Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta [email protected].
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Nesta semana
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Agenda“Pinçadas” na História Recente do mercado de Energia ElétricaProjeto Clássico de EE, oportunidades e ganhos complementares
•Case•Meio Ambiente e Sustentabilidade•Renovação da Infra-estrutura e retrofits•Uso racional de água e energia•EE X Qualidade de energia; case•Produção e Produtividade•Medições elétricas e manutenção preditiva•Green IT e compliance no atendimento a cargas TI
Mercado de EE ESCOS, contratos de performance e fontes de financiamentoReflexões para nossos dias
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““Pinçadas” na história recente do mercadoPinçadas” na história recente do mercado• Anos 60-70 – Milagre Brasileiro (JK, militares, Itaipu) • 1973-1ª crise do petróleo e 1979-2ª crise do petróleo• Surgem as primeiras ESCOS nos EUA (DSM)-apoios de
concessionárias.• 1980´s-Eletrotermia no Brasil+AAE • 1986-Falta de água nos reservatórios do sudeste• 1985-Tarifação horo sazonal no Brasil+Procel• 1987-Mercado apresenta sistemas viáveis de iluminação mais
eficientes• Final 1980´s – surgem no Brasil as primeiras ESCOS• 1990-Inicio de retrofits (IL+AC+motores)• 1991-Inicio do CONPET• 1997-Fundação da ABESCO• 2001-Racionamento de energia no Brasil• 2000´s-Conscientização da população sobre o Aquecimento
Global• 2008- Proesco;EE=Sustentabilidade• EE no PNE 2030 do MME
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2009• Petróleo de USD 130 para USD 40• Baixa de demanda mundial• Brasil reduz compra de gás boliviano• Países falam em PIB negativo• União européia, EUA e Japão anunciam recessão• Os programas de governo sustentam a economia• A “verdade inconveniente” não está mais só.• Governos tentam “fazer as máquinas” andarem• OBAMA assume com discurso “verde”
– Recente discurso fala sobre automóveis e trens mais eficientes, fábricas de geradores eólicos, placas solares, baterias de nova geração
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de
GESTÃO
ENERGIAINSUMO DO PROCESSO
BUSCA DA EFICIÊNCIA
QUALITATIVO E QUANTITATIVO
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Projeto clássico de EE• Levantamento das oportunidades
(equipamentos e sistemas com melhores rendimento e eficiência; automação de processos; correção de operação; mudança de hábitos da produção; revisão de contratos com concessionária).
• Retrofits (renovação)• Enfim tudo que reduza “kW” ou “hora” com
o “menor investimento”.• Levantamento de investimentos necessários
para a implementação.• PAY-BACK(!!!????)
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PAY-BACKDefine o tempo de retorno :
PB=Investimento/retorno (benefício;ganho;lucro...) obtida por
determinado período
PB=I/RMas como definir o “R”???
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Premissa do projeto:•Cobrança de ER=0•Geração na Ponta
CASO
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Efeito da mudança de impedância da fonte
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Consumo Ponta 42.531 kWhCusto Geração Ponta R$ 21.265 0,50 R$/kWhCusto Concessionária R$ 54.176 1,27 R$/kWh
Custo Exc. Reativo R$ 15.150 Taxa de Juros Anual 14% Proesco
Taxa de Juros Mensal 1,0979% Economia anual R$ 576.728
Vida Útil Equipamento 10 anos
Fluxo Caixa
-R$ 1.200.000-R$ 1.000.000
-R$ 800.000-R$ 600.000-R$ 400.000-R$ 200.000
R$ 0R$ 200.000
jan/
09fe
v/09
mar
/09
abr/
09m
ai/0
9ju
n/09
jul/
09ag
o/09
set/
09ou
t/09
nov/
09de
z/09
jan/
10fe
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mar
/10
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ai/1
0ju
n/10
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set/
10ou
t/10
nov/
10de
z/10
jan/
11fe
v/11
Pay-Back Simples
19,7 meses
Pay-Back Descontado
22,3 meses
Economia Anual (“R”)
R$ 576.728
TIR aproximado em 10 anos
62% ao ano
Análise da Viabilidade Econômica
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Considerações tomadas na parcela “beneficio”
• Geração na ponta viabilizada com CR adequada• Eliminação da cobrança de energia reativa........................mas!!!!!!!!!!! e o “resto”?........................mas!!!!!!!!!!! e o “resto”?
• Quais as perdas de processo e retrabalho relativos a baixa qualidade de solda?
• Quais as perdas elétricas devidas ao baixo fator de potência?
