PREÇOS DE INSUMOS ENERGÉTICOS MUDANÇAS … - Raymundo Aragao.pdf · Alternativas ao desafio da...
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CONTEXTO E MOTIVAÇÃO PARA GESTÃO ENERGÉTICA
PREÇOS DE INSUMOS ENERGÉTICOS
MUDANÇAS CLIMÁTICAS
O CONTEXTO DA INDÚSTRIA BRASILEIRA
Cresimento (comparação com ano anterior)
-10,0%
-5,0%
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
30,0%
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Ano
Vari
ação
Eletricidade GN Derivados Total Indústria PIB
PIB x Consumo de energéticos
Fontes: IBGE, MME
Evolução das tarifas de eletricidade para a indústria
Fonte: ANEEL
71,0382,18
95,77
156,06
137,11
111,86
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Ano
R$/M
Wh
Outros fatores relevantes
■ Entrada no mercado de novos agentes
■ Alternativas de fontes energéticas
■ Novas formas de contratação
■ Cadeias integradas
■ Resíduos => insumos
Emissões – setor industrial (mundo)
■ Emissões históricas (1990): 2.300 MtC/ano
■ Taxa de crescimento anual (1990 – 1995): 0,4%
■ Potencial de redução de emissões
2010: 300 – 500 MtC/ano
2020: 700 – 900 MtC/ano
Emissões – setor industrial (Brasil)
■ Brasil: 3% das emissões mundiais
■ Queima de combustíveis: 1/3 das emissões brasileiras
■ Setor industrial: 38% das emissões por combustíveis
■ Evolução de setores específicos:
Cimento: emissão de 9,4 milhões de toneladas de CO2 (1994), com redução se comparado a 1990 (10,2 milhões tCO2)
Cal: emissão de 4,2 milhões tCO2 (1994), com crescimento comparado a 1990 (3,8 milhões tCO2)
Indústria metalúrgica: emissão de 1,9 milhões tCO2 (1994), com crescimento sobre 1990 (1,5 milhões tCO2)
Mecanismo de Desenvolvimento Limpo
■ Brasil como país “Não Anexo II”
■ Grande potencial de projetos de eficiência energética
■ Barreiras para indústria:
Pouco conhecimento
Proliferação de ditos “especialistas”
Relutância a projetos de longo prazo
CNI: Produtividade da indústria caiu 1,4% em 2005
(...) No ranking elaborado pela CNI, entre 23 países, o Brasil ficou em quarto lugar em produtividade do trabalho entre 1996 e 2000. No primeiro quinquênio desta década, a posição caiu para o 22o lugar.
(O Globo, 14/4/2006)
Panorama Econômico
Os países da OCDE mudaram muito nos últimos 31 anos, desde a primeira crise do petróleo. As importações líquidas caíram 14% e a eficiência energética cresceu, reduzindo-se à metade o petróleo necessário para produzir um dólar de PIB real.
(O Globo, 16/5/2004)
Competitividade, inovação, tecnologia
■ Política industrial baseia-se em:
Inovação de produto, processo e gestão;
Aumento da eficiência produtiva e da competitividade das empresas brasileiras;
Criação de um ambiente propício ao investimentopúblico e privado
■ Eficiência energética está alinhada com nova política industrial!
Contexto para indústria brasileira
■ No Brasil, consumo de energia cresce a taxas mais elevadas que PIB
■ Tarifas de eletricidade e combustíveis reajustadas acima de IGP-M
■ Tendência de elevação sensível das tarifas para média e alta tensões (exatamente as normalmente adotadas pela indústria)
■ Ameaça de nova crise no suprimento (2008? 2010?)
Contexto para indústria brasileira
■ Indústria brasileira tem de reduzir custos para competir num mercado global
■ Novos produtos oferecidos por concessionárias, mesmo para consumidores cativos
■ Novos agentes atuando no mercado
■ Novas formas de energéticos disponíveis no mercado
■ Eficiência energética consolida-se como alternativa à indústria responder a todos estes desafios
Os obstáculos à nossa corrida
“Se a produtividade de um país pudesse ser comparada à velocidade de um corredor dos 100 metros rasos, o Brasil estaria ainda na marca dos 18 metros quando o corredor americano estivesse cruzando a reta final na marca dos 100 metros.”
