Programas de racionaliza

1

• Programas de racionalização de consumos.
• Auditorias Energia.
• Álvaro Gomes
• Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de
  Computadores
• Gestão de Energia em Edifícios e na Indústria

2
Gestão de Energia utilização da quantidade
adequada de energia, quando e onde é precisa e
com a qualidade requerida.

1. Uso final eficiente (processos e equipamentos)
2. Gestão de cargas
3. Conservação (combustíveis)
4. Recuperação de calor

3
Programa de Racionalização de Consumos

• Fase inicial
• Compromisso da gestão
• Definir responsabilidades
• Na administração um responsável pela poupança
  energética
• Na produção um técnico responsável pela gestão
  das utilizações de energia
• Fase de auditoria e análise
• Revisão dos históricos
• Auditorias energéticas
• Análise e simulações para avaliar ORCs
• Avaliação económica das ORCs

4
Programa de Racionalização de Consumos

• Fase de implementação
• Identificar objectivos
• Identificar prioridades para os investimentos
• Implementação
• Revisão e avaliação periódica

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Auditoria Energética - definição

• Levantamento e análise crítica das condições de
  utilização da Energia, com vista à detecção de
  oportunidades de racionalização energética,
  através de medidas com uma viabilidade
  técnico-económica aliciante.

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Auditorias energéticas-permitem

• Conhecer os consumos de energia
• Contabilizar os consumos de energia
• Dispor de dados para tomar decisões
• Avaliar medidas de racionalização implementadas
• Optimizar procedimentos
• Para isto torna-se necessário

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Auditorias energéticas - dados

• Recolha de dados documentais e análise
• Visita às instalações, com exame aos equipamentos
  e recolhas de dados
• Análise dos dados recolhidos

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Auditoria Energética - tipos

• Auditoria Sintética - Síntese dos consumos por
  vectores energéticos e encargos
• Auditoria genérica/deambulatória -Vistoria às
  condições de funcionamento das principais
  instalações (check-list resumida - medições)
• Auditoria analítica - Análise dos consumos por
  tipo de equipamento (check-list exaustiva)
• Auditoria tecnológica - Alterações nos processos

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Auditoria Energética
Caracterização energética Identificação de ORC
Auditoria Energética
Plano de racionalização
Investimentos
Avaliação de resultados
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Objectivos gerais de uma Auditoria Energética

• Análise das condições de utilização de energia
  nas instalações
• Levantamento de potenciais medidas de economia de
  energia

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Objectivos das Auditorias

• Caracterizar e quantificar as formas de energia
  utilizadas
• Caracterizar a estrutura do consumo da energia
• Avaliar o desempenho dos sistemas de geração,
  transformação e utilização de energia
• Quantificar os consumos energéticos por sector,
  produto ou equipamento
• Relacionar o consumo de energia com a produção
• Estabelecer e quantificar potenciais medidas de
  racionalização
• Especificar um plano de gestão de energia na
  empresa

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Objectivos da Auditoria - (Continuação)

• analisar técnica e economicamente as soluções
  encontradas
• propor um esquema operacional de gestão de
  energia na Empresa
• propor a substituição de equipamentos do processo
  por outros mais eficientes
• propor a alteração de fontes energéticas, caso se
  justifique
• propor um plano de racionalização para as acções
  e investimentos a empreender.

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Identificação de ORCs - 1

• Energia eléctrica
• Correcção das perdas nas linhas
• Controlo de consumos
• Geração local
• Co-geração (vapor electricidade)
• Utilização da alta tensão para alimentar
  equipamento mais importante
• Correcção do factor de potência
• Aumento da tensão secundária
• Recuperação de perdas (calor)

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Identificação de ORCs - 2

• Iluminação
• Iluminação desnecessária
• controlo/utilização adequada
• Níveis adequados de iluminação
• HVAC
• Settings dos termóstatos
• Capacidade adequada
• Operação adequada do equipamento
• Outros sistemas (ar comprimido,água, etc)
• Capacidade adequada
• Perdas
• Equipamento eficiente

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Oportunidades Racionalização de Consumos (ORC)

• ORCs sem investimento (auditoria deambulatória)
• Manutenção e correcção do uso de equipamentos
• ORCs com investimento (Auditoria analítica)
• Modificações em equipamentos e processos