• Qual a capacidade de ampliação devido a implantação da compensação reativa?
• Quais problemas nos equipamentos e operação devido a baixa qualidade de energia na planta?
• Quais os ganhos ambientais devidos a intervenção?
• Estes custos entram na “conta” da viabilidade??
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Ganhos complementares e oportunidades
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Meio Ambiente e Sustentabilidade
• Pelo lado da produção de energia o meio ambiente é a principal vítima; alagamento de grandes áreas nas hidrelétricas e incremento da poluição devido às térmicas convencionais e nucleares
• A redução do ritmo de crescimento da produção desta geração , ou mesmo a postergação de projetos do lado da oferta e construção de novas usinas e o impacto ambiental relativo, pode ser obtida com ações de eficiência energética pelo lado da demanda.
• A eficiência energética não resolve a equação energia x meio ambiente, mas é parte importante na busca da mitigação dos impactos ambientais e redução das emissões
• A ISO 14000, certificação de meio ambiente, pressupõe que as instalações elétricas do local a ser certificado sejam adequadas, confiáveis e estejam de acordo com as normas específicas e aplicáveis.
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Green Solution!!!!Recente Artigo: Al Gore
Soluções para crise com investimento em medidas de sustentabilidade e geração de energia limpa
•Substituição da rede elétrica americana desde as zonas de produção de energia limpa; fazendas nas áreas rurais, até os centros urbanos onde é consumida•Investimento de US$400 Bilhões financiado em 10 anos; contra os custos devidos às perdas por falhas elétricas das empresas americanas atingem US$ 120 Bilhões/ano em falhas endêmicas.•A tecnologia agregada ao novo projeto da rede, apresenta um grau de confiabilidade muito maior reduzindo drasticamente a cifra das perdas apresentadas.
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•Necessidade de desenvolvimento tecnológico de novos sistemas de isolamento, janelas e iluminação. Nos EUA, 40% das emissões de dióxido carbono têm nos prédios e nas edificações como origem. •Uma instalação, ou sistema elétrico concebidos de forma adequada com conceitos de alta confiabilidade e baixas perdas é o primeiro passo para redução de perdas operacionais nas instalações de uma forma geral e das perdas técnicas e comerciais das concessionárias
+ Al Gore
.....na integra:
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“...Eis o que podemos fazer agora: um investimento elevado e imediato para empregar as pessoas na substituição das tecnologias energéticas do século 19, que dependem de
combustíveis perigosos e caros de matriz carbônica, pelas tecnologias do século 21século 21, que utilizam combustível gratuitocombustível gratuito e abundante: o sol, o vento e o calor natural da terra. Segue-se
um plano de cinco partescinco partes para restaurar o poder energético da América com o compromisso de produzir 100% da nossa
energia a partir de fontes livres do carbono em um prazo de dez anos. É um plano que nos aproximaria de soluções para a
crise climática e econômica - e criaria milhões de novos milhões de novos empregosempregos que não poderiam ser terceirizados.
Em primeiro lugar, Obama e o novo congresso deveriam oferecer incentivos de larga escala ao investimento na
construção de instalações solares e térmicas concentradas nos desertos do sudoeste, instalações eólicasinstalações eólicas no corredor que vai
do Texas até as Dakotas e instalações avançadas em pontos de grande geração de calor geotérmico capazes de produzir boa
quantidade de eletricidade”.
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“.....em segundo lugar, devemos começar o planejamento e construção de uma rede nacional inteligente e unificada para o transporte da energia renovável, desde as zonas rurais onde ela é gerada na sua maior parte até as zonas urbanas onde ela é consumida. Novos circuitos subterrâneos de alta tensão e grande eficiência pode ser projetada com recursos "inteligentes" , eliminando o desperdício. O custo dessa rede O custo dessa rede moderna - US$ 400 bilhões ao longo de dez moderna - US$ 400 bilhões ao longo de dez anos - não se compara à perda anual das anos - não se compara à perda anual das empresas americanas (cerca de US$ 120 empresas americanas (cerca de US$ 120 bilhões) provocada pelo efeito cascata de falhas bilhões) provocada pelo efeito cascata de falhas que são endêmicas à nossa rede elétrica”.que são endêmicas à nossa rede elétrica”.
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O que se encontra pela
frente
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Oportunidades na renovação da infra estrutura- “retrofits”
• Instalações elétricas mais confiáveis; redução de paradas (MTBF associado a vida dos componentes e equipamentos)
• Sistemas mais compactos, e com lógica comum de automação
• Automação, controle e monitoração• Proteção e segurança na operação (NR10)• Integração com outras utilidades (água, ar
comprimido, frio, calor, etc)• Medições elétricas e aspectos de
qualidade de energia
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!!!!!!!!!!