(Veja, 7/12/2005)
Mais motivação?
■ Gestão energética reduz emissões
Geração de receita adicional (MDL)
■ Gestão energética reduz custos
Aumento da margem de lucro
■ Gestão energética fortalece imagem da empresa
Fortalecimento do time
■ Criação de vantagem competitiva !!!!
Conceituando gestão energética:
O uso criterioso e eficaz de energia a fim de maximizar os lucros e aumentar as posições competitivas (Copehart)
A aplicação estruturada de uma série de técnicas de gestão que permite a uma organização identificar e implementar ações que reduzam o consumo e custos com energia (Action Energy – Grã Bretanha)
Combinação de ações diárias de operação e manutenção com ações específicas e implementadas em estágios, impulsionadas por métricas e metas previamente definidas (Russel)
Alternativas ao desafio da gestão energética:
■ Não fazer nada
■ Comparar preços de insumos (exemplo: gás natural x óleo combustível)
■ Implementar ações de operação e manutenção
■ Implementar projetos de investimentos
■ Gestão energética sustentável
Modelo Energy Star
Re
ava
liar
Comprometer-se
Criar plano
de ação
Reconhecer
realizações
Implementar
plano de ação
Avaliar
progresso
Avaliar desempenho
& Definir objetivos
Modelo Dixon-Tripp
■ Sete passos para gestão energética
Compreender
custos
Comparar-se
Entender onde
Otimizar
fornecimento
Maximizar
eficiência
Vincular à
necessidade
Compreender o
uso atual
Entender
quando
Encontrar oportunidades
de economia
Ferramentas (ETSU)
■ Sistemas de informações energéticas
■ Monitoring & Targeting
■ Comunicação
■ Auto-análise
Nível Política de energia Organização Aptidões e
Conhecimento
Marketing e
Comunicação
4 Política de Energia,
plano de ação e suas
revisões periódicas
têm o
comprometimento da
diretoria como parte
de uma estratégia de
negócios e meio
ambiente.
Gestão de energia
completamente
integrada à estrutura
de gestão. Delegação
clara de
responsabilidade
sobre o consumo de
energia.
Todos os usuários
recebem um
treinamento
específico em
energia integrado a
outras atividades de
desenvolvimento.
Workshops facilitam
o compartilhamento
de conhecimento.
Divulgação da
importância da
eficiência energética
e da performance da
gestão energética
dentro e fora da
organização.
3 Política formal de
energia, mas sem
comprometimento
efetivo da diretoria.
Gestor de energia
responsável perante
um comitê de
energia
representando todos
os funcionários.
Usuários-chave
recebem treinamento
periódico e
específico. Um
treinamento básico
de conscientização é
oferecido a todos os
usuários.
Programa de
conscientização do
staff e campanhas
periódicas de
publicidade.
Modelo GERBI
■ Gestão energética como “negócio trivial”
■ Fortalecimento de competências
■ Integração eficiência energética + redução de gases de efeito estufa
■ Foco em redução do consumo de combustíveis
Energia & Produção
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
160.000
180.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
Semana
En
erg
ia [
kW
h]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Pro
du
ção
[t]
Consumo [kWh] Produção [t]
Energia versus Produção
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
160.000
180.000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Produção (toneladas/semana)
En
erg
ia (
kW
h/s
em
an
a)
Energia vs Produção - Linha de tendência global
y = 475,63x + 59669
R2 = 0,9576
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
160.000
180.000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Produção (toneladas/semana)
En
erg
ia (
kW
h/s
em
an
a)
Soma Cumulativa (a partir da base)
-250.000
-200.000
-150.000
-100.000
-50.000
0
50.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
Semana
So
ma
Cu
mu
lati
va
(kW
h)
Carta de contrôle para a Meta
-20.000
-15.000
-10.000
-5.000
0
5.000
10.000
15.000
20.000
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Semanas
Dif
ere
nça
em
re
laç
ão
ao
atu
al
(kW
h)
Integração com gestão ambiental
■ Produção mais Limpa significa a aplicação de uma estratégia econômica, ambiental e técnica, integrada aos processos e produtos, a fim de aumentar a eficiência de uso de matérias-primas, água e energia, através da não geração, minimização ou reciclagem dos resíduos gerados, com benefícios ambientais e econômicos para os processos produtivos. (SEBRAE)
■ Sistema de gestão ambiental, IS0 14000: preconizam gestão energética como atividade essencial.
