XIX Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica

SENDI 2010 – 22 a 26 de novembro

São Paulo - SP - Brasil

Utilização da “energia não faturada” no cálculo do índice de perda de energia elétrica –

uma nova abordagem.

Denilson Porto AES Eletropaulo

denilson.porto@aes.com

Palavras-chave Distribuição de Energia Elétrica Perdas de Energia Elétrica Previsão de Mercado Resumo Este trabalha tem por objetivo mostrar a importância da utilização da energia não faturada no cálculo do índice de perda de energia elétrica, quando se dispõe de uma boa metodologia para projetar o montante de energia não faturada do período. A AES Eletropaulo tem utilizado uma metodologia para a projeção da energia não faturada, utilizando o comportamento sazonal da carga nesse período, que tem mostrado ser possível calcular o índice de perda mensal, onde o faturamento ainda não ocorreu, com uma margem de erro muito pequena. As distribuidoras de energia elétrica têm calculado seu índice de perda considerando um consumo acumulado de 12 meses para minimizar sua variação. Quando é feito o cálculo mensal desse indicador sem considerar a energia não faturada, chega-se a valores absurdos, como por exemplo valor de perda não técnica negativo ou muito superior ao valor real. Embora citamos a metodologia utilizada pela AES Eletropaulo para projetar a energia não faturada, não é foco desse trabalho discutir a melhor metodologia a ser utilizada e sim deixar claro que é fundamental a consideração da energia não faturada no cálculo do índice de perda. Com uma boa metodologia de projeção da renda não faturada, pudemos mostrar que não é necessário acumular 12 meses de consumo para se ter um número muito próximo do valor real da perda. 1. Introdução Historicamente as distribuidoras de energia elétrica têm calculado seu índice de perda, sem considerar a energia não faturada e acumulando um período de doze meses de consumo para que seja possível capturar a sazonalização desse indicador. O motivo pela qual não se utiliza a energia não faturada no cálculo desse indicador é que as metodologias utilizadas até então não eram ineficientes e continuavam causando distorções no cálculo desse índice, ou muito complexas para se determinar o valor de um indicador que é calculado

mensalmente. Além disso, acreditava-se que fazendo o cálculo desse indicador utilizando um consumo acumulado de doze meses, o valor de energia não faturado seria compensado de um ano para outro. Isso seria verdade se não houvesse crise nem crescimento econômico acima do esperado, que conseqüentemente provoca uma redução ou acréscimo do consumo de energia, respectivamente. Analisando o mercado da AES Eletropaulo percebemos que esse indicador é fortemente impactado por variáveis diversas, podendo colocar o programa de combate as perdas da empresa em cheque, pois não se consegue ter uma boa avaliação se as perdas da empresa estão aumentando, diminuindo ou estável. Por esse motivo, a AES Eletropaulo passou o utilizar a energia não faturada no cálculo do índice de perda, evitando que esse indicador ficasse sendo destorcido por outras variáveis. Nesse trabalho procuramos apresentar de forma sucinta a metodologia de projeção de energia não fatura que a empresa vem utilizando e principalmente o resultado na variação do índice de perda quando se utiliza ou não a energia não faturada no calculo desse indicador. 2. Utilização da energia não faturada no cálculo do índice de perda – uma nova abordagem. A AES Eletropaulo, assim como outras grandes distribuidoras do setor elétrico brasileiro, sempre atuou no combate as perdas de energia elétrica, pois tem consciência do quanto o País desperdiça de energia elétrica e que poderia ser evitado. Com a crise de energia que passamos nos anos de 2001 e 2002, e a postura do Governo em penalizar os consumidores que ultrapassassem o limite de consumo estabelecido, num momento onde estava havendo um crescimento econômico, a alternativa barata que esses consumidores encontraram para manter o seu consumo dentro do valor estabelecido foi manipular o registro de consumo de sua instalação com artifícios fraudulentos. O resultado disso foi um aumento expressivo nas perdas das distribuidoras, fazendo com que essas empresas passassem a focar com muito mais intensidade nos processos de combatê-las. Desde então a AES Eletropaulo vem estudando indicadores que efetivamente permite uma gestão eficaz do controle de suas perdas, pois o principal indicador para a gestão das perdas da empresa, que é o índice de perda, é muito susceptível à variações de mercado em função do descasamento que existe e a entrada de energia (medição na fronteira da distribuidora) e a saída da energia (mercado faturado em dias diferente devido ao deslocamento dos lotes de leitura), uma vez que as distribuidoras, com as tecnologias existentes, não conseguem ler e faturar todos as suas instalações no último dia do mês, para que os períodos de entrada e saída de energia fossem os mesmos. Portanto, partindo-se do pressuposto que todos os stakeholders tem o índice de perda como sendo o melhor indicador para avaliar o nível de perdas da empresa, bem como se a tendência do índice de perda está aumentando ou diminuindo, a AES Eletropaulo passou a investir em como se obter esse indicador com uma metodologia que reflita estes valores, como sendo o mais real possível. 2.1. Metodologia utilizada pelo setor elétrico brasileiro, atualmente. A figura ao lado mostra o deslocamento que existe no faturamento ao longo do mês, e conseqüentemente ao longo do ano, em função dos lotes de leitura. Se assumirmos que a energia não faturada (área identificada com o número 2 – Energia projetada) seja exatamente igual à área identificada com o número 3, não precisaríamos projetar a energia não