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• Acionamento de motores e bombas, variadores de velocidade X chaves compensadoras e estrela-triângulo.
• Motores de alto rendimento: Substituição de motores convencionais em más condições por outro de potencia adequada e de alto rendimento
• Substituição de componentes internos de quadros terminais com a automação de circuitos de iluminação.
• Sistemas de ar condicionado central obsoletos por outros com menor kW/TR e “green” gás
• Medidores de consumo e de qualidade de energia. Automação de subestações, disjuntores e sistemas de distribuição.
• Troca de transformadores por outros de menor potencia e “secos”.
• Compensação reativa com sistemas anti-ressonantes, manobra isenta de transientes e adequados as condições de operação da carga.
Alguns exemplos:
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kW=kVA FP =100%
Banco de capacitoresd
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Uso racional de água e energia• 2,5% de toda água do planeta é doce.• Brasil: 12% a 16% de todo o estoque hídrico do planeta
boa parte na bacia Amazônica, • Agricultura irrigada (setor de maior demanda de
recursos hídricos) apresenta potenciais de economia através da adequação dos processos e aplicação de tecnologias modernas.
• Novos equipamentos e controle permitem aos usuários reduzir o consumo de água e energia drasticamente.
• Novos processos de reuso de água e aproveitamento de água de chuva
• Redução das perdas por vazamentos• Adequação dos sistemas elétricos• Adequações contratuais (compra de energia)• Introdução de equipamentos mais eficientes (bombas,
motores elétricos e acionamentos)• Introdução de novas tecnologias de operação• Melhoria na manutenção dos sistemas
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Agua potável!!!!!!!
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Algumas constatações
Q m3/h Q (m3/s) AMT Rend Pot (kW) h/d h/ano MWh R$/MWh Custo (R$) V. UtilBomba 1 900 0,25 120 0,60 490 18 6570 3.219 180,00 579.474,00 10Bomba 2 900 0,25 120 0,75 392 18 6570 2.575 180,00 463.579,20 10
Desperdício anual (R$) Taxa VP115.894,80 12% 654.831,47
Normalmente o custo de um conjunto motobomba é da ordem de 2% do seu custo no ciclo de vidaO custo com energia elétrica corresponde a aproximadamente 97% no ciclo de vida do conjunto motobomba (fonte: ACE energia)O mesmo ocorre com lâmpadas incandescentes (100W*1000 h= 100kWh); custo da energia durante a vida R$ 18,00; custo de aquisição da lampada R$ 2,00
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Custo de Perturbações QEAtividade/Tipo Custo por evento ( US$)
Têxtil 1.000 a 20.000
Fundição 2.000 a 20.000
Gráfica 4.000 a 25.000
Plástico / metal 5.000 a 60.000
Automotiva 5.000 a 70.000
Extrusão 3.000 a 150.000
Papel 1.000 a 80.000
Semicondutor 30.000 a 1.000.000
Farmacêutica 5.000 a 75.000
Perdas em QE por ano estimada Brasil: 2 a 3 BI US$ / ANO
(baseada no consumo proporcional; USA US$ 15 BI / ANO)Fonte: EPRI
EE X Qualidade de energia
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• retrofit em sistemas de iluminação: efeitos da substituição de reatores convencionais por eletrônicos, sistemas de vapor e LED´s)
• Inversores de frequência e as harmônicas• Compensação de energia reativa e
FP(RT,Perdas,kVA,$); Harmônicas• Cuidados com ressonância• Dimers(ilum, chuveiros)• Eletrodomésticos
EE X Qualidade de energia
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QE x EE
Equipamento Prdt EE QE
Conversores e acionamentos
Reatores e controles em sistemas de iluminaçãoFiltros de harmônicas e compensação reativaCapacitores sem filtros ( ressonância)
Filtros Ativos (harmônicas)
Lâmpadas FLC
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Suprimento de energia à FormaçãoPercepção do problema
Fonte trifásica
x carga
monofásica
Retif. Retif. Retif. Retif.
baterias baterias baterias baterias
Compensação Reativa com Bancos automáticos
convencionais.
explosão
Sobreaquecimento dos cabos de força: fases e
neutro
Y
CASE
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Avaliação das correntes da carga no TRAFOFundamental e 3ª harmônica
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Falha no sistema elétrico
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Suprimento de energia à FormaçãoDiagrama simplificado
Retif. Retif. Retif. Retif.
baterias baterias baterias baterias
Y
FUSES1
FUSES3
...............................
