Optimizing the management of energy commercialization

Otimizando o gerenciamento de comercialização de energia

Carlos Alberto Vigas França

Carlos Alberto Vigas A. Carlos Alberto Vigas A. Fran Franç ça a Eng. Medição / Automação

Especialista em Engenharia de Gás Natural ­ UFBA

OTIMIZANDO O GERENCIAMENTO DE OTIMIZANDO O GERENCIAMENTO DE COMERCIALIZA COMERCIALIZAÇ ÇÃO DE ENERGIA ÃO DE ENERGIA

São Paulo, 05 de agosto de 2005.

ØOBJETIVO: vAnalisar os aspectos técnicos e administrativos relacionados á gestão da medição de gás natural.

ØTÓPICOS: v1. Introdução v2. Aspectos técnicos das medições por segmento: ü1. Industrial / 2. GNV / 3. Residencial / 4. Citygates. ü5. Medição Remota.

v3. Aspectos administrativos ü1. Considerações / 2. Problemas / 3. Recomendações

OTIMIZANDO O GERENCIAMENTO DE OTIMIZANDO O GERENCIAMENTO DE COMERCIALIZA COMERCIALIZAÇ ÇÃO DE ENERGIA ÃO DE ENERGIA

1. INTRODU 1. INTRODUÇ ÇÃO ÃO

ØMedições na indústria e na sociedade: vMedidas erradas acarretam desperdício, baixa qualidade e altos custos; v Suporte para tecnologia e métodos de produção eficiente; v Quantificação e avaliação de transações comerciais; v Transferência de tecnologia e inovação; v Intercambialidade de sistemas e de produtos; v Proteção para o consumidor; v Saúde e segurança para a sociedade.

ØO preço: vEm 1999, as atividades regulatórias em metrologia nos EUA, visando minimizar erros de medidas na indústria e no comércio, impactaram diretamente 52,8% do PIB; vNos EUA, as incertezas foram reduzidas de +/­ 18% (em 1969) para +/­ 5,55% (2004), implicando na redução de mais de US$ 100 milhões/ano em gastos em tratamentos equivocados.

VALOR DA MEDI VALOR DA MEDIÇ ÇÃO ÃO

Fonte: SENAI / CIMATEC, 2004.

APLICA APLICAÇ ÇÃO: G ÃO: GÁ ÁS NATURAL S NATURAL

Fonte: BAHIAGÁS, 2004.

Ø Projeto / Dimensionamento / Aplicação. vPlaca de orifício; Deslocamento positivo; Turbina; Diafragma;Ultrassônico; Coriolis.

CONFIGURAÇÃO TÍPICA DE UMA INSTALAÇÃO DE CAMPO NUMA ERPM

PI O1A

PI O1B

XV O1B

PCV O1B

XV O1A

PCV O1A ZSL

01A

ZSL 01B

PI O2A

PI O2B

FQI 01

FE 01

PI TI

03 01 PSV O1A

PSV O1B

PI02

ELEMENTO EMISSOR DE SINAIS (SENSOR/TRANSDUTOR)

CLIENTE DISTRIBUIDORA

SINAL ELÉTRICO

SIMBOLOGIA

CONTROLADOR PROGRAMÁVEL

INSTRUMENTO LOCALIZADO NO SISTEMA DE SUPERVISÃO

LIGAÇÃO POR SOFTWARE

ZSL O1A

INSTRUMENTO DE CAMPO

FT 01A

FT 01B

PT 03

TT 01

ZSL O1B

VÁLVULA DE BLOQUEIO, CONTROLE OU ALÍVIO, PLACA DE ORIFÍCIO

PIT 02

ØO comissionamento de uma estação de gás natural. ØA operação e manutenção de um sistema de medição.

ESTA ESTAÇ ÇÃO DE G ÃO DE GÁ ÁS NATURAL S NATURAL

2.1. MEDI 2.1. MEDIÇ ÇÃO INDUSTRIAL ÃO INDUSTRIAL

2. ASPECTOS T 2. ASPECTOS TÉ ÉCNICOS CNICOS

ØA gestão dos medidores é individual, pois o seu número é relativamente pequeno; ØGrandes impactos financeiros relacionados aos desvios de medição e à gestão do capital investido no sistema de medição; ØA logística da manutenção dos medidores é um problema complexo, principalmente no Brasil; Ø Sistemas de medição instalados com conversores de volume no lugar dos medidores isolados, possuindo: vMenor incerteza; vMenor confiabilidade operacional; vNecessidade de inspeções periódicas; vNecessidade de suporte de instrumentação.

