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SEMINÁRIO TÉCNICO LMDS / DEFIS / ICE: 16/ 09 / 2009 Eficiência Energética na Industria de Alimentos.

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1 SEMINÁRIO TÉCNICO LMDS / DEFIS / ICE: 16/ 09 / 2009 Eficiência Energética na Industria de Alimentos

2 Marcelo Azevedo Neves Marco Antônio P. do Rosário Edson de Pinho da Silva Professores / Pesquisadores Departamento de Física Instituto de Ciências Exatas Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Laboratório de Materiais e Dispositivos Supercondutores

3 DISTRIBUIÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL POR SETORES

4 CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA BRASILEIRA

5 RESULTADO DOS PROJETOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA INDUSTRIA NACIONAL NOS ULTIMOS 10 (DEZ) ANOS : O montante total investido nos projetos de eficiência energética foi de R$ 161 milhões Os projetos geraram uma economia de 626 GWh O custo da energia conservada foi de R$ 79/ MWh A duração média das ações de eficiência foi de 10 anos A taxa de remuneração do capital foi de 12 %

6 CUSTO DE ENERGIA CONSERVADA POR SETOR

7 ÍNDICES DE AVALIAÇÃO POR SEGMENTO

8 POTENCIAL PARA PROJETOS EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM ENERGIA ELÉTRICA

9 COMO IMPLEMENTAR UM PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ?

10 Gestão Energética A gestão energética de uma instalação elétrica ou grupo de instalações consiste em conhecer informações técnicas, contratuais, os processos e as atividades que envolvam uso de energia com objetivo de descobrir possibilidades de economia de energia. Ou seja, é um processo contínuo de busca pela eficiência energética. A gestão energética de uma instalação elétrica ou grupo de instalações consiste em conhecer informações técnicas, contratuais, os processos e as atividades que envolvam uso de energia com objetivo de descobrir possibilidades de economia de energia. Ou seja, é um processo contínuo de busca pela eficiência energética.

11 Observação : O sucesso da gestão energética depende fundamentalmente do comprometimento da direção da instituição O sucesso da gestão energética depende fundamentalmente do comprometimento da direção da instituição

12 Programa de Gestão Energética (PGE) Planejamento Estratégico. A sua criação é a primeira iniciativa ou ação visando a redução de gastos com energia em uma instituição. A sua criação é a primeira iniciativa ou ação visando a redução de gastos com energia em uma instituição. Deve ser estruturado de forma que seus resultados se mantenham e as ações adotadas não percam efeito ao longo do tempo. Deve ser estruturado de forma que seus resultados se mantenham e as ações adotadas não percam efeito ao longo do tempo.

13 Objetivos do PGE : Otimizar a utilização de energia por meio de orientações, direcionamentos, propostas de ações e controles sobre os recursos humanos, materiais e econômicos. Reduzir os índices globais e específicos da energia necessária à prestação dos serviços existentes.

14 O que um PGE não é... ! Racionamento de energia Redução na qualidade dos serviços prestados Ações mesquinhas de economia

15 Observação : Não se deve deixar de maneira alguma que a preocupação com a gestão de energia seja de caráter pontual, sem continuidade e delegada a escalões inferiores da instituição. A direção deve assumir total controle da demanda interna de energia.

16 Implementação do PGE A direção deve implementá-lo através de uma CICE (Comissão interna de conservação de energia). A direção deve manter-se comprometida com o sucesso do PGE, devendo acompanhar suas ações e resultados e demonstrar seu apoio.