Bus
L1
C1 C1 C1
L1 L1
F1 F1 F1
2 conjuntos
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CIRCUITO DE BATERIAS
CONT. PROCESSO
RETIF. CARGA
Processo de Formação de Baterias
FUSES1
FUSES3
...............................
Bus
L1
C1 C1 C1
L1 L1
F1 F1 F1
• Regulação•Fator de Potência e harmônicos•Redução da corrente .•Redução de perdas
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Equipamentos e Instalações
• Compensador estático em tempo real- 427 kvar
• Compensador fixo•2 x 150 kvar
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• Incremento de produção• Incremento de produtividade (declive)
produção
Produção e Produtividade
custo
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As perdas de processo e remanufatura
Matéria prima
kWh Produto final
Perdas
Sucata
Qualidade!!!!Qualidade!!!!
!!!!
$$$$$$
Matéria prima 2a
kWh
HM+HH
+
Qualidade de
energia=
produtividade!!
Pay-Back?!?!?!
Perdas:
2001-US$15Bi/ano
Estimativa BR- US$ 2 a 3 Bi/ano
Novo estudo – US$ 80 Bi/ano
![Page 41: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/41.jpg)
Oportunidades das “medições elétricas” Medidor financiado por projeto EE, reduz paradas e incrementa a produtividade
•A correta interpretação do comportamento das variáveis elétricas evita recorrências de defeito (a grande familia e “ovo e galinha”).Identificação de paradas e manutenção preditiva. •Atendimento a cargas TI,“green IT”e “compliance” de alimentação de cargas TI.•Medições de “quantidade(*)” e “qualidade” de energia.» (*) normalmente aplicado em rateio ou medições pariciais e setoriais
![Page 42: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/42.jpg)
Medições e análises • O que medir – Quantidade x Qualidade• Domínio da freqüência X Domínio do tempo
(sinal no tempo X valor eficaz no tempo)• Tempo de Aquisição, resolução e integração • Conhecer as variáveis que se desejam medir• Inter-relação entre as variáveis elétricas• Regime de operação típico• Metodologia adequada• Medição instantânea X perfil• Memória, trigger, capacidade de
armazenamento• Inter relação de variáveis elétricas – dicas do
que está acontecendo
![Page 43: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/43.jpg)
Alta taxa de aquisição
-100%
Vol
tage
100% Evento em 64 amostras por ciclo – Afundamento?
Mesmo evento com 1,024 amostras por cilco– Transientes!V
olta
geV
olta
ge
-100%-100%
100%100%
![Page 44: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/44.jpg)
• IEC 61000-4-30 instructs: 10/12 Cycle averagingMonitoração rápida dos parametros rms em sistema de solda industrial
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
Sliding Window AverageSliding Window Average
Fixed AverageFixed Average
Cycle-by Cycle
5 different voltage drops
17-23v, 11 cycles
IEC 61000-4-30 one voltage drop
14v, 70 cycles
Cycle CurrentCycle Voltage
Sliding Window Average one voltage drop
17v, 70 cycles
Current [A] Voltage [V]
Cycle
VoltageVoltage
CurrentCurrent
![Page 46: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/46.jpg)
fonte
carga
M
![Page 47: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/47.jpg)
fonte
cargaM
Ih
Ih
![Page 48: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/48.jpg)
Green IT
• Data centers devem possuir alem dos equipamentos TI, as instalações envolvidas (ar condicionado, iluminação, etc) de técnicas e conceitos de EE e sustentabilidade.
• Oportunidade para medições de QE• “Compliance” de alimentação das
cargas
![Page 49: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/49.jpg)
A especificação:
“CURVA ITIC”v=f(t)
![Page 50: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/50.jpg)
Premissas de alimentação elétrica• Cargas TI devem ser mantidas alimentadas conforme
condições estabelecidas na curva ITIC ou outra referencia que venha a ser estabelecida, em limites de tensão nominal e distorção em períodos máximos relativos .
• O não atendimento a estas premissas causará o desligamento da fonte do equipamento com as conseqüências conhecidas.
• A garantia da alimentação considera a existência de fontes contingentes adequadas, normalmente os UPS que em geral são equipados com baterias sem tempo de transferência para a carga, atendendo a premissa inicial
• A garantia de fornecimento da energia para a carga TI nas condições estabelecidas deve ser atestada por instrumento com capacidade de análise também da premissa inicial.
![Page 51: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/51.jpg)
Garantia de atendimento as premissas• Através de instrumentação que seja capaz de
registrar e disponibilizar as condições da energia fornecida às cargas TI nas restrições de alimentação elétrica definidas.