Integração com sistema da qualidade
■ Ciclo “planejar, fazer, verificar, agir”
Re
ava
liar
Comprometer-se
Criar plano
de ação
Reconhecer
realizações
Implementar
plano de ação
Avaliar
progresso
Avaliar desempenho
& Definir objetivos
Integração com automação
■ Modernização de sistemas de controle e automação devem prever recursos de gestão energética:
Medições
Controles programáveis
Gerenciamento de cargas
kW
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
07
:00
08
:00
09
:00
10
:00
11
:00
12
:00
13
:00
14
:00
15
:00
16
:00
17
:00
18
:00
19
:00
20
:00
21
:00
22
:00
23
:00
00
:00
01
:00
Hora
Dem
an
da [
kW
]
kW
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0% 20% 40% 60% 80% 100%
% de tempo acima da demanda
Dem
an
da [
kW
]
Modelo RMAN©
■ Baseado nos seguintes pilares:
Capacitação de toda a equipe, utilizando fontes disponíveis gratuitamente ou de baixo custo.
Eficiência desde o projeto: mais barato, mais fácil e evita quebrar paredes.
Atribuir valor às oportunidades de gestão energética, de preferência financeiro: ajuda a convencer os diretores.
Nunca estar satisfeito, e fazer ao invés de esperar.
Capacitação
■ Organizar informações disponíveis na própria empresa.
■ Tornar informações acessíveis a todos. Todos mesmo.
■ Incentivar trocas de experiências: gestão efetiva do conhecimento, aplicada à gestão energética.
■ Utilizar ferramentas de busca na internet para localizar manuais, relatórios, ferramentas.
Exemplo: softwares do DOE disponíveis gratuitamente (figura do Dr. Jiggar).
Caldeiras
Centrais
Fábricas
Calor/Energia
Combinados
Electricidade
Us
o e
m P
roc
es
so
s
Ar Comprimido
Refrigeração
Mistura
Sis
tem
as
Mo
vid
os
a M
oto
res
-Bombas
Ventiladores
Outros Sistemas
Eletroquímico
Resfriamento de Processos
Aquecedores a Gás
Energia Solar•-/ Geotérmica
/ Eólica
Co
mb
ustí
vel
Combustível
Combustíveis
Comprados
Electricidade
Comprada
Vapor
Outros
Energia Exportada
SSST SSAT
PHAST
NXEAT
MotorMaster+ AirMaster+
PSAT
3E+
FSAT
Chiller Tool
PEP
Tool
Eficiência desde o projeto
■ Romper hábito de planejar pouco, refazer muito.
■ Avaliar eficiência de sistemas e equipamentos.
■ Pensar no ciclo de vida
■ Contar com apoio de fabricantes e instaladores.
■ Avaliar alternativas.
■ Reavaliar alternativas.
Projetar com eficiência
■ A eficiência no uso de energia deve acompanhar o desenvolvimento do projeto conceitual:
Fluxo de energia
Seleção de equipamentos
Aproveitamento de calor rejeitado
Ventilação natural + iluminação natural
Iluminação natural
Flexibilidade no uso de combustíveis e eletricidade
Tensão de entrada (eletricidade)
Balanços de massa e energia
Análise do ciclo de vida
■ Exemplo: qual equipamento é mais eficiente:
Lâmpada incandescente de 60W, vida útil de 800 horas, custo unitário de R$ 3,00
Lâmpada fluorescente compacta de 20W, vida útil de 8000 horas, custo unitário de R$ 25,00
■ Custo com energia = R$ 0,30 / kWh
■ Iguais desempenhos luminosos
Análise do ciclo de vida
■ Lâmpada incandescente:
Custo da lâmpada: R$ 3,00
Custo com energia ao longo da vida da lâmpada: R$ 0,30 /kWh x 60 W x 800 h = R$ 14,40
TOTAL: R$ 17,40 / 800 h = R$ 0,0180 / hora em operação
■ Lâmpada fluorescente compacta:
Custo da lâmpada: R$ 25,00
Custo com energia ao longo da vida da lâmpada: R$ 0,30 /kWh x 20 W x 8000 h = R$ 48,00
TOTAL: R$ 73,00 / 8000 h = R$ 0,0091 / hora em operação
Método Pinch (simulações)
HOT
COMPOSITE
COLD COMPOSITE
QC min
QH min
Process to Process
Heat Exchange
PINCH
TE
MP
ER
AT
UR
E
HEAT FLOW
Tmin
Qual o valor da gestão energética?
