de combustvel da EFC foi 6,4% a menos

que o esperado, ou seja, um ganho de 1,1% na eficincia energtica. O

preo foi 8,7% a menos do que o valor estipulado. Isso se deve

principalmente gesto adotada nesse sentido. As medidas implantadas

pela gesto da eficincia energtica vem apresentando tima evoluo.

Eficincia Energtica EFC - 2008

1,51

1,55

1,56

1,56

1,52 1,52

1,61

1,511,49

1,551,49 1,50

1,47

1,4

1,5

1,5

1,6

1,6

1,7

2006

2007

Jan

Fev

Mar

Abr

Mai

Jun

Jul

Ago

Set

Out

Nov

Dez

2008(Set)

Meta

EE

EE Realizado EE Ms Prog

Grfico 14: Evoluo da eficincia energtica na EFC

Fonte: Vale(2008)

A meta de eficincia energtica de 2007 foi estipulada em 1,58

Litros/MTKB e o resultado final foi cerca de 1,3% (1,56) abaixo da meta



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planejada. Em 2008 o resultado foi 2,6% abaixo de meta, o dobro do

resultado alcanado no ano anterior.

7.4 Trem de minrio de ferro 220, 330(TD2B), 330(TD3B)

No dia 17 de maio de 2008 foi implantado em cem por cento da

EFC o trem 330 tipo TD2B. A implantao do trem na malha foi gradual

como apresentado no grfico 15.

9 10 16

35

189

229

242

0

50

100

150

200

250

300

Jan

Fev

Mar

Abr

Mai

Jun

Jul

Trem Locotrol

Grfico 15: Evoluo da implantao na EFC do trem 330 - TD2B

Fonte: Vale (2008)

A implantao do trem TD3B iniciou em agosto com dois trens,em setembro foram mais oito trens.

2

8

62

90

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ago

Set

Out

Nov

Trem Tricotrol

Realizado Planejado



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Grfico 16: Evoluo da implantao na EFC do trem 330 TD3BFonte: Vale (2008)

Realizando uma anlise da evoluo da eficincia energtica

dos trens de minrio verificada uma evoluo satisfatria com a

modificao do trem tipo.

Grfico 17: Curva de probabilidade acumulada da eficincia energtica

para cada tipo de trem

De acordo com o grfico 17 se verifica que o trem TD3B, o

mais novo modelo de trem de minrio em fase de implantao na EFC,apresenta resultados mais eficientes que o trem TD2B, com uma mdia

igual a 1,359 L/KTKB e com 0,06 L/KTKB de desvio-padro.

Na tabela 18 apresentado o teste-t de comparao entre

amostras de diferentes tamanhos, tendo como hiptese que o resultado

Data

Percent

1,61,51,41,31,21,1

100

80

60

40

20

0

M ean S tD ev N

1,383 0,04982 71

1,359 0,05986 35

Variab le

EE locotrol Ago

EE tricotrol

Empirical CDF of EE locotrol Ago; EE tricotrolNormal



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do indicador de eficincia energtica do trem TD3B menor que o do

trem TD2B.

Tabela 18:Teste-T de comparao entre amostras dos trens

Two-sample T for EE TD3B vs EE TD2B AgoN Mean StDev

EE TD3B 15 1,3627 0,039

EE TD2B Ago 71 1,3831 0,0498

Difference = mu (EE TD3B) - mu (EE TD2B Ago)

Estimate for difference: -0,020

95% CI for difference ( -0,045 ; 0,004 )

Intervalo da E.E. TD3B (95%) ( 1,339 ; 1,387 )

Confiance T-Value P-Value

T-Test of difference = 0 (vs


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Figura 14: Teste de comparao entre as amostras de EE do trem TD2B

e TD3B

Fonte: Autor (2009)

Ou seja, tem-se uma probabilidade de 63% de que os valores

de eficincia energtica da amostra do trem TD2B so maiores que osvalores do trem TD3B e assim pode-se aceitar a hiptese nula do teste.

7.5 Equao da Eficincia Energtica e Prognstico

A eficincia energtica da Estrada de Ferro Carajs, como j

foi dito, um item de suma importncia e por isso conhecer seu

comportamento para se realizar previses futuras fundamental para que

auxilie na tomada de decises dos lderes do setor.

Para conhecer o comportamento do valor de eficincia

energtica da EFC foi realizada uma regresso mltipla com valores

histricos (janeiro/2007 a setembro/2008) de eficincia energtica dos

trens de minrio, de carga geral, passageiros e servio. Como resultado

Fonte: Autor

TD3B

TD2B



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dessa anlise foi conhecida a equao de regresso da eficincia

energtica da EFC apresentada a seguir:

(Eq. 11)Figura 15: Equao da eficincia energtica da EFC

Verifica-se um R=92,5%, isso significa que 92,5% dos dados

so explicados por essa reta de regresso, um valor que verifica a boa

adequao da reta aos dados. A partir da reta de regresso acima citada

foi realizado um prognstico para a eficincia energtica e a economia em

relao ao orado que a entrada desses trens pode contribuir EFC

quando os trens TD3B forem implantados em 100% dos trens de minrio.

R$ 3.678,69 R$ 6.136,01 R$ 8.593,34 R$ 7.411,47

LOCOTROLORADO

TRICOTROL TRICOTROL (1%) TRICOTROL (2%) LIMITE INFERIOR LIMITE SUPERIOR ORAMENTODESAFIO

Previso de EE em 2009 - R$Mil

(1,461,51) ..

(95%)

1,488

/

1,475

/

1,462

/

1,461

/

1,505

/

Grfico 18: Prognstico para a eficincia energtica da EFC com a

entrada do trem TD3B em 100% dos trens de minrio e economia em

relao ao orado.Fonte: Autor

1% de reduo de gasto com combustvel significa cerca de R$

2,6 Mi. Com o desempenho atual do trem TD3B a expectativa para o ano

de 2009, com 100% dos trens de minrio sendo com o formato TD3B apreviso estatstica apresenta um valor de eficincia energtica de 1,483

L/KTKB. O trem TD3B devido sua diviso em trs partes apresenta uma

boa maleabilidade na confeco dos planos de conduo podendo assim

encontrar um plano mais otimizado do que o utilizado hoje por isso foi

proposta nesse trabalho uma melhora na eficincia desses trens em 1% e

0,205 + 1,05 + 0,0932 + 0,00447 0,000152

92,5%



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