• Localização: O mais próximo da carga TI• De preferência não vinculada nem a fonte e nem a
carga (3ª parte).• Monitoração a “qualquer” instante, com
rastreabilidade assegurada e sem pré-condições.
![Page 52: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/52.jpg)
Pré-requisitos de instrumento• Registro de tensão, que possibilite a avaliação dos períodos
especificados (ciclo a ciclo) • Taxa de aquisição de dados suficiente para “enxergar” as
formas de onda ( pelo menos 512 amostras por ciclo)• Capacidade de armazenamento das informações, suficiente
para analise posterior sem restrições• Disponibilização das outras variáveis elétricas simultâneas
para análise de causa e efeito.• Sincronização de diversos instrumentos na mesma base de
tempo, para analise de comportamento de “sistemas”, como o comportamento de manobra e transferência de chave estática.
![Page 53: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/53.jpg)
Falta de gravação de todos os parâmetros
• Conclusão para 16 ciclos: Afundamento Fase-Fase• Informações insuficientes para identificar as fontes
21
18
15
12
9
2412
0
-12
-24
2412
0
-12
-24
2412
0
-12
-24
29-04-2007 07:33:49.974
Elspec PQSCADA Investigator
29-04-2007 07:33:50.278
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
21
18
15
12
9
2412
0
-12
-24
2412
0
-12
-24
2412
0
-12
-24
29-04-2007 07:33:49.974
Elspec PQSCADA Investigator
29-04-2007 07:33:50.278
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
L-L
L-L
L-L
case
![Page 54: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/54.jpg)
(Zoom-Out)•1 segundo de informação revela dois eventos sequenciais
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
21
18
15
12
9
2412
0
-12
-24
2412
0
-12
-24
2412
0
-12
-24
29-04-2007 07:33:49.777 29-04-2007 07:33:50.771
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
21
18
15
12
9
2412
0
-12
-24
2412
0
-12
-24
2412
0
-12
-24
29-04-2007 07:33:49.777 29-04-2007 07:33:50.771
Elspec PQSCADA Investigator
L-L
L-L
L-L
![Page 55: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/55.jpg)
22
20
18
16
14
12
10
222018161412
10
24
8642
0
29-04-2007 07:33:49.777 29-04-2007 07:33:50.771
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
22
20
18
16
14
12
10
222018161412
10
24
8642
0
29-04-2007 07:33:49.777 29-04-2007 07:33:50.771
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Acrescimo de informação Uf(fase)Com a Tensão de fase revela-se a causa
![Page 56: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/56.jpg)
22
20
1816
1412
10
2421181512
9630
28
24
20
16
12
8
4
29-04-2007 07:33:49.777 29-04-2007 07:33:50.771
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
22
20
1816
1412
10
2421181512
9630
28
24
20
16
12
8
4
29-04-2007 07:33:49.777 29-04-2007 07:33:50.771
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Volts
,L-N
[kV]
Sequencia de eventos•Verifica-se o religamento das cargas após o primeiro evento, causando um segundo evento.
Cur
rent
[A]
Monitoração da Monitoração da corrente corrente adiciona adiciona
nova nova informaçãoinformação
![Page 57: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/57.jpg)
Cur
rent
s [A
]Fr
eq. [
Hz]
2220181614
14
12
10
8
2613
0-13-26
2010
0-10-20
5251504948
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Cur
rent
s [A
]C
urre
nts
[A]
Freq
. [H
z]
2220181614
14
12
10
8
2613
0-13-26
2010
0-10-20
5251504948
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Cur
rent
s [A
]
“Logging” contínuo em 16 Ciclos
•Queda de tensão em uma grande área industrial.•Regra clássica: Tensão cai porque a carga (corrente sobe)
ou vice-versa, evento a montante ou a jusante do ponto de monitoração?