ASPECTOS GERAIS ASPECTOS GERAIS

ØNormalmente a aprovação metrológica se equipara à construtiva, além de não ter aprovação de modelo pelo INMETRO; ØA escolha dos medidores: vAspectos operacionais / perfil de consumo; vAprovação para transferência de custódia pela OIML; vVida útil e custo de manutenção; vSuporte do fornecedor e fabricante; vPreço dos componentes internos.

ØA qualificação dos medidores futuramente deverá ser realizada sob supervisão do INMETRO: vAnálise da compatibilidade dos instrumentos projetados; vCalibrações e ensaios diversos em laboratório; vConfigurações do fornecedor; vEnsaios em campo; vComissionamento e configuração final.

ASPECTOS GERAIS ASPECTOS GERAIS

ØAvaliação do sistema de medição para registro da Verificação Inicial: vNa medição da temperatura e pressão; vDos volumes não convertidos do totalizador mecânico X unidade conversora; vDa versão da configuração das unidades conversoras.

ØA substituição e/ou calibração de instrumentos por bases técnicas e econômicas; ØContrato de fornecimento do gás, conter (ideal): vAspectos metrológicos: Erros / Incertezas máximos; vAcesso: Estação / Instrumentos / Dados de medição; vAspectos Comerciais: “Falhas de Medição”: üUso e cálculo de fator, em caso de retirada / anomalia na unidade conversora de volume; üProcedimentos em caso de anomalia de componentes do sistema de medição.

ASPECTOS DA GESTÃO ASPECTOS DA GESTÃO

2.2. MEDI 2.2. MEDIÇ ÇÃO GNV ÃO GNV

2. ASPECTOS T 2. ASPECTOS TÉ ÉCNICOS CNICOS

Ø São válidas as mesmas considerações da medição industrial, sendo que, em geral, baixo conhecimento técnico específico;

Ø Mercado recente e muito promissor; Ø Excelente solução ambiental; Ø O mercado de GNV no Brasil, desde outubro/2004, é o segundo no mundo (902 postos);

Ø Ponto Crítico: A questão das diferenças de medição e volumes entre os sistemas: rotativo (volume) e coriolis (massa).

Ø Existem grandes dificuldades no controle metrológico da medição no mercado de GNV.

Ø No mundo, há anos ocorre discussões pela OIML (Europa) e pelo NIST (USA). No Brasil há vários questionamentos.

Ø Problema complexo e exige abordagem sistêmica da medição: vA calibração dos medidores não soluciona as disputas.

Ø Unidades: Massa (Europa); Volume (Argentina, Brasil, Austrália); Energia (galão de gasolina ­ USA).

ASPECTOS GERAIS ASPECTOS GERAIS

Fonte: ABGNV, 2004.

VOLUME MASSA

ASPECTOS T ASPECTOS TÉ ÉCNICOS CNICOS

ØCalibrados por padrões mássicos.

ØCalibrados por padrões volumétricos.

ØMedem a massa do gás podendo inferir a energia ou o volume.

ØMedem o volume de gás podendo inferir a energia ou a massa.

ØDe uso recente na indústria do gás natural.

ØPossui procedimentos de calibração aceitos em âmbito mundial.

ØCriado para aplicações típicas de pesos e medidas.

ØCriado na indústria do gás natural.

CORIOLIS (massa) ROTATIVO (volume)

Ø Constitui um fórum para discussões, troca de experiências e intercâmbios técnicos acerca da medição do GNV;

Ø Contribui para solucionar e elucidar questões técnicas de medição no segmento do GNV para evitar questões em outras esferas;

Ø Identifica anomalias típicas de sistemas de medição usados no mercado de GNV.