17 O PGE deve abranger no mínimo : Sua institucionalização no organograma da instituição Suas diretrizes Os responsáveis por sua condução

18 Metodologia Existem dois tipos de medida para ações de eficiência energética : 1.Medidas que impliquem ações de gestão nas instalações, incluindo treinamento de pessoal e aprendizagem de procedimentos de manutenção e engenharia. 2.Medidas que impliquem ações de atualização com a substituição de equipamentos existentes por outros mais eficientes

19 A experiência internacional aponta para a conclusão de que medidas de educação e de treinamento tipicamente resultam em redução da ordem de 5% do consumo de energia após um período de um ano a partir do início da implementação, a um custo inferior a 1% do custo total de um PGE global. Observação:

20 Sugestão de metodologia para implementação do PGE Primeiro Passo: Ações de Treinamento e informação Constituir uma Comissão Interna de Conservação de Energia (CICE). A CICE deverá estabelecer os principais usos da energia nas instalações da instituição para criar o programa de treinamento mais adequado.

21 Criar um programa de treinamento que deve ser divido em duas etapas : A) A) Treinamento para a gerência de energia B) B) Treinamento para o nível técnico Primeiro Passo: Ações de Treinamento e informação

22 Tópicos a serem cobertos no treinamento para gerência de energia : Visita a um programa bem sucedido Visita a um programa bem sucedido Aspectos gerais de gerência de energia Aspectos gerais de gerência de energia Metodologias de conscientização Metodologias de conscientização Requisitos de medição necessários Requisitos de medição necessários Metodologias de controle e acompanhamento Metodologias de controle e acompanhamento Avaliação de resultados Avaliação de resultados

23 Tópicos a serem cobertos no treinamento para o nível técnico: Os principais tópicos a serem cobertos nesta etapa deverão incluir os aspectos gerais de manutenção associados com eficiência energética. Os principais tópicos a serem cobertos nesta etapa deverão incluir os aspectos gerais de manutenção associados com eficiência energética.

24 A premissa básica do programa é planejar para controlar Segundo Passo: Estruturação do Programa Estrutura Identificação dos vetores primário e secundários Identificação dos parâmetros de controle Estabelecimento de metas de redução de consumo Estabelecimento dos sistemas de medição Ferramentas de Engenharia

25 Vetores primários – correspondem aos insumos adquiridos de forma bruta : energia elétrica, gasolina, óleo diesel, etc. Vetores primários – correspondem aos insumos adquiridos de forma bruta : energia elétrica, gasolina, óleo diesel, etc.

26 Vetores secundários – as formas de energia que serão utilizadas nas unidades administrativas, de ensino e pesquisa da instituição. Vetores secundários – as formas de energia que serão utilizadas nas unidades administrativas, de ensino e pesquisa da instituição.

27 Parâmetros de controle – parâmetros que deverão ser estabelecidos para cada um dos centros de consumo identificado. Parâmetros de controle – parâmetros que deverão ser estabelecidos para cada um dos centros de consumo identificado.

28 Metas de redução de consumo – deverão ser estabelecidas com base em parâmetros de controle previamente definidos.As metas poderão ser fixadas utilizando informações sobre o consumo histórico do centro de consumo em questão ou de forma arbitrária, fixando um percentual a ser atingido em determinado período de tempo. Metas de redução de consumo – deverão ser estabelecidas com base em parâmetros de controle previamente definidos.As metas poderão ser fixadas utilizando informações sobre o consumo histórico do centro de consumo em questão ou de forma arbitrária, fixando um percentual a ser atingido em determinado período de tempo.

29 Sistemas de medição – deve-se estabelecer um sistema de medição adequado que permita a obtenção da base de dados desejada e que possa servir para avaliar os resultados alcançados, levando-se em consideração que sistemas simplificados são, em geral, suficientes para este propósito. Sistemas de medição – deve-se estabelecer um sistema de medição adequado que permita a obtenção da base de dados desejada e que possa servir para avaliar os resultados alcançados, levando-se em consideração que sistemas simplificados são, em geral, suficientes para este propósito.