16 waveforms sampling16 waveforms sampling
![Page 58: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/58.jpg)
“Logging” continuo300 ciclos contínuos (Zoom-Out)
•A variação da frequência indica problemas em fonte externa
7 Seconds7 Seconds
2220181614
14
12
10
8
2613
0-13-26
2010
0-10-20
5251504948
03-01-2007 17:36:17.750
Elspec PQSCADA Investigator
03-01-2007 17:36:23.893
Cur
rent
s [A
]Fr
eq. [
Hz]
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Cur
rent
s [A
]
2220181614
14
12
10
8
2613
0-13-26
2010
0-10-20
5251504948
03-01-2007 17:36:17.750
Elspec PQSCADA Investigator
03-01-2007 17:36:23.893
Cur
rent
s [A
]Fr
eq. [
Hz]
Volts
,L-N
[kV]
Volts
, L-L
[kV]
Cur
rent
s [A
]
50.450.350.2
50.050.1
![Page 59: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/59.jpg)
•A corrente varia antes e depois do evento
45.000 Ciclos (Zoom-Out)
15 minuets15 minuets
22
20
18
16
14
21
18
15
12
9
50.28
50.22
50.16
50.1
50.04
49.98
31:43.505
Elspec PQSCADA Investigator
45:08.867
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [H
z]C
urre
nts
[A]
22
20
18
16
14
21
18
15
12
9
50.28
50.22
50.16
50.1
50.04
49.98
31:43.505
Elspec PQSCADA Investigator
45:08.867
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [H
z]C
urre
nts
[A]
![Page 60: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/60.jpg)
22
20
18
16
14
21
18
15
12
9
50.3
50.2
50.1
50
49.9
16:58:33.273
Elspec PQSCADA Investigator
18:16:22.235
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [H
z]C
urre
nts
[A]
22
20
18
16
14
21
18
15
12
9
50.3
50.2
50.1
50
49.9
16:58:33.273
Elspec PQSCADA Investigator
18:16:22.235
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [H
z]C
urre
nts
[A]
•Pode-se observar que a variação de corrente é típica no site
250.000 ciclos (Zoom-Out)
More then 1 hourMore then 1 hour
![Page 61: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/61.jpg)
Evento em grande escala• Estas instalações estão distantes Estas instalações estão distantes
a 62km e 54km da primeiraa 62km e 54km da primeira• A variação da tensão se A variação da tensão se
observam exatamente iguais nos observam exatamente iguais nos três locaistrês locais
• A corrente cai durante o evento A corrente cai durante o evento nos três locaisnos três locais
62km / 39m62km / 39m
172168164160156
50.3
50.2
50.1
50
49.9
176
152148144140136
39383736
40
353433
50.25
50.15
50.05
49.95
49.85
03-01-2007 17:08:42
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [H
z]C
urre
nts
[A]
03-01-2007 18:24:21
Elspec PQSCADA Investigator
172168164160156
50.3
50.2
50.1
50
49.9
176
152148144140136
39383736
40
353433
50.25
50.15
50.05
49.95
49.85
03-01-2007 17:08:42
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [H
z]C
urre
nts
[A]
03-01-2007 18:24:21
Elspec PQSCADA Investigator22
11
22
33
22
20
18
16
14
21
18
15
12
9
50.3
50.2
50.1
50
49.9
16:58:33.273
Elspec PQSCADA Investigator
18:16:22.235
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [Hz
]C
urre
nts
[A]
22
20
18
16
14
21
18
15
12
9
50.3
50.2
50.1
50
49.9
16:58:33.273
Elspec PQSCADA Investigator
18:16:22.235
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [Hz
]C
urre
nts
[A]
11
54km / 34m54km / 34m
23.122
20.9
19.818.7
50.3
50.2
50.1
50
49.9
24.2
17.6
16.5
150
140
130
120
110
160
100
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [H
z]C
urre
nts
[A]
03-01-2007 17:08:42 03-01-2007 18:24:21
23.122
20.9
19.818.7
50.3
50.2
50.1
50
49.9
24.2
17.6
16.5
150
140
130
120
110
160
100
Elspec PQSCADA Investigator
Volts
, L-L
[kV]
Freq
. [H
z]C
urre
nts
[A]
03-01-2007 17:08:42 03-01-2007 18:24:21
33
![Page 62: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/62.jpg)
Porque registrar todas as situações e não somente os “eventos”
Nominal 230kVtodos los valores entre -2% - +6%
![Page 63: Nesta semana Por trás da GESTÃO DE ENERGIA Jose Starosta jstarosta@acaoenge.com.br.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051519/552fc15e497959413d8e5b00/html5/thumbnails/63.jpg)