Ø GT Medições ABGNV Ø Criado em abril/2003, com cinco reuniões realizadas; Ø Possui participantes de Distribuidoras de Gás Natural,

Bandeiras, fabricantes de medidores rotativos e Coriolis, INMETRO, IPT, CTGAS, IPEM’s, etc;

Ø Produziu a IT ABGNV 01 – Instrução de Trabalho para a Identificação de Anomalias em Sistemas de Medição utilizados em postos de Abastecimento de GNV;

Ø Despertou interesse até mesmo no exterior. Ø Criação de banco de dados da medição de GNV.

ABGNV ABGNV

Fonte: ABGNV, 2005.

Ø De primeira ordem: vAnomalias típicas de sistemas de medição que podem ser solucionadas no local da instalação.

Ø De segunda ordem: vAnomalias passíveis de ocorrerem em sistemas de medição que só podem ser solucionadas com a ação de vários agentes envolvidos na cadeia de medição do GNV.

Anomalias de segunda ordem: Ø A medição no setor de GNV é rastreada por duas cadeias metrológicas distintas: massa (dispenser) e volume (rotativos), o que pode ocasionar desvios;

Ø Calibração dos medidores realizada por entidades diferentes; Ø A massa específica do gás (massa/volume) é ponto crítico, pois: vVaria com a composição do gás em questão; vNão é monitorada efetivamente.

IT ABGNV 01: ANOMALIAS IT ABGNV 01: ANOMALIAS

Fonte: ABGNV, 2005.

VOLUME MASSA

ANOMALIAS DE PRIMEIRA ORDEM ANOMALIAS DE PRIMEIRA ORDEM

Fonte: ABGNV, 2005.

ØPossibilidade de emissões fugitivas de gás não serem detectadas nos dispensers (mangueiras, compressores).

ØFalhas na medição de pressão e temperatura (inputs do PTZ).

ØVazão mínima de corte.

ØFalta de um sistema de auditoria nos dispensers;

ØFalhas na válvula de não retorno;

ØPossibilidade dos medidores Coriolis serem afetados por partículas presentes no gás;

ØFalhas nos sistemas de pulsos do medidor rotativo;

Sistema 2: Posto GNV Sistema 1: Distribuidora

Ø Às vezes é difícil distinguir entre as anomalias de primeira e de segunda ordem;

Ø As confrontações em questão são mais complexas do que aquelas realizadas nas demais aplicações da indústria do GN;

ABGNV IT ABGNV IT­ ­01: Fluxograma Resumido 01: Fluxograma Resumido

Fonte: ABGNV, 2005.

2.3. MEDI 2.3. MEDIÇ ÇÃO RESIDENCIAL ÃO RESIDENCIAL

2. ASPECTOS T 2. ASPECTOS TÉ ÉCNICOS CNICOS

Ø Enfoque estatístico por ter grande número de medidores; Ø Grande nº de reclamações. Em geral, não são de medição; Ø Apenas o elemento primário. Pode haver medição remota; Ø Qualificação dos medidores: vAprovação metrológica do modelo: Portaria 31, INMETRO, com os ensaios realizados no IPT. vAprovação construtiva do modelo: Organismos Internacionais (Normas IRAM / Européias). vAprovação da empresa fornecedora (qualidade). vVida útil. vVerificação inicial. üAmostragem: Norma ABNT NBR 13128 ou IRAM 2717; üEnsaios: Inspeção visual / roscas; Calibração (3 pontos); Valor inicial; Estanqueidade.

ASPECTOS GERAIS ASPECTOS GERAIS

Ø Controle estatístico dos medidores através de verificações periódicas;

Ø Grande impacto financeiro devido a erros de medição decrescentes;

Ø Programação para substituição de medidores; Ø Banco de dados com informações sobre a calibração e a vida dos medidores, classificando­os em lotes.

Ø Infra­estrutura de calibração para solucionar pendências de medição;

Ø Inviabilidade para manutenção / estocagem de medidores;

Ø Alto custo/m³ nas operações administrativas com medidores residenciais;

Ø Monitorar: “consumo zero”.

ASPECTOS DE GESTÃO ASPECTOS DE GESTÃO

2.4. MEDI 2.4. MEDIÇ ÇÃO CITYGATES ÃO CITYGATES

2. ASPECTOS T 2. ASPECTOS TÉ ÉCNICOS CNICOS

Ø Econômico: vA perda gerada por um pequeno erro de medição, pode comprometer a margem de lucro da distribuidora, justificando o investimento em melhorias de medição.