30 Ferramentas de engenharia – incluem um conjunto de procedimentos para a substituição de equipamentos e materiais por outros de maior eficiência energética e para as atividades de operação e manutenção das instalações existentes Ferramentas de engenharia – incluem um conjunto de procedimentos para a substituição de equipamentos e materiais por outros de maior eficiência energética e para as atividades de operação e manutenção das instalações existentes

31 Deve-se observar os seguintes princípios: Formalidade - Manter as diretrizes, instruções, decisões e resultados registrados e organizados por escrito. Terceiro Passo: Elementos dos Procedimentos Operacionais de Engenharia

32 Realização – Todas as ações devem ser concretas e específicas

33 Quantificação – As metas deverão ser claramente quantificadas em valores de energia ou em moeda corrente para que não haja dúvidas em relação aos objetivos a serem alcançados.

34 Responsabilidade – Devem ser definidos responsáveis locais, cabendo á CICE a supervisão global.

35 Visão de longo prazo – As ações implementadas devem ser incorporadas à visão de longo prazo.

36 Os Resultados devem ser avaliados em termos de: Verificação do cumprimento dos prazos e custos previstos Economia efetivamente obtida em unidades de energia e redução das despesas incorridas Quarto Passo: Avaliação dos Resultados

37 Pilares estratégicos do PGE Diagnóstico energético (Levantamento da Situação) Controle dos Índices (Análise e Acompanhamento dos Dados) Comunicação do Programa e de seus Resultados

38 Pilares estratégicos do PGE

39 Comissão Interna de Conservação Para a coordenação do PGE, é necessária a constituição da Comissão Interna de Conservação de Energia Para a coordenação do PGE, é necessária a constituição da Comissão Interna de Conservação de Energia (CICE) A CICE foi instituída na administração pública federal pelo Decreto , de 26/10/90

40 Sugestão de Estrutura para a Criação da CICE

41 Atribuições da CICE Realizar ou Contratar um diagnóstico Energético

42 Atribuições da CICE Controlar e Acompanhar o faturamento de energia desagregado em seus parâmetros: consumo (kWh), demanda (kW) e fatores de carga e de potência, a partir da elaboração de gráficos e relatórios gerenciais, visando subsidiar o acompanhamento do PGE e a tomada de decisões. Controlar e Acompanhar o faturamento de energia desagregado em seus parâmetros: consumo (kWh), demanda (kW) e fatores de carga e de potência, a partir da elaboração de gráficos e relatórios gerenciais, visando subsidiar o acompanhamento do PGE e a tomada de decisões.

43 Atribuições da CICE Avaliar, em cada reunião, os dados levantados, analisar o cumprimento das metas fixadas no plano de trabalho e discutir as situações de desperdício de energia elétrica, além de promover a análise das potencialidades de redução do consumo específico de energia e da demanda. Avaliar, em cada reunião, os dados levantados, analisar o cumprimento das metas fixadas no plano de trabalho e discutir as situações de desperdício de energia elétrica, além de promover a análise das potencialidades de redução do consumo específico de energia e da demanda.

44 Atribuições da CICE Propor medidas de gestão de energia. Propor medidas de gestão de energia.

45 Atribuições da CICE Realizar, periodicamente, inspeções nas instalações e nos procedimentos das tarefas, visando identificar situações de desperdício de energia. Realizar, periodicamente, inspeções nas instalações e nos procedimentos das tarefas, visando identificar situações de desperdício de energia.

46 Atribuições da CICE Conscientizar os funcionários. Conscientizar os funcionários.

47 Atribuições da CICE Participar de aquisições que envolvam o consumo de energia. Participar de aquisições que envolvam o consumo de energia.

48 Atribuições da CICE Designar agentes, representantes ou coordenadores para atividades específicas relativas à conservação de energia. Designar agentes, representantes ou coordenadores para atividades específicas relativas à conservação de energia.

49 Análise Energética IMPORTANTE O gerenciamento energético de qualquer instalação requer o pleno conhecimento dos sistemas energéticos existentes, dos hábitos de utilização da instalação, dos mecanismos de aquisição de energia e da experiência dos usuários e técnicos da edificação.

