Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar

Apresentação em tema: "Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar"— Transcrição da apresentação:

1 Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar
September 1-2, 2010 Ferramentas de software e Recursos de informações Michael R. Muller USA Rutgers University, Center for Advanced Energy Systems Workshop de Eficiência Energética Industrial EUA - Brasil Rio de Janeiro, Brasil Agosto, 2011

2 Informações Lois Horowitz, autor de “Knowing Where to Look: The Ultimate Guide to Research” (Tradução livre: Saber onde procurar: o guia básico de pesquisa) “Não ter as informações que você precisa, quando precisa, o deixa frustrado. Não saber onde pesquisar essas informações o torna incapaz. Em uma sociedade onde a informação é um item fundamental, nenhum de nós pode se dar ao luxo de ficar sem ela.”

3 Onde obter ferramentas informações e ferramentas de software
Ferramentas de software sobre energia Onde obter ferramentas informações e ferramentas de software COMPRAR ferramentas comerciais Não é nosso foco hoje ENCONTRAR ferramentas gratuitas disponíveis ao público Há inúmeras e surgem novas diariamente DESENVOLVER ferramentas – excelente para conhecimento local

4 Desenvolver um plano de gestão energética Identificar bons projetos
Categorias Desenvolver um plano de gestão energética Identificar bons projetos Ideias iniciais Quantificar Economia de energia/custo Implementação de estimativas de custo Dificuldades administrativas Alvará e outras documentações Conhecer descontos e incentivos fiscais Desenhar/Desenvolver garantindo o valor garantindo o desempenho Foco de hoje

5 Gestão energética

6 Gestão energética - EPA
EnergyStar Marca bastante conhecida Planilha geral Não quantitativa

7 Padrões de gestão energética
Recentemente surgiram várias normas novas Reconhecer que muitos projetos bons não são realizados Um plano de gestão energética pode aumentar a atividade Falou-se a respeito em outro momento neste workshop O Sistema de Gestão Energética (ANSI/MSE )

8 Gestão energética - USDOE
Novo foco do Departamento de Energia dos Estados Unidos (U.S. DOE) – Apoio ao desenvolvimento do ISO 50001 O Departamento de Energia dos Estados Unidos (USDOE) pretende ir além do ISO ao apoiar o desenvolvimento da certificação Superior Energy Performance (SEP)…e Global Superior Energy Performance (GSEP) O USDOE está desenvolvendo um conjunto de ferramentas de gestão energética para apoiar o ISO e as atividades de SEP do setor. O USDOE tem ferramentas técnicas para identificar oportunidades de economia de energia nos sistemas de intenso consumo energético.

9 Estrutura geral do kit de gestão energética
Em desenvolvimento Disponível atualmente 3

10 O kit de gestão energética
Consistirá de: Ferramentas de análise corporativas, instalações e projetos (também fonte de métricas) Versões completas e compactas de módulo de ritmo próprio (Empresa LÍDER, Empresa não LÍDER) Calculadoras, cartões de registros de resultados e ferramentas de área do sistema O usuário será capaz de acessar recursos: Sistematicamente, baseado no seu ritmo Individualmente (ir direto para as ferramentas que desejam usar) Será fornecido o índice de site Exemplo - O usuário será capaz de acessar calculadoras simples individualmente pelas páginas ou pelo modo de exibição da área do sistema ao mesmo tempo por meio do índice do site Exemplo - O usuário será capaz de acessar todas as ferramentas de análise por meio de processo no ritmo que desejar ou individualmente por meio do índice do site Exemplo- Portfólio de recomendações, Ferramenta de priorização do projeto e Ferramenta de acompanhamento do projeto estarão disponíveis como parte das ferramentas de análise de instalação-fábrica-empresa e também como o “Portfólio de Implementação” 4

11 Não se pode controlar o que não foi calculado
Além do planejamento Antigo ditado sobre gerenciamento: Não se pode controlar o que não foi calculado Primeiras medidas para entender como a fábrica usa a energia É surpreendente o número de fábricas que não têm uma idéia exata Excelente ferramenta do Departamento de Energia (DOE) – um “gerador do perfil energético da fábrica”