12345...1617181920

- Energia no medidor proporcionalizada- Energia projetada- Energia no medidor com as devidas revisões de leituras

dez/06 jan/07

365 dias de leituras nos medidores da fronteira365 dias de leituras nos medidores dos clientes/avenças

... out/06jan/06 fev/06 nov/06

Lot

es d

e le

itura

s

12

mar/06dez/05

1

2

1

2

1

2

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- Energia no medidor proporcionalizada- Energia projetada- Energia no medidor com as devidas revisões de leituras

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365 dias de leituras nos medidores da fronteira365 dias de leituras nos medidores dos clientes/avenças

... out/06jan/06 fev/06 nov/06

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2

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faturada para o cálculo do índice de perda, pois essas parcelas se compensariam. Em uma economia estável, e considerando que os lotes de leitura ao longo de um ano tem, em média, 365 dias de faturamento, a variação entre essas duas parcelas é muito pequena e, portanto, não haveria necessidade da utilização de um valor projetado para se calcular o índice de perda. Usando esse pressuposto, algumas distribuidoras não tem sentido necessidade de utilizar a energia não faturada no cálculo do índice de perda. Na prática verificamos que isso não acontece. Ao longo dos anos podemos perceber que, em momentos onde a economia não está estável, a variação entre essas duas parcelas tem sido bastante expressiva, a ponto de criar uma falsa expectativa de que as perdas estejam caindo ou subindo, e que não representa uma verdade. Além disso, quando fazemos o cálculo de perda considerando um período de doze meses, não podemos perceber o impacto que as ações que estamos executando hoje para combater as perdas, estão causando nesse indicador, pois a mesma estará sendo diluída em doze meses e estará se misturando com outras ações que faremos ao longo do ano. Portanto, passamos a estudar como poderíamos minimizar a variação que essa metodologia causa no cálculo do índice de perda mensal, para que pudéssemos utilizar esse indicar para acompanhar o resultado das ações que fizemos no mês anterior. 2.2. Metodologias estudadas. Ao se estudar as metodologias para o cálculo do índice de perda, uma das premissas adotadas pela AES Eletropaulo foi de não gerar um novo número de faturamento que pudesse ser questionado pelas outras áreas da própria empresa. Os gráficos abaixo mostram algumas metodologias de ajustes do mercado faturado, que tentamos utilizar para calcular o índice de perda. A linha azul dos gráficos (perda física) mostra o cálculo do índice de perda sem considerar ajuste no faturamento. A linha vermelha foi utilizado metodologias diferente para calcular o índice de perda, conforme comentado ao lado do próprio gráfico. O gráfico à direita (ajustado - LOTE) mostra a variação do índice de perda quando ajustamos o mercado projetado utilizando a metodologia existente no setor para o cálculo da “renda não faturada”, ou seja, estimamos o consumo do período subseqüente com base no consumo realizado no período antecedente. Podemos observar que o índice continua tendo uma variação expressiva de um mês para outro.

O gráfico à esquerda (Ajustado qde. dias) mostra a variação do índice de perda ajustando o faturamento da empresa pela quantidade de dias médios mensais de leitura e ponderando o faturamento de média e baixa tensão. Podemos observar que a variação do índice entre um mês e outro é menor, porém ainda grande

Perda Física - LTM - Metodologia em análise

13,29%

13,01% 13,04% 12,99%12,91% 12,88%

12,75% 12,80%

12,47%

12,31%12,16%

12,31% 12,28%

12,00%

12,50%

13,00%

13,50%

ago/05 set/05 out/05 nov/05 dez/05 jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06

Perda FísicaAjustado - LOTE

Perda Física - LTM - Metodologia em análise

12,91% 12,88%

12,75%12,80%

12,47%

12,31%

12,16%

12,31% 12,28%

12,00%

12,20%

12,40%

12,60%

12,80%

13,00%

dez/05 jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06

Perda Física

Ajustado qde. dias

para uma análise do resultado das ações feitas no mês anterior. O gráfico à direita (Ajustado mês cível) mostra a variação do índice de perda ajustando o faturamento da empresa de acordo com a quantidade de dias médio MENSAL de leitura, por lote de leitura. Podemos observar que o gráfico tem um comportamento parecido com o gráfico anterior, porém ainda apresenta uma variação muito expressiva de um mês para outro.