50 A implementação de medidas estanques, não coordenas e não integradas a uma visão global de toda a instalação ou carente de uma avaliação de custo/benefício pode não produzir os resultados esperados e minar a credibilidade do programa, dificultando a continuidade do processo perante a Direção e os Funcionário. A implementação de medidas estanques, não coordenas e não integradas a uma visão global de toda a instalação ou carente de uma avaliação de custo/benefício pode não produzir os resultados esperados e minar a credibilidade do programa, dificultando a continuidade do processo perante a Direção e os Funcionário. IMPORTANTE

51 O Primeiro Passo É conhecer como a energia elétrica é consumida na sua instalação e acompanhar o custo e o consumo de energia elétrica por serviço produzido, mantendo um registro cuidadoso É conhecer como a energia elétrica é consumida na sua instalação e acompanhar o custo e o consumo de energia elétrica por serviço produzido, mantendo um registro cuidadoso

52 Observação Os dados mensais e históricos são de grande importância para execução do diagnóstico, podendo ser extraídos da conta de energia elétrica ou requisitados à concessionária de energia Os dados mensais e históricos são de grande importância para execução do diagnóstico, podendo ser extraídos da conta de energia elétrica ou requisitados à concessionária de energia

53 CONCEITOS Energia Ativa – É a energia capaz de produzir trabalho. Medida em kWh ou MWh Energia Ativa – É a energia capaz de produzir trabalho. Medida em kWh ou MWh Energia Reativa – É a energia solicitada por equipamentos elétricos que geram fluxo magnético. Medida em kVarh ou MVarh. Energia Reativa – É a energia solicitada por equipamentos elétricos que geram fluxo magnético. Medida em kVarh ou MVarh. Energia Aparente – É a energia da resultante da soma vetorial das energias ativas e reativas. Medida em KVAh ou MVAh. Energia Aparente – É a energia da resultante da soma vetorial das energias ativas e reativas. Medida em KVAh ou MVAh. Potência – É a quantidade de energia solicitada por unidade de tempo. Medida em KW ou MW. Potência – É a quantidade de energia solicitada por unidade de tempo. Medida em KW ou MW.

54 C0MPOSIÇÃO DA ENERGIA APARENTE

55 CONCEITOS Demanda – É a potência média, medida por aparelho integrador, apurada durante qualquer intervalo de 15 (quinze) minutos. Medida em kW ou MW. Demanda – É a potência média, medida por aparelho integrador, apurada durante qualquer intervalo de 15 (quinze) minutos. Medida em kW ou MW. Demanda Contratada – Demanda a ser obrigatória e continuamente colocada à disposição do cliente, por parte da concessionária, no ponto de entrega, conforme o valor e período de vigência fixado em contrato. Medida em kW ou MW. Demanda Contratada – Demanda a ser obrigatória e continuamente colocada à disposição do cliente, por parte da concessionária, no ponto de entrega, conforme o valor e período de vigência fixado em contrato. Medida em kW ou MW. Carga Instalada – Soma da potência de todos os aparelhos instalados nas dependências da unidade consumidora, em qualquer momento, podem utilizar energia elétrica da concessionária. Medida em kW ou MW. Carga Instalada – Soma da potência de todos os aparelhos instalados nas dependências da unidade consumidora, em qualquer momento, podem utilizar energia elétrica da concessionária. Medida em kW ou MW.

56 CONCEITOS Fator de Carga (FC) – Relação entre a demanda média e a demanda máxima ocorrida no período de tempo defino. Fator de Carga (FC) – Relação entre a demanda média e a demanda máxima ocorrida no período de tempo defino. Fator de Potência (FP) – Relação entre energia ativa e reativa horária, a partir de leituras dos respectivos aparelhos de medição. Pode ser calculada pela equação: Fator de Potência (FP) – Relação entre energia ativa e reativa horária, a partir de leituras dos respectivos aparelhos de medição. Pode ser calculada pela equação: FP = kWh ÷ kVAh FP = kWh ÷ kVAh