Ø Político e Institucional: vA reformulação do setor energético exige cada vez mais um controle efetivo das instalações de medição e dos seus dados.

Ø Tecnológico: vNovas tecnologias de medição sendo implementadas no Brasil e no mundo.

Ø Pontos principais: vExatidão; vValidação permanente; vConfiabilidade operacional; vCustos razoáveis de operação; vIntegração entre as equipes das empresas envolvidas; vAuditoria permanente do sistema de medição.

ASPECTOS GERAIS ASPECTOS GERAIS

Ø Abordagem linear: vMaior parte dos problemas existentes em Sistemas Eletrônicos de Medição de Gás é decorrente de operações de campo, não detectáveis em calibrações individuais.

Ø Contratos que não possuem cláusulas de medição adequadas. Ø Falta de integração das equipes técnicas envolvidas; Ø Falta de suporte adequado para operação dos sistemas de medição;

Ø Falta de acesso aos instrumentos e a dados de medição; Ø Falta de um “check meter”; Ø Critério para cálculo do erro global do sistema de medição; Ø Inexistência de procedimentos e metodologias para cálculos de incertezas;

Ø Inexistência de procedimentos de validação. vCaso haja algum problema, decorrerá bastante tempo para a sua detecção, se esta vier a ocorrer.

PROBLEMAS T PROBLEMAS TÍ ÍPICOS PICOS

Ø Balanços internos de massa não fecham: vQuando ocorrem diferenças não há como detectar se é proveniente ou não de falhas nas medições dos citygates;

Ø Impossibilidade de auditagem nos sistemas de medição; Ø Problemas técnicos de medição não são solucionados pelas equipes técnicas competentes, ocasionando desgastes , re­ trabalhos, e outras conseqüências;

Ø Comprometimento das áreas responsáveis pela medição: vEm geral, não dispõem de meios para assegurar e comprovar a exatidão das medições;

CONSEQUÊNCIAS CONSEQUÊNCIAS

Ø Usar o conceito do “check meter”; Ø Integração das equipes envolvidas nas atividades de calibração, validação e monitoramento da medição;

Ø Informações dos computadores de vazão, tais como: vRegistros dos volumes comercializadas; vRegistros de Configurações; vRegistros de Eventos; vRegistros dos volumes convertidos;

Ø Procedimentos operacionais de calibração e verificação, treinamento e comissionamento de novas instalações;

Ø Procedimentos para a determinação de erros globais e incertezas, claramente definidos pelas partes envolvidas;

Ø Cláusulas contratuais relativas à medição que abranjam os aspectos técnicos e de gestão.

GESTÃO GESTÃO

2.5. MEDI 2.5. MEDIÇ ÇÃO REMOTA ÃO REMOTA

2. ASPECTOS T 2. ASPECTOS TÉ ÉCNICOS CNICOS

SUPERVIS SUPERVISÓ ÓRIO SCADA COM BANCO DE DADOS ORACLE RIO SCADA COM BANCO DE DADOS ORACLE

REDE TELEFONIA MÓVEL

Link Corporativo

Servidores WEB ­ Suarez

CSC Feira CSC Salvador CSC Alagoinhas

CSC Camaçari

Rede Corporativa

COMUNICA COMUNICAÇ ÇÃO ÃO

Comunicação através de links por: linha telefônica discada / privativa; celular; rádio; satélite; fibra óptica; RS232 ou RS485.