O gráfico à esquerda (ajustado ano cível) mostra a variação do índice de perda ajustando o faturamento da empresa de acordo com a quantidade de dias médio ANUAL de leitura, por lote de leitura. Podemos observar gráfico que a variação de um mês para outro continua sendo expressiva, não sendo possível avaliar o resultado das ações realizadas no mês anterior.

Podemos observar que para todas as metodologias de ajuste do mercado faturado o índice de perda apresentou muita oscilação de um mês para outro, ou seja, com essas metodologias de ajuste não foi possível calcular um índice de perda que apresentasse um comportamento com baixa variação, onde pudesse ser observado uma tendência clara de crescimento ou redução desse indicador, e que pudesse ser relacionada com as ações feitas no mês anterior. 2.2. Metodologia proposta. Mantendo-se o pressuposto de não gerar um novo número de faturamento que pudesse ser questionado pelas outras áreas da própria empresa, discutimos junto às áreas envolvidas uma metodologia para o cálculo da energia não faturada que atendesse a todas as áreas da empresa. A metodologia que implantamos consiste em calcular a energia não faturada do mês, levando-se em consideração a variação da carga (energia medida na fronteira da distribuidora), ou seja, se carga aumentou ou reduziu 10%, quando se compara com o período faturado e o período ainda não faturado, aplica-se esse ajuste no cálculo da energia não faturada, como podemos observar nos exemplos abaixo. Exemplo 1) O faturamento do lote 1 refere-se ao período de 2/2 a 2/3. Portanto, precisamos determinar qual a energia não faturada referente ao período de 3/3 a 31/3. Se a variação da carga entre os períodos de 2/2 a 2/3 e 3/3 a 31/3 foi de mais 8%, aplicamos esse índice de ajuste no faturamento do lote 1 para calcular a energia não faturada no período de 3/3 a 31/3. Exemplo 2) O faturamento do lote 5 refere-se ao período de 6/2 a 8/3. Portanto, precisamos determinar qual a energia não faturada referente ao período de 9/3 a 31/3. Se a variação da carga entre os períodos de 6/2 a 8/3 e 9/3 a 31/3 foi de -6%, aplicamos esse índice de ajuste no faturamento do lote 5 para calcular a energia não faturada no período de 9/3 a 31/3.

Perda física - LTM - Metodologia em análise

12,91% 12,88%

12,75%12,80%

12,41%12,31%

12,16%

12,31% 12,28%

12,00%

12,50%

13,00%

13,50%

dez/05 jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06

Período (mês)

Per

da (%

)

Financeiro/contábilAjustado mês cívil

Perda física - LTM - Metodologia em análise

12,91% 12,88%

12,75%12,80%

12,41%12,31%

12,16%

12,31% 12,28%

12,00%

12,50%

13,00%

13,50%

dez/05 jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06

Período (mês)

Per

da (%

)

Financeiro/contábilAjustado ano cívil

Essa tabela mostra um exemplo da distribuição do faturamento em função dos lotes de leituras.

Utilizando-se essa metodologia, percebemos uma oscilação bastante pequena no cálculo do índice de perda, mostrando sua eficiência no cálculo desse indicador. Os gráficos abaixo fazem um comparativo entre a utilização ou não da energia não faturada no cálculo do índice de perda, conforme podemos observar nos comentários ao lado dos gráficos. O gráfico à direita mostra o comportamento do índice de perda mensal quando não levamos em consideração a energia não faturada no cálculo do indicador. Podemos observar que a variação é de 10,2 pontos percentuais entre o maior (17,7%) e o menor valor (7,5%). Nenhum dos dois valores refere-se a perda real da empresa, ou seja, estão contaminados por outras variáveis que interferem no cálculo desse indicador.

O gráfico à esquerda mostra o comportamento do índice de perda quando levamos em consideração a energia não faturada no cálculo do indicador. Podemos observar um comportamento com menos oscilação, mostrando o valor mensal muito mais próximo do valor real de perda da empresa.

O gráfico à direita mostra o comportamento do índice de perda, calculado com base no faturamento dos últimos doze meses. Se analisarmos a linha “SEM correção” iremos observar uma grande oscilação no índice de perda que não nos permite concluir se o indicador está subindo, descendo ou

Percentual de perda no MÊS - SEM correção

17,7%

9,5%

16,0%

8,0%

14,0%11,7%

13,1%12,2%

8,7%

12,2%10,8%

7,5%

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

jan/09 fev/09 mar/09 abr/09 mai/09 jun/09 jul/09 ago/09 set/09 out/09 nov/09 dez/09

Perda física - Mês

Percentual de perdas no MÊS - COM correção

12,3% 11,9% 11,6% 12,2% 12,0% 12,2% 12,2% 12,2% 11,7% 11,3% 11,2%10,0%

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

jan/09 fev/09 mar/09 abr/09 mai/09 jun/09 jul/09 ago/09 set/09 out/09 nov/09 dez/09

Perda física corrigida - Mês

% de perda física LTM - COM e SEM "correção com a carga"

11,81%11,80% 11,85% 11,87%11,98%

12,04% 12,05%11,98%

11,91%

12,14%

11,97%

11,78%11,88%

11,78%11,63%

11,56%

11,86%11,73%

11,81%

11,00%

11,50%

12,00%

12,50%

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

SEM correção COM correção

estável. Por outro lado, se analisarmos a linha “COM correção”, podemos concluir que no período de janeiro a maio o índice de perda teve uma leve tendência de crescimento, de maio a agosto o crescimento da perda foi acentuado e a partir de agosto o índice apresenta uma tendência de queda bastante consistente. Essa interpretação do indicador nos permite nos permite analisar os impactos das ações que estamos realizando para combater as perdas, bem como mudarmos de estratégias caso o resultado não esteja sendo o esperado. 3. Conclusões O índice de perda é um indicador estratégico e muito utilizado pelos stakeholders, pois permite uma comparação das perdas entre as empresas, independentemente do porte da mesma. Portanto, é um indicador que deve expressar qual é a perda de uma empresa da maneira mais transparente possível e que reflita o valor real, ou seja, não estar contaminado por outras variáveis inerentes aos processos de distribuição de energia elétrica das concessionárias. Nesse trabalho procuramos mostrar que, com uma metodologia simples de ajuste da energia não faturada, utilizando o comportamento da carga para projetar esse montante de energia, é possível calcular o índice de perda mensal com uma baixa oscilação e que reflete o valor real de perda da empresa, pois não está contaminado com outras variáveis. Além disso, permite uma visualização do resultado do programa de combate as perdas num espaço de tempo muito menor, possibilitando que ações corretivas possam ser tomadas mais rapidamente. Portanto, recomendamos que as empresas passem a utilizar a energia não faturada no cálculo do índice de perda, para que tenham um indicar que expresse a perda real da empresa no mais curto período de tempo possível. As distribuidoras já possuem uma metodologia para o cálculo da “renda não faturada”, porém não leva em consideração a variação da carga nesse cálculo. Logo, para que seja possível calcular a energia não faturada no cálculo do índice de perda, basta aplicar esse novo índice de ajuste na metodologia de cálculo já existente. 4. Referências bibliográficas e/ou bibliografia

ALMEIDA, Laucides D. Previsão do mercado faturado mensal a partir da carga diária de uma distribuidora de energia elétrica. SENDI 2008. Olinda - PE.

H. O. Henriques (LETD/UFF), M. R. Vaz (LETD/UFF), A. L. G. Amorim (LETD/UFF), H. L. S. Almeida (DEL/UFRJ), F. B. Carregosa (DEL/UFRJ), D. Porto (AES Eletropaulo). Otimização de Ações de Combate às Perdas. http://www.aeseletropaulo.com.br/download/caderno_completo042010.pdf

Castro, P. A. D.; Cavellucci, C.; Coelho, G. P.; Ferreira, H. M.; Fontova, M. I. V.; Gialluca, V.; González J. F. V.; Lima, C. A. M.; Linares, P. R.; Lyra Filho, C.; Pereira, A. L.; Porto, D.; Sunny, J.; Vilela, A. B.; Villanueva, W. J. P.; Von Zuben, F. J. Uma metodologia de aprendizado de máquina para a detecção de perdas comerciais. http://www.aeseletropaulo.com.br/download/caderno_completo042010.pdf