12 Quick Plant Energy Profiler QuickPEP
Ferramenta da web que avalia e gera o perfil energético da fábrica O perfil inclui: Uso e custos dos recursos e energia da fábrica Tipos e níveis de produção Procedimentos de manutenção Identifica as oportunidades potenciais de economia de energia para melhor avaliação Mais análises detalhadas podem ser conduzidas com as ferramentas do sistema Atualizações futuras para incluir vários idiomas

13 Website da ferramenta QuickPEP

14 Gerador de perfil energético de fábricas (QuickPEP 2.0)
Calculadoras de emissões de carbono e energia e linha básica de energia

15 Resultados da ferramenta QuickPEP
Estabecer linhas básicas SSST/SSAT 3E+ Ferramenta QuickPEP NXEAT PHAST Identificar oportunidades de economia de energia pelo sistema PSAT FSAT Ferramenta CHP The PEP tool is a tool that takes a plant-wide approach to energy savings and looks at both equipment efficiency and operation practices to identify savings opportunities. Users input plant data that includes equipment information that describes the plant’s operation and production, energy costs and usage from monthly fuel and electric bills as well as energy generation and exportation information. operation practices information The PEP Tool uses this data to provide plant-wide energy maps for electricity, fuel, & steam to describe the plant’s energy flow and usage. identify where energy efficiency opportunities exist give the user an idea of the magnitude of the savings associated with these opportunities. compare the plant’s practices to industry recognized best practices. This tool will also allow the user to prioritize identified energy savings opportunities by impact and direct the user to the system tools such as the steam or motor tools. AirMaster+ MotorMaster+ Ajuda/Referências CWSAT

16 Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar
Caso especializado September 1-2, 2010 Gerador de perfis do centro de dados (DC Pro) SAÍDAS Quadro geral do uso e eficiência da energia Surtos no uso final Áreas potenciais para melhoria da eficiência energética Redução potencial do uso geral de energia ENTRADAS Descrição Dados das contas de serviços públicos Informação do sistema TI Resfriamento Força Geração local Now that I’ve discussed how the PEP tool fits into our tool strategy, I want to take you through a brief overview of the PEP Tool. The PEP tool is a tool that takes a plant-wide approach to energy savings and looks at both equipment efficiency and operation practices to identify savings opportunities. Users input plant data that includes : equipment information that describes the plant’s operation and production, energy costs and usage from monthly fuel and electric bills as well as energy generation and exportation information. operation practices information The PEP Tool uses this data to: provide plant-wide energy maps for electricity, fuel, & steam to describe the plant’s energy flow and usage. identify where energy efficiency opportunities exist give the user an idea of the magnitude of the savings associated with these opportunities compare the plant’s practices to industry recognized best practices 16 16 16

17 Gerando ideias

18 Fornece duas ferramentas fáceis
Programa IAC Fornece duas ferramentas fáceis iac.rutgers.edu/database

19 Dez listas principais

20 O Manual ARC é uma “Lista de Ideias”

21 Essas ferramentas são de alta qualidade e com suporte total
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE) O DOE fornece um amplo conjunto de ferramentas de software para avaliação industrial Essas ferramentas são de alta qualidade e com suporte total As últimas versões estão sempre disponíveis online Principais categorias das ferramentas No âmbito da fábrica Steam Processo de aquecimento Acionamento a motor Centros de dados

22 Uso da energia e economia potencial de energia
Oportunidades potenciais de economia de energia Taxas normais de consumo de energia * Outros usos de energia complementar tais como iluminação representam menos de 2% do consumo de energia Sistemas a vapor/aquecimento 60 – 80% Sistemas de motor elétrico 8-15% Sistemas de bombeamento 7-15% Sistemas de ar comprimido 2-7% Outros* < 2% 10% a 30% 5% a 10% 10% a 20% Message: Best Practices helps manufacturers take a plant-wide approach to identifying and implementing the best technologies and practices available today. ITP's Best Practices program works with manufacturing plants to help them be as efficient and productive as they can with the technologies and practices that are available right now. The Best Practices program looks at a broad spectrum of plant processes and systems (many shown here) and how they are integrated, then tailors assistance to the needs of each plant. Initially, Best Practices may visit a plant and walk through it with the plant manager to point out potential energy and cost savings associated with each area, operation, or interface between operations. Follow up may consist of assistance with a sub-system or systems, on-site energy generation, information on emerging technologies, a demonstration grant, training, a case study, or other help. We can also tell you about new technologies emerging from our R&D program that may help you get ahead of the competition. The next few slides show a just a couple of examples that might be of interest to the forest products industry.