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ORCs com investimento

• Avaliação de cada projecto de racionalização
• Calcular a poupança anual de energia.
• Projectar custos de energia e quantificar a
  poupança em dinheiro.
• Estimar custo de implementação.
• Atribuir prioridades aos projectos
• Implementar
• Acompanhar resultados e comparar com valores
  esperados

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Resultados da caracterização

• Energia total que entra na instalação
• Energia gerada no interior da instalação
• Energia distribuída no interior da instalação
• Energia consumida no interior da instalação
• Energia que sai da instalação (Perdas, produtos)

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Equação do balanço energético(Diagrama de Sankey)
WE - Energia de entrada WU,i - Energia utilizada
no local i WP - Energia de perdas WR - Energia
recuperada
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Estabelecimento dos fluxos de energia
Água
Condensados
Colector
Máquina 1
Caldeira
Vapor
Máquina 2
Aquecimento
Combustível
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Fases de uma Auditoria de Energia

• Preparação da Intervenção
• Intervenção Local
• Tratamento dos Dados
• Elaboração do Relatório da Auditoria

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Preparação da Intervenção

• Recolha e análise de informação documental
• Análise do processo produtivo e energético
• Recolha de informações relativas a tecnologias
  disponíveis no mercado
• Preparação da intervenção em campo (plano)

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Intervenção Local

• Recolha de informação energética da empresa
• Análise do processo produtivo
• Estabelecimento dos fluxos de energia
• Medições de grandezas energéticas e de produção
• Instalação de equipamento de registo em contínuo
  (monitorização)

23
Recolha da informação energética
24
Estabelecimento dos fluxos de energia
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Auditorias - Instrumentação

• Amperímetros registadores
• Wattímetros
• Medidores de ponta
• Medidores de factor de potência
• Pinças amperimétricas
• Luxímetros
• Termómetros

• Registadores de diagramas de carga
• Anemómetros
• Analisadores de gás de exaustão (CO2)
• Medidores de eficiência de combustão (Temperatura
  dos gases de exaustão e conteúdo de oxigénio)

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Instrumentação Geral
Termómetro Termo-higrómetro
Termo-anemómetro
27
Instrumentação Geral
Analisador de gases
28
Instrumentação Geral
Luxímetro Pinça
Amperimétrica
29
Instrumentação Geral
Analisador de energia - Equipamento de análise
detalhada de parâmetros de eléctricos
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Recolha de diagramas de carga parciais e total
Monitorização de consumos
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Equipamento de monitorizaçãode consumos de
electricidade

• CARACTERÍSTICAS
• Capacidade de medida e registo
• Capacidade de comunicação com PC
• Relógio interno p/ sincronização
• Custo reduzido
• Fácil utilização

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Diagrama de carga
Monitorização de consumos
33
Diagrama de carga
Monitorização de consumos
34
Tratamento da Informação

• Tratamento e análise dos dados recolhidos
• Determinação de Balanços energéticos Consumos
  específicos, etc.
• Avaliação do potencial de economias de energia

35
Tratamento e Análise dos dados

• Análise dos consumos e dos custos de energia do
  ano de referência
• Determinação de diagramas de carga global e dos
  principais sectores
• Desagregação dos consumos dos principais sectores
• Determinação de consumos específicos
• Análise da viabilidade das principais medidas de
  racionalização

36
Ferramentas de software para recolha, tratamento
e análise
37
Desagregação de consumos
Sector 1
1250 kWh 674 kWh 2125 kWh 426 kWh
Sector 2
Sector 3
Sector 4
38
Balanço Energético
Força Motriz - 55
Aquecimento - 30
Iluminação - 15
100
39
Consumos Específicos (C)
Exemplos Mais utilizado -
kgep/ton Bebidas, Cerveja - kgep/hl Serviços
- kgep/VAB
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Medidas de racionalização

• Identificação da ORC
• Análise da sua viabilidade económica

Normalmente baseada no pay-back simples
Investimento necessário à implementação da
medida Economias resultantes da medida (mensais
ou anuais)
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Elaboração de Relatório
Apresentação organizada de todos os elementos

• Informação básica sobre a empresa
• Contabilidade energética
• Análise da utilização de energia por produto ou
  processo
• Medidas de racionalização de energia