57 Tarifa de Demanda- Valor,em reais, do kW de demanda em determinado segmento horo-sazonal. Tarifa de Consumo – Valor, em reais, do kWh ou MWh de energia utilizada em determinado segmento horo-sazonal Tarifa de ultrapassagem – tarifa a ser aplicada ao valor de demanda registrada que superar o valor da demanda contratada, respeitada a tolerância ESTRUTURA TARIFÁRIA DEFINIÇÕES:

58 ESTRUTURA TARIFÁRIA Horario de ponta (HP)- Período definido pela concessionária composto por três hora consecutivas compreendidas entre 17h e 22h. Horário Fora de Ponta (HFP) –São as horas complementares às três horas consecutivas que compõem o horário de ponta. HORÁRIOS DE REFERÊNCIA :

59 ESTRUTURA TARIFÁRIA SAZONALIDADES : Período seco (S) – É período de 7 (sete) meses consecutivos compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de maio a novembro de cada ano. Período Úmido (U) – É período de 5 (cinco) meses consecutivos compreendendo o fornecimentos abrangidos pelas leituras de dezembro de um ano a abril do ano seguinte.

60 ESTRUTURA TARIFÁRIA Os segmentos horo-sazonais são formados pela composição dos períodos úmidos e seco com os horários de ponta e fora de ponta e determinados conforme abaixo : PS – Horário de ponta em período seco PU – Horário de ponta em período úmido FS – Horário fora de ponta em período seco FU – Horário fora de ponta em período úmido

61 O CUSTO DA ENERGIA ELÉTRICA O custo da energia elétrica para o consumidor irá depender principalmente do nível de tensão de fornecimento e da localidade do consumidor

62 OS CONSUMIDORES DIVIDEM-SE EM : OS CONSUMIDORES DIVIDEM-SE EM : Consumidores para baixa tensão (BT) Consumidores para alta tensão (AT)

63 1. Subgrupo B1 – residencial; residencial baixa renda. 2. Subgrupo B2 – rural; cooperativa de eletrificação rural; irrigação. 3. Subgrupo B3 – demais classes 4. Subgrupo B4 – iluminação pública OS CONSUMIDORES PARA BAIXA TENSÃO :

64 1. A1 – 230 KV ou mais; 2. A2 – 88 KV a 138 KV; 3. A3 – 69 KV; 4. A3a – 30 KV a 44 KV; 5. A4 - 2,3 KV a 25 KV; 6. AS – subterrâneo. OS CONSUMIDORES PARA ALTA TENSÃO :

65 ENQUADRAMENTO TARIFÁRIO

66 Curva de Carga Avaliação do uso de energia por parte de uma industria de forma eficiente Fonte de dados: Um Exemplo...

67 Medidor de Qualidade de Energia VARIÁVEIS: Potência Energia Reativa Fator de potência

68 Um Exemplo... Análise de um indicador Fator de carga (FC) – é um indicador que informa como a empresa utiliza a energia que lhe é disponibilizada. - O índice varia entre 1 (um) e 0 (zero) e aponta a relação entre o consumo de energia elétrica e a demanda de potência máxima em determinado tempo. - Temos a seguinte equação FC (médio) = Consumo Total (KWh) /Demanda (KW) x 730 (h) OBS : mês genérico = [365 (dias)/12 (meses)] x 24 (horas)

69 ESTRATÉGIAS PARA AUMENTAR O FATOR DE CARGA Analisar os equipamentos e fazer um levantamento de utilização e verificar como a produção pode ser otimizada Manter o atual consumo de energia elétrica e reduzir a parcela correspondente à demanda isso se consegue diversificando- o funcionamento das máquinas e realizando cronogramas de modulação Manter a demanda e aumentar o consumo de energia. Para tanto, deve-se aumentar a produção sem o acréscimo de novos equipamentos mas ampliando o período de operação. É o caso de se adicionar mais um turno de trabalho.

70 Estudo de Casos

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72 Metodologia

73 Metodologia

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77 RESULTADOS

78 RESULTADOS

79 Redução da demanda a ser contratada em R$ ,00 Energia conservada R$ ,20 RESULTADOS

80 Maiores informações:


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