ØBaixo alcance ØRequer licença ØPode ocorrer interferência externa ØImplementação e manutenção com custos altos

ØTempo de resposta rápido ØNão necessita de linha de transmissão ØPode ser instalada em áreas remotas

Rádio Freqüência

ØNecessita de modems compatíveis Ø Infraestrutura instalada Ø Não requer licença Ø Ampla cobertura ØCusto por chamada menor que da telefonia convencional

Telefonia Celular

Ø Requer acesso a um meio físico Ø Baixa qualidade para transferência de dados

Ø Hardware disponível Ø Infraestrutura instalada Ø Não requer licença Ø Baixo custo por chamada Ø Grande alcance

Telefonia Convencional

Limitações Vantagens Tecnologia

INTEGRA INTEGRAÇ ÇÃO: Sistemas x Banco de dados ÃO: Sistemas x Banco de dados Ø Sistema de Manutenção: vCalibração / Operação da Malha de Medição

Ø Sistema SCADA; Ø Sistema de Coleta de Dados Móveis; Ø Sistema de Medição; Ø Sistema de Faturamento; ØCall Center; Ø Sistema de Cliente On Line; Ø Sistema de Informações Gerenciais. ØBANCO DE DADOS ÚNICO

3.1. CONSIDERA 3.1. CONSIDERAÇ ÇÕES ÕES

3. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 3. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

ØFoco do Cliente vFatores microeconômicos üOferta maior de serviços / informações; üInfluência de outras empresas; üDifusão da ISO­9001.

ØFoco da Concessionária vFatores específicos üCódigo de defesa do consumidor; üAgências Reguladoras / INMETRO; üProgramas / Prêmios de Qualidade.

ØExpectativas de Informações vConfiabilidade / Segurança / Transparência.

O CLIENTE O CLIENTE

Ø Gerir a medição é: vAssegurar padrões de exatidão tendo em vista aspectos econômicos e legais; vCapacidade de comprovar a exatidão a quem quer que seja;

Ø A gestão da medição envolve diversos agentes, operações e interfaces internas e externas.

Ø Os instrumentos de medição representam na maioria das empresas de gás o seu ativo mais importante;

Ø Para gerir com eficiência é preciso disponibilidade de tempo para planejamento, implantação, operação e acompanhamento do sistema;

Ø As mudanças na regulamentação do mercado de energia devem ser incorporadas na gestão da medição;

Ø O Brasil enfrenta vários problemas já conhecidos em países onde a indústria do gás atingiu sua maturidade.

ASPECTOS DA GESTÃO ASPECTOS DA GESTÃO

Ø Conseqüências financeiras da variação do erro de medição: vUm erro de medição de 1% pode representar um impacto significativo no resultado financeiro de uma distribuidora e até inviabilizar um projeto para atendimento à novos clientes.

Ø Capital investido em medidores: vUm aumento da vida útil de um parque de medidores de 10 para 20 anos, com valor equivalente a US$ 25,000,000.00 implica em uma economia de US$ 1,250,000.00/ano.

Ø Estrutura: vComprometimento da alta direção; vTer pessoal capacitado com autonomia e recursos; vTer políticas e procedimentos adequados.

ASPECTOS DA GESTÃO ASPECTOS DA GESTÃO

Fonte: Venâncio, 2003.

3.2. PROBLEMAS 3.2. PROBLEMAS

3. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 3. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

ØGestão voltada para o curto prazo, sendo que a medição exige ações de longo prazo; ØDificuldade de se alocar recursos para instalações laboratoriais; ØNão priorização da medição em função de outras atividades emergenciais; ØLongo processo para aquisição de instrumentos (Lei 8666); ØCapacitação de recursos humanos; ØNecessidade de gestão independente.

PROBLEMAS: INTERNOS PROBLEMAS: INTERNOS

Ø Falta de infraestrutura para laboratórios; Ø Suporte técnico deficiente, normalmente não atendem às expectativas (prazo e capacitação técnica);

Ø Dificuldade no fornecimento de peças de reposição (preço elevado e falta de estoque);

Ø Tempo de entrega dos instrumentos; Ø Falta economia de escala; Ø O mercado de medição exige uma estrutura inerente à empresa de engenharia e não de comércio e/ou importação de instrumentos (estrutura técnica inadequada);

Ø Falta de padronização de instrumentos apesar do mercado ser pequeno;

Ø Riscos relativos à condição de representação; Ø Equipamentos sujeitos a flutuação cambial.

PROBLEMAS: FORNECEDOR PROBLEMAS: FORNECEDOR

3.3. RECOMENDA 3.3. RECOMENDAÇ ÇÕES ÕES

3. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 3. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

Ø A gestão das perdas de gás é muito importante para uma empresa de distribuição de GN.