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Índice do Relatório

• Introdução
• Síntese e Resumo de Medidas
• Utilização de Energia
• Dados de Produção
• Calculo dos Consumos Específicos
• Análise da Estrutura Produtiva
• Análise dos Serviços Auxiliares
• Gestão de Energia

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Síntese

• Responsabilizar
• Planear
• Fazer auditoria
• Isolar ORCs
• Avaliar economicamente as ORCs
• Implementar
• Começar pelo que é mais simples e barato
• Investir na ORCs mais promissoras
• Em Geral USAR UM MÉTODO

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Enquadramento Regulamentar

• RGCE - Regulamento de Gestão
• dos Consumos de Energia
• Aplicável a todos os sectores de actividade com
  excepção do doméstico.

45
Legislação Aplicável

• Decreto-lei nº. 58/82, de 26 de Fevereiro e
  Portaria nº. 359/82 de 7 de Abril - Aprova o 1º
  Regulamento da Gestão do Consumo de Energia.
• Despacho nº. 10/88 de 30 de Maio - Alarga o
  âmbito do RGCE a todos os sectores, exceptuando o
  doméstico.
• Portaria nº. 228/90 de 27 de Março - Aprova o
  RGCE para o sector dos transportes.
• Vários despachos da DGE, com a definição dos K,
  para vários sectores.

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Aplicação do RGCE

• Todas as empresas (industriais, de comércio,
  agrícolas, serviços, etc.), em que
• consumo superior a 1000 tep/ano
• ou a soma dos consumos nominais gt 0,5 tep/h
• ou consumo dum equipamento gt 0,3 tep/h
• Empresas de transportes com consumo superior a
  500 tep/ano

47
COEFICIENTES DE REDUÇÃO A TEP(Diário da
República, nº. 98, IIª Série, de 29 de Abril de
1983)

• Para os combustíveis líquidos em toneladas
• Petróleo bruto - 1,007 tep/t
• Gases de petróleo liquefeitos - 1,140 tep/t
• Gás de refinaria - 1,130 tep/t
• Gasolina - 1,073 tep/t
• Carboreactores, petróleo e gasóleo - 1,045 tep/t
• Thick fuelóleo - 0,969 tep/t
• Thin fuelóleo - 0,984 tep/t
• White spirit - 0,950 tep/t
• Gasolina pesada - 1,073 tep/t
• Lubrificantes, betume, parafina e outros - 0,950
  tep/t

48
COEFICIENTES DE REDUÇÃO A TEP(Diário da
República, nº. 98, IIª Série, de 29 de Abril de
1983)

• Para os combustíveis líquidos em litros
• 1,000 litros de gasóleo - 0,835 t
• 1,000 litros de petróleo - 0,785 t
• 1,000 litros de gasolina super - 0,750 t
• 1,000 litros de gasolina normal - 0,720 t

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COEFICIENTES DE REDUÇÃO A TEP (Cont.)

• Para os combustíveis gasosos
• Gás natural - 0,82 tep/103m3
• Gás da cidade, gás de coque - 0,42 tep/103m3
• Gás de alto forno - 0,09 tep/103m3
• Para a energia eléctrica
• 1 KWh corresponde a 290 x 10-6tep

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Exemplo 1

• Empresa industrial com consumos anuais de
• Electricidade - 2550 MWhltgt 739.5 tep
• Gás Propano - 260 ton ltgt 296.4 tep
• Total 1035.9 tep
• Conclusão Empresa abrangida pelo RGCE

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Exemplo 2

• Empresa industrial com consumos anuais de
• Electricidade - 3400 MWh ltgt 986 tep
• Soma dos potências nominais dos equipamentos
  instalados - 1800 KW ltgt 0.52 tep/h
• Conclusão Empresa abrangida pelo RGCE

52
Exemplo 3

• Hotel c/ 330 quartos
• Consumo energético anual - 3150 MWh ltgt 914 tep
• Potência instalada nos principais equipamentos
• Caldeira águas quentes - 500,000 Kcal/h ltgt
  581 Kw
• Caldeira de vapor -1,000,000 Kcal/h
  ltgt 1,163 Kw
• Somatório potências equipamentos eléctricos -
  345 Kw
• 
  Total 2,089 Kw
• Equivalente a 0.61 tep/h
• Conclusão Empresa abrangida pelo RGCE