Análise Multi-ponto Diversas fontes
• Dois eventos diferentes podem ser identificados de forma errada.• A solução corretiva para um trafo não irá prevenir os eventos de recorrencia em outros pontos
80%
90%
100%
Voltage
First EventFirst EventFirst EventFirst Event Second EventSecond Event
Second EventSecond Event
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Multipoint AnalysisTime Delay and propagation Analysis
•Time synchronization allows time delay analysis
0.1 Sec/Div80%
90%
100%
Voltage
First Event
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Disponibilidade de conhecimento
Conhecimento
Acertabilidade
Controladores
Medidores de energia
Treinamento
0%
100%
Quando O que De onde Porque O que fazer
Source of Information treinamento
“Today at 09:00”“From Customer X”
“Motor Startup”“Synch. Startups”
“20% Sag”
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Disponibilidade de conhecimento
Conhecimento
Acertabilidade
Controllers
Power meters
Educated guess
0%
100%
Source of Information Educated guess
“Today at 09:00”“From Customer X”
“Motor Startup”“Synch. Startups”
“20% Sag”
Medições contínuas dasinformações disponíveis o tempo todo
em 1024 amostras/cicloCom tecnologia de compressão de arquivos
Fontes de informação:
Quando O que De onde Porque O que fazer
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Outros ganhos adicionais• Redução no consumo de água• Adequação do gás refrigerante (AC) aos
protocolos internacionais de meio ambiente• Liberação de área ocupada por infra-estrutura.• Redução de consumo de combustíveis fósseis em
caso de geração própria• Redução de resíduos (mercúrio das lâmpadas)• Acionamentos e automação• Qualidade de energia• “Compliance” em cargas TI• Redução dos custos de produção
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Potencial de mercado
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Setor IndustrialSubsetor % de economia
Químico 10%
Alimentos e Bebidas 10%
Ferro Gusa e Aço 8 a 30%
Não Ferrosos/Outros Metálicos
3%
Papel e Celulose 6%
Têxtil 6%
Ferro Ligas 5%
Cimento 7 a 19%
Fonte: PROCEL/COPPE/UFRJ
Subsetor % de economia
Supermercados 23%
Hotéis 9%
Shopping Centers 28%
Hospitais 7%
Bancos 8%
Prédios Comerciais 11%
Telefonia 10%
Outros 10%
Setor ComercialPotenciais de Economia
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Custo crescente dos energéticos; Aumento da competitividade das empresas,
face ao fenômeno da globalização; Preocupação mundial com o aquecimento
global e a sustentabilidade; Baixo nível de eficiência energética nas
empresas brasileiras;
Falta de legislação e de conhecimento financeiro para adoção dos Contratos de Performance por parte das empresas;
Dificuldade na obtenção de financiamento de projetos;
Alta sensibilidade aos riscos nos financiamentos - aspectos de garantias;
Disseminar no mercado brasileiro o conhecimento dos aspectos qualitativos e quantitativos do uso da energia e o potencial para sua redução;
Ampliar a promoção e divulgação do conceito de Eficiência Enérgica;
Divulgar projetos de Eficiência Energética de sucesso;
Insegurança quanto a real oferta futura de energia;
Investimentos de recursos por terceiros em Eficiência Energética;
Políticas públicas voltadas para energia e eficiência energética;
PROESCO; Existência de ESCOs com alta capacidade
técnica no mercado;
Fatores Indutores Fatores Restritivos
DESAFIOS OPORTUNIDADES
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Cenário do Mercado
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Característica de uma ESCO• Responsabilidade por todas etapas de
um projeto, envolvendo eventuais parceiros de “sua” responsabilidade
• Critérios de financiamento• Assume riscos do não atingimento de
metas.• Compartilha lucros e perdas• Remuneração variável• ESCO não é empresa de consultoria,
porém as vezes opera como tal.