■ Engenharia deseja minimizar os custos de instalação
■ Manutenção deseja minimizar períodos de indisponibilidade
■ Produção deseja maximizar disponibilidade
■ Contabilidade deseja maximizar resultados financeiros da planta
■ Investidores desejam maximizar valor de suas ações
Atribuir valor
■ A avaliação econômica financeira de um projeto de eficiência energética é fundamental para garantir sua implantação, pois este investimento concorre com diversos outros na empresa.
■ Qual das formas a seguir expressa melhor os resultados financeiros de um projeto de eficiência energética:
Redução de custos?
Aumento do lucro?
Contabilizando gestão energética
■ A análise técnica indicará a economia esperada, em grandezas físicas (energia). É preciso representar esta economia em valores monetários.
■ Forma simplificada: multiplicar o consumo reduzido em uma base temporal (ex: kWh/ano) pelo custo unitário da energia (R$/kWh).
■ Quase nunca esta simplificação é adequada!
Exemplo: otimização de retorno de condensado
EE PP Investment Maintenance Operation
0 (121.500,00) (121.500,00) (121.500,00) 121.500,00
1 60.400,00 33.600,00 22.300,00 38.100,00 26.800,00 4.500,00
2 65.994,00 37.050,00 24.084,00 41.910,00 28.944,00 4.860,00
3 72.111,72 40.852,20 26.010,72 46.101,00 31.259,52 5.248,80
4 78.802,68 45.042,40 28.091,58 50.711,10 33.760,28 5.668,70
5 86.121,11 49.660,01 30.338,90 55.782,21 36.461,10 6.122,20
6 94.126,45 54.748,45 32.766,02 61.360,43 39.377,99 6.611,98
7 102.883,77 60.355,54 35.387,30 67.496,47 42.528,23 7.140,93
8 112.464,40 66.533,91 38.218,28 74.246,12 45.930,49 7.712,21
9 122.946,48 73.341,55 41.275,74 81.670,73 49.604,93 8.329,19
10 134.415,61 80.842,29 44.577,80 89.837,81 53.573,32 8.995,52
IRR 57,7% 34,0% 19,9%
Year BalanceRevenues Costs
EE PP
Exemplo: projeto E2P2
Debt Interest Payment
0 (413.360,00) - 1.653.440,00 - - 413.360,00
1 283.624,00 531.640,00 1.653.440,00 248.016,00 248.016,00
2 313.377,40 561.393,40 1.653.440,00 248.016,00 248.016,00
3 96.886,84 620.476,17 1.377.866,67 248.016,00 523.589,33
4 203.449,36 685.702,70 1.102.293,33 206.680,00 482.253,33
5 316.788,85 757.706,18 826.720,00 165.344,00 440.917,33
6 437.603,35 837.184,68 551.146,67 124.008,00 399.581,33
7 566.662,32 924.907,65 275.573,33 82.672,00 358.245,33
8 178.738,16 1.021.723,29 - 567.411,79 842.985,13
9 1.128.566,47 1.128.566,47 - -
10 1.246.467,64 1.246.467,64 - -
Own CapitalLoan
Year Project revenues E2P2 revenues
TIR do Projeto: 66,2 %
VPL (desconto 21 %): R$ 845.000,00
Custo da (não) decisão
■ É importante ressaltar que a demora na tomada de decisão significa desperdício de dinheiro!
■ Decisões simples e rápidas, ainda que não apresentem indicadores tão expressivos, podem ser as melhores...
Como começar?
■ Avalie as competências do time, e desenvolva-as.
■ Identifique padrões de consumo de energia, desperdícios e soluções de baixo custo.
■ Considere melhorias desde o projeto.
■ Adapte metodologias, práticas e procedimentos vitoriosos em outras áreas (custos, manutenção, meio ambiente, qualidade) à gestão energética.