Ø Em São Paulo, a CSPE exige o monitoramento de alguns indicadores de qualidade relacionados ao gás não contabilizado ­ LUAG (PPTG, PPT e PPC).

Ø LUAG Tradicional: vCálculo mensal e monitoramento contínuo;

LUAG (Tradicional) = Vol. Recebido – Vol. Entregue

Ø LUAG Estimado vCálculos contínuos;

LUAG (Estimado) = LUAG (Medição) + LUAG (Contabilização) + LUAG (Vazamentos).

RECOMENDA RECOMENDAÇ ÇÕES ÕES À À CURTO PRAZO CURTO PRAZO

ØCapacitação de equipe técnica; ØTerceirização da cadeia de medição: vEspecificação; vAquisição; vInspeção; vInstalação; vComissionamento; vLeitura; vEnvio de dados para faturamento; vManutenção; vVerificação periódica; vLUAG.

NOVAS SISTEM NOVAS SISTEMÁ ÁTICAS DE GESTÃO TICAS DE GESTÃO

Ø Inventário vBanco de dados com informações das estações de medição, com dados de calibração e histórico dos instrumentos.

Ø Planejamento vPlano de melhoria da qualidade dos sistemas de medição com os seus resultados, equipamentos, procedimentos e pessoal. vInstruções de trabalho, especificações, normas e padronizações em âmbito nacional (ABEGÁS / ABGNV / ABNT).

Ø Rastreabilidade vArquivo técnico (documentação impressa e eletrônica); vCalibração / Verificação; vRegistros de auditoria de sistemas / programas.

Ø Certificação vDo sistema de medição com o balanço das incertezas em Entidade (Neutra) / INMETRO / ISO­9001 / ISO­10012...

QUALIDADE NO SISTEMA DE MEDI QUALIDADE NO SISTEMA DE MEDIÇ ÇÃO ÃO

MUITO OBRIGADO! MUITO OBRIGADO!

Carlos Alberto Vigas A. Carlos Alberto Vigas A. Fran Franç ça a Eng. de Medição e Automação / GEOPE Companhia de Gás da Bahia ­ Bahiagás

Tel.: 55 71 3632­3405 / 9117­3462 Fax: 55 71 3632­3402

cfranca@bahiagas.com.br www.bahiagas.com.br

Biografia

Palestrante: Carlos Alberto Vigas França

Cargo: Engineer

Empresa: Companhia de Gás da Bahia (BAHIAGAS)

País: Brasil

Carlos Alberto Vigas Almeida França, 30 anos, é formado em Engenharia Química pela

Universidade Federal da Bahia, possui Especialização em Engenharia de Gás Natural e

trabalha desde 2001 na Companhia de Gás da Bahia – Bahiagás, sendo um dos

responsáveis das áreas de medição e automação da Gerência de Operação da

empresa. Participa de Grupos de Trabalho nacionais, palestras, cursos e seminários em

busca de melhorias dos processos de medição, considerando seus aspectos normativos

e regulatórios de projeto e operação, visando garantir também a qualidade dos dados

coletados e o fluxo destas informações até o faturamento e o cliente final. Desenvolveu

projetos de parceria direcionados a sistemas de gerenciamento de medição de gás

natural, medição remota e sistema de aquisição de dados via coletores móveis.

Informação da empresa

Empresa: Companhia de Gás da Bahia (BAHIAGAS)

País: Brasil

A Companhia de Gás da Bahia – Bahiagás foi criada em fevereiro de 1991 e iniciou

suas operações em agosto de 1994 com uma concessão de 50 anos para a distribuição

de gás natural canalizado em toda a Bahia. Em maio de 2005, a companhia já distribuía

gás natural para seis municípios além da capital baiana, atendendo um total de 576

clientes, sendo 460 no segmento residencial e 116 nos demais segmentos,

comercializando aproximadamente 3,7 milhões m³/dia, destacando­se como a quarta

maior concessionária de gás natural do Brasil em volume de vendas. A Bahiagás

conquistou nos anos de 2003 e 2004 o prêmio da Revista Exame pelo melhor

desempenho no setor de serviços da região Norte­Nordeste, comprovando a qualidade

dos serviços prestados aos seus clientes e promovendo o bem estar social e ambiental

na Bahia.