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Etapas de um projeto clássico de EEgerenciado por uma ESCO
• Pré-diagnóstico e levantamento inicial de oportunidades
• Diagnósticos e projeto de EE, definição de linhas de base a ser utilizada na M&V
• Avaliação economico-financeira e ajustes• Definição de agentes financiadores• Cronograma fisico de implantação e financeiro
com critérios de ganhos (ex: compartilhados)• Implantação do projeto• M&V (na conclusão ou na base de tempo)• Recuperação dos investimentos e recálculo com
“outras variáveis”
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OportunidadesLevantamento e análise da situação existente
Análise da viabilidade técnico-econômica
Recursos
Autofinanciados
Concessionárias PEE
Fundos de investimento
Fornecedores
Proesco
Parceiros e investidores
Implementação Execução dos projetos aprovados
ESCO - Abordagem Comercial
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74
Formas de relacionamento
Mi USD de investimento
Equipe técnica de manutenção
Foco na produção
Equipe preparada
Know How
Normalmente sem $
garantia
Cliente ESCO
*
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Contrato de Performance
AnosEconomias Garantidas no Período Contratual
Implementaçãodas Medidas deEficientização
$ Custo Atual
Custo FinalEconomias Compartilhadas com a ESCO
Pagamento do Financiamento
Custos Reduzidos
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BENEFÍCIOS DO CONTRATO DE PERFORMANCE e das ESCO’s
EspecialistasEspecialistas focados nos diversos setores / usos finaisfocados nos diversos setores / usos finais
Metodologia de financiamento de projetoMetodologia de financiamento de projeto baseado em baseado em
fluxo de caixa positivofluxo de caixa positivo
Economias garantidasEconomias garantidas
Acesso aAcesso a receitas com MDL (créditos de carbono)receitas com MDL (créditos de carbono)
Melhoria do DesempenhoMelhoria do Desempenho da empresa com fluxo de caixa da empresa com fluxo de caixa
positivopositivo
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VANTAGENS E RESULTADOS
ELEVAR a “Vantagem Competitiva” da empresa ELEVAR a “Vantagem Competitiva” da empresa
através da otimização do desempenho energético, através da otimização do desempenho energético,
obtendo:obtendo:
• Menores custos com EnergiaMenores custos com Energia
• Menor impacto ambiental da produçãoMenor impacto ambiental da produção
• Maior ProdutividadeMaior Produtividade
• Melhor resultado financeiroMelhor resultado financeiro
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Financia obras (incluídos estudos) e equipamentos; Financiados podem ser as ESCOs ou seus Clientes; Prazo de até 6 anos, incluída a carência de até 2 anos; Custo de TJLP + 5% ao ano; Contrato de Performance pode ser a garantia em
financiamento à ESCO.
PROESCOPROESCO
MODALIDADES:
OPERAÇÃO INDIRETA: PROJETOS COM RISCO TOTAL DO AGENTE FINANCEIRO
RISCO COMPARTILHADO: BNDES E O AGENTE FINANCEIRO MANDATÁRIO ASSUMEM O RISCO DO PROJETO; PARTICIPAÇÃO DO BNDES LIMITADA A 80%.
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Financiado
Custo Financeiro
AnualParticipação Prazo Garantias
ESCO TJLP+
1%+
Spread (até 4%)
Até 90%do
investimento
Total: Até 6 anos
Carência: Até 2 anos
A critério do Agente
FinanceiroConsumido
r
OPERAÇÃO INDIRETAPROESCOPROESCO
ESCO
TJLP +
1% BNDES+
1% Banco+
3% Risco
Até 90%do
investimento
Total: Até 6 anos
Carência: Até 2 anos
Direitos creditórios
BNDES assumeAté 80%
RISCO COMPARTILHADO
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Exemplo anterior (comp reat) com financiamento Investimento inicial 947.149R$
economia prevista/ mês 48.061R$ economia prevista/ ano 576.728R$
remuneração mensal cliente 30%remuneração mensal ESCO 30%
remuneração mensal Investidor 40%remuneração mensal cliente 14.418R$ remuneração mensal ESCO 14.418R$
remuneração mensal Principal 19.224R$ taxa financiamento/ mês 1,10%taxa financiamento/ ano 14,00%Pay Back simples (meses) -19,71
k aumento do custo de energia/ano 1,06
Avaliação do fluxo de caixa-financiamento
(1.200.000)
(1.000.000)
(800.000)
(600.000)
(400.000)
(200.000)
-
200.000
400.000
600.000
800.000
1.000.000
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86
meses
R$
fluxo
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PEE (programa de EE das concessionárias)
• Concessionárias devem atualmente investir 0,5% do ROL, sendo 50% em projetos de baixa renda (!!!!!!)
• Na Início das atividades na prática em meados de 2004, com outras premissas
• A atual resolução ANEEL 300 de 12-02-2008 regulamenta o processo
• Hospitais, escolas, prédios públicos, iluminação publica, iluminação e refrigeração de baixa renda tem sido os focos dos projetos.
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82
Valores do ROL para projetos de EE1%
0,5%
0,25%
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83
Alguns projetos de concessionárias no PEE
•Hospitals
•Escolas
•Prédios comerciais
•Estações de tratamento agua e esgoto
•Industrias
•Clubes e campos de futebol
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Reflexões para nossos dias• Projetos de EE devem ser multi-focais
(funcionalidade, operação, manutenção, segurança, ações de sustentabilidade e economia de água e outros insumos, redução de custos globais e aspectos sociais); Ganhos com ações indiretas devem ser contabilizados de alguma forma
• EE deve participar da matriz energética e programa de governo como o leilão de EE
• Crise requer aumento de produtividade• PEE deve ficar livre de ações políticas• Treinamento e formação deve ser incrementado• Incremento e divulgação de novas tecnologias
são fundamentais• Formadores de opinião devem conhecer os
conceitos envolvidos