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Disposições principais do RGCE

• Fazer examinar as instalações por técnicos ()
  reconhecidos pela DGE (auditorias de energia)
• Elaborar um plano de racionalização de consumo de
  energia, que deverá ser sujeito a aprovação
• Implementar o plano aprovado, sob
  responsabilidade de um técnico, elaborando
  relatórios trimestrais e anuais de progresso do
  plano
• () Técnico individual ou colectivo

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Operações executadas nas auditorias

• O controlo da combustão e a medida dos
  rendimentos energéticos.
• A verificação do estado das instalações, do
  transporte e distribuição de energia.
• A investigação das possibilidades técnicas e
  económicas de valorização dos efluentes térmicos
• A execução dos seguintes balanços Global da
  instalação, de cada processo de fabrico, das
  principais fases de fabrico e da conversão de
  energia.
• A determinação dos consumos específicos de
  energia, por tipo de produto

55
Redução do consumo específico (plano quinquenal)
As metas anuais de redução de consumo específico
calculadas pela seguinte fórmula M - redução
do consumo específico anual C - valor do consumo
específico actual k - valor do consumo
específico definido pela DGE para cada tipo de
produto ou instalação No caso em que não exista K
publicado, ou no caso do C ser inferior ao K
publicado, tomar-se-á como referência (K), 90 do
valor de C.
56
Exemplo - Hotel

• Consumo anual 914 tep Utilizadores 554
• Consumo específico 1650 kgep/utilizador
• K0.9 C
• Meta anual 16,5 kgep/tilizador
• Redução ao fim 5 anos 45,7tep/ano (868tep)

57
Plano de Racionalização

• Um conjunto de medidas de utilização racional de
  energia, calendarizadas ao longo do período de
  vigência do Plano, e cujos resultados globais,
  permitem que, no final dos 5 anos, o consumo
  específico da instalação, se situe abaixo dos
  objectivos preconizados no RGCE.

58
Controlo e execução do plano de racionalização

• Será da responsabilidade de um técnico da empresa
  que deverá
• Manter um registo actualizado pelo qual se possam
  verificar mensalmente os desvios em relação ao
  plano.
• Elaborar relatórios com periodicidade trimestral
  e um anual sobre o estado do progresso do plano
  (indicando os resultados obtidos, designadamente
  os referentes às metas de redução de consumos).
• Apresentar à DGE, quando solicitados, os registos
  e relatórios mencionados.

59
Evolução do consumo específico
60
Acompanhamento do programa do Plano de
Racionalização

• Do ponto de vista legal exige a elaboração de
  relatórios anuais, a enviar para a DGE, com
• Consumos de energia, produção e consumo
  específico de energia.
• Análise dos resultados e dos desvios e ponto
• da situação da implementação das medidas
• previstas.

61
A figura do gestor de Energia

• O RGCE obriga ao reconhecimento de técnicos junto
  da DGE, na qualidade de
• Técnicos examinadores das condições de utilização
  de energia ou autores de Planos de Racionalização
  (1ª e 2ª etapa).
• Técnicos responsáveis pelo controlo da
  execução e progresso do Plano de
  Racionalização.

62
Constituição das Equipas de Auditores

• Uma vez que uma auditoria de energia atravessa
  horizontalmente todos os sectores e todas as
  formas de energia, exige, para a sua realização,
  técnicos com formação em diferentes áreas a
  solução normalmente utilizada passa por
  constituir equipas polivalentes, integrando
  técnicos com formação na área eléctrica e
  térmica, ou então recorrer a profissionais com
  larga experiência em gestão de energia.

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Características associadas ao consumo de energia
eléctrica

• O elevado custo desta forma de energia
• O custo depende do momento em que o consumo é
  realizado
• O custo depende da potência máxima
• O crescente número de equipamentos eléctricos

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Relação entre o auditor e o utente da instalação

• Por um lado
• Caracterizar a utilização de energia na empresa
• Identificar desperdícios
• Encontrar soluções com viabilidade
• Por outro lado
• Compreender as condicionantes da empresa
• Apoiar o desenvolvimento da estrutura de gestão
  de energia