23 Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE) Ferramentas e recursos de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE) estão disponíveis em

24 Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE) Notas Desenvolvidas e apoiadas por especialistas em avaliação energética Concebidas para atender às necessidades específicas de uma avaliação energética industrial Usadas para identificar oportunidades de economia de energia em todos os Estados Unidos Bem documentadas com manuais e estudos de casos O Departamento de Energia (DOE) fornece treinamento no uso das ferramentas Continuamente desenvolvidas e aperfeiçoadas Gratuitas para o público Disponíveis em inglês e unidades métricas, e diferentes moedas

25 Steam System Scoping Tool (SSST)
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE) No âmbito da fábrica Steam System Scoping Tool (SSST) Conjunto de ferramentas para instalações industriais Steam System Assessment Tool (SSAT) Quick Plant Energy Profiler/Integrated Tool Suite (QuickPEP) 3E Plus Acionamento a motor Processo de aquecimento AirMaster+ Combined Heat and Power (CHP) Application Tool Fan System Assessment Tool MotorMaster+ NOx and Energy Assessment Tool (NxEAT) MotorMaster+ International Chilled Water System Analysis Tool (CWSAT) Process Heating and Survey Assessment Tool (PHAST) Pumping System Assessment Tool (PSAT) Centros de dados DC Pro Software Tool Suite Steam

26 Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE) September 1-2, 2010 Quick PEP Ajuda as fábricas a avaliarem a operação em toda a fábrica para identificar oportunidades de economia e eficiência. PHAST Ajuda a avaliar o uso de energia em fornalhas e identifica meios de melhorar o desempenho. SSAT Ajuda a avaliar benefícios potenciais para melhorias específicas do sistema a vapor. CHP Application Tool Permite que os usuários avaliem a viabilidade do CHP para sistemas de aquecimento. 3EPlus Insulation Tool Calcula a espessura mais econômica de isolamento para várias condições operacionais. NxEAT Avalia emissões de NOx e aplicações de melhorias de eficiência energética no refinamento de petróleo e fábricas de produtos químicos. Motor Master+ International Ajuda na seleção e gestão de motores de eficiência energética. PSAT Avalia a eficiência de operações do sistema de bombeamento e quantifica os benefícios da otimização do sistema. Air Master+ & LogTool Fornece informações abrangentes sobre a avaliação dos sistemas de ar comprimido. FSAT Avalia a eficiência de operações do sistema de ventilação e quantifica os benefícios da otimização do sistema. CWSAT Determina requisitos de energia do sistema de água resfriada e avalia oportunidades de economia de custo e energia. 26

27 Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar
Ferramentas de software do Programa de Tecnologias Industriais (ITP) do Departamento de Energia (DOE) September 1-2, 2010 O tempo não nos permite detalhar todas as ferramentas Examine duas Steam MotorMaster+ Ar comprimido e aquecimento serão discutidos em outras apresentações 27

28 Steam System Tool Suite
Steam Tools, ferramentas que fazem parte do pacote Steam Tool Suite (SSTS) Essas ferramentas incluem: Ferramenta de delimitação do sistema a vapor Ferramenta de medição do sistema a vapor 3E Plus – Calculadora de economia de energia em isolamento

29 Ferramenta de delimitação do sistema a vapor
Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar September 1-2, 2010 Ferramenta de delimitação do sistema a vapor Avalia rapidamente a qualidade geral da operação do sistema a vapor Consiste de 26 perguntas qualitativas com base em todos os principais componentes de um sistema a vapor As perguntas são separadas nessas áreas principais: Perfil do sistema a vapor Práticas operacionais do sistema a vapor Práticas operacionais de fábricas de caldeiras Distribuição do vapor, uso final, práticas de recuperação A pontuação chega a 340 pontos e também é fornecida em % Very little information, if any, should be conveyed with this slide. This introduction slide is simply to note the tool is software based and to “show the look” of the tool. 29

30 Ferramenta de delimitação do sistema a vapor
Modelo da página

31 Ferramenta de medição do sistema a vapor
Software de modelagem de sistema a vapor Projetos comuns de recuperação de energia podem ser acrescentados a um modelo alternativo Isso permite avaliações do tipo "e se" baseadas na inclusão ou remoção de vários projetos O modelo de sistema a vapor requer o equilíbrio de: Massa Energia Economia com base nos custos de combustível e água

32 Ferramenta de medição do sistema a vapor
Principal equipamento simulado: Caldeira Turbinas de contrapressão Turbina de condensação Desarejador Purgadores de vapor, vazamentos, perdas de isolamento Diluições Tanques de flash Trocadores de pré-aquecimento de água de alimentação Escolha de 1, 2 ou 3 modelos de pressão de cabeçote Diagramas esquemáticos de sistemas a vapor modelo Estimativas de emissões ambientais locais

33 Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar
September 1-2, 2010 Ferramenta de medição do sistema a vapor Modificações podem ser simuladas em um modelo alternativo gerado do original A estimativa de economia pode ser determinada para combinações de vários projetos de energia ou um projeto individual A página “Resumo de resultados” explica o custo e uso de energia de ambos os modelos original e alternativo The savings opportunity ($100,000/yr) is significantly greater than predicted from the loss equation using makeup water enthalpy. There are two primary reasons for this. First, all of the change in fuel energy consumption passes through the boiler, which is influenced by boiler efficiency (the energy added to the feedwater is not subjected to boiler efficiency). Second, as flash steam is recovered less blowdown is required. A third reason arises as the makeup water is heated resulting in a reduced deaerator steam load, which further reduces boiler steam production and blowdown flow rate. 33

34 3E Plus: Calculadora de economia de energia de isolamento
Fornece informação tabelada simples para perda de calor (ou ganho) e temperaturas de superfície Fornece informação tabelada simples de custo e economia de energia Pode fornecer uma Espessura de Isolamento Econômica para uma determinada aplicação

35 Ferramentas de equipamentos com acionamento a motor
Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar September 1-2, 2010 Ferramentas de equipamentos com acionamento a motor Pumping System Assessment Tool (PSAT) AirMaster+ & LogTool (Sistemas de ar comprimido) Fan System Assessment Tool (FSAT) Motor System Management Tool (MotorMaster+) Chilled Water System Assessment Tool (CWSAT) This information comes from the United States Industrial Motor Systems Market Opportunities Assessment, 1998 (DOE), as does much of the other energy consumption pattern information in this presentation. The Assessment report is available on the web at:

36 MotorMaster+ International
Kazakhstan Renewable Energy and Energy Efficiency Seminar September 1-2, 2010 MotorMaster+ International Ajuda na formulação de uma decisão baseada no plano de gestão de motores. MotorMaster+ International tem versões em vários idiomas (edição atual disponível em espanhol, francês e inglês) Sect 8 Emphasize MM+ as the premier motor systems management software tool to expedite the repair versus replace decision and ensure fast turnaround following a motor failure.

37 Incluir importantes dados de motores
A versão atual do software contém bancos de dados de fabricantes de mais de motores NEMA e mais de motores IEC. Valores de eficiência de carga total e parcial Dados técnicos para ajudar a otimizar sistemas de acionamento (fator de força, velocidade de carga total, etc.) Informações sobre compras de motores, incluindo preços de tabelas e pesos dos motores

38 Nova seleção de motores
A análise inclui a seleção do “melhor motor disponível” para uma determinada aplicação fornecendo: economia de energia, reduções de demanda, economia em dólares, reduções de emissões de GEF simples retorno de investimento, fluxos de caixa, ROI

39 Consertar ou substituir?
Motores não duram para sempre Uma vez que há motores envolvidos no processo, a maneira mais rápida de fazê- los voltar a operar é rebobinando Isso reduz a eficiência! MotorMaster+ ajuda as fábricas a decidirem quais motores podem tolerar a rebobinagem ou quais precisam ser substituídos Portanto, as fábricas devem estocar motores de reserva para sistemas críticos

40 Uma precaução necessária
Os resultados das ferramentas de software são tão bons quanto a ferramenta e a entrada de dados. As ferramentas devem ser usadas para apoiar a análise de engenharia e não para substituí-la. Usar uma ferramenta de software sem entender como ela funciona (usar uma “recomendação Caixa Preta”) aumenta o risco Podem sempre ocorrer o uso indevido ou um erro de usuário O senso comum e testes de “indícios” de resultados são necessários

41 Um Novo Dia!!!

42 Informações para contato
Michael R Muller Center for Advanced Energy Systems (CAES) Rutgers, The State University Of New Jersey 73 Brett Road Piscataway, NJ 08854 United States of America telefone: fax: