Efeitos do Horário de Verão x Efeitos da Correção do Fator de Potência (BT) - PDF
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Mateus Garrido Camarinho
1 Efeitos do x Efeitos da Correção do Fator de Potência (BT) Ponto de Vista da Eficiência Energética 1
2 Fell, José Alexandre Eng.º de Marketing de Produto EPCOS do Brasil Ltda GT de Capacitores Industriais da ABINEE (ABB, EPCOS, INDELT, LORENZETTI, SADEFEM, SIEMENS, SCHNEIDER e WEG) 2
3 Eficiência Energética Eficiência : É a qualidade de fazer com excelência, sem perdas ou desperdícios de tempo, dinheiro ou energia. Eficiente é aquilo ou aquele que chega no resultado, que produz o seu efeito específico sem desperdício, com qualidade, com competência, com nenhum ou o mínimo de erros marcou o fim das sobras de energia, que passaram a existir logo após o racionamento de 2001, fazendo com que preços da energia evoluíssem de R$ 60 MWh (megaleilão de 2004), para R$ 105 MWh (recente leilão)... Sr. Flávio Antônio Neiva, presidente da Ass. Brasileira das Emp. Geradoras de Energia Elétrica (ABRAGE) Guia Brasileiro de Eletricidade e Iluminação 2007 (Lumiére) 3
4 Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão - Tipicamente abreviado como DST (Daylight saving time) - Contribui para Reduzir o consumo de energia(???) - Horário de verão só funciona nas regiões mais afastadas da linha do equador. Nesta estação os dias se tornam mais longos. - A idéia foi lançada em 1784 nos Estados Unidos por Benjamim Franklin. - O primeiro país a adotar oficialmente para fins de consumo elétrico foi a Alemanha durante a Primeira Guerra Mundial. - Foi instituído no Brasil por Getúlio Vargas ( ) /2007 foi o 33.ª vez em que foi implantado no pais - Desde 1985 tem sido aplicado continuamente 4
5 Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) Considerações Gerais - A duração do dia é maior para localidades situadas mais ao Sul do Brasil S N 5
6 1 - Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) Considerações Gerais - Horário do nascente e poente do Sol em Porto Alegre ao longo dos meses do ano 6
7 1 - Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) Principal efeito esperado Redução da carga máxima no horário de ponta Horário de ponta Redução de 4,2% previstos no pico de demanda para o horário de verão de
8 1 - Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) 8
9 1 - Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) Brasil : Redução de 4,3% na demanda do horário de ponta. Maior que a carga das cidades de Belo Horizonte e Florianópolis somadas. 9
10 Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) Resultados Esperados para o Período 2006/2007. a) Estima-se que megawatts de potência deixarão de transitar pelo sistema elétrico no horário de ponta (redução de 4,3%). Essa potência é maior que à carga máxima de Belo Horizonte e Florianópolis somadas. b) No Paraná (Copel) calcula em 6,5% a redução na ponta do sistema ( 240 megawatts), demanda de uma cidade como Londrina. c) No subsistema Sudeste - Centro-Oeste, a projeção do ONS é de redução de MW na demanda, 4,2% de um consumo total de 38,5 mil MW. d) Já no subsistema Sul, a redução de consumo prevista é de 530 MW, 4,5% da demanda do submercado, de 10,5 mil MW. Representa 80% da carga do horário de ponta de Porto Alegre. 10
11 Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) Principais Benefícios Permite que a infra-estrutrura do setor elétrico (usinas, linhas de transmissão e subestações) trabalhe com folga, elevando os níveis de confiabilidade do sistema. O horário de verão é uma medida que minimiza investimentos em construção de térmicas a gás natural para atendimento de demandas sazonais regionais ou em áreas específicas. Permite a realização de manutenções preventivas, diminuindo riscos de discontinuidade no suprimento de energia. Uma pequena economia na energia consumida (aprox. 0,5%) com melhor aproveitamento da luz natural ao entardecer, basicamente em decorrência do menor tempo de uso de lâmpadas Alteração do hábito do consumidor em função do efeito psicológico causado pelo prolongamento do dia. 11
12 Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) Histórico: Verifica-se acima a redução do pico de demanda, porém com menor eficiência na redução do consumo. 12
13 Panorama Brasileiro sobre o Horário rio de Verão (continuação) Críticas ao - Risco à saúde, afeta o chamado relógio biológico das pessoas. Aumento no risco de acidentes de trânsito e Acidentes do trabalho. - Proporciona uma pequena economia de energia, algo como 0,5%. - No Brasil 97% da eletricidade é gerada por hidroelétricas, Nos USA 70% é energia térmica (economia de milhares de litros de óleo comb.). - O horário de verão não reduz a necessidade de investimentos decorrentes do aumento da consumo de energia.... o Brasil precisa de 40 mil MW no período de , mas hoje temos apenas 11,7 mil MW em implantação, ou seja, há um déficit de 28 mil MW. Estamos caminhando para uma situação parecida com a de Sr. Newton Duarte Diretor de GTD da ABINEE (Eletricidade Moderna, jan/07) 13
14 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Correção do fator de potencia Conceito Básico Cargas Indutivas provocam um atraso da tensão (U) em relação a corrente (I) 14
15 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Correção do fator de potencia Conceito Básico 1 - Sem Compensação 15
16 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Correção do fator de potencia Conceito Básico 2 - Comp. Centralizada 16
17 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Correção do fator de potencia Conceito Básico 3 - Comp. Por Grupos 17
18 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Correção do fator de potencia Conceito Básico 4 - Comp. Indiv. ou Local (decentralizada) 18
19 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Legislação Atual: - O documento da ANEEL que regulamenta o fator de potência das instalações é a Resolução 456, esta adota o valor 0.92 como limite de controle do fator de potência. - O procedimento da Rede Básica (ANEEL-ONS) contempla o aumento do fator de potência para 0.98 nas tensões iguais e superiores a 230 kv, mas ainda não vem sendo aplicado para as cargas existentes. Para ajudar a evitar ou diminuir o risco do déficit energético, existe uma forma eficaz que é a economia de energia proporcionada pela Correção do Fator de Potencia através de capacitores junto as cargas. Quanto menos quantidade reativos (kvar) fluirem pelas redes, maior capacidade de transporte/fornecimento de kw será possível nas mesmas. 19
20 2 - Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Legislação Atual (continuação): Analisando apenas a Distribuição de Energia Elétrica, o aumento do fator de potência de 0,92 para 0,95 para consumidores conectados na baixa e na média tensão aumentaria os ganhos em todo o sistema elétrico, permitindo uma liberação da ordem de 3,3% médios na potência ativa transmitida para sistemas elétricos já corrigidos para 0.92, além de um melhor controle do perfil de tensão da rede elétrica. Na Rede Básica, onde já existe um procedimento para o aumento do fator de potência de 0,92 para 0,98 para consumidores conectados no 230 kv e acima, os ganhos em todo o sistema elétrico, permitindo uma liberação da ordem de 6,5% médios na potência ativa transmitida para sistemas elétricos já corrigidos para 0.92, além de um melhor controle do perfil de tensão da rede elétrica. (vide gráficos a seguir) 20
21 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Legislação Atual (continuação): 3,3% 6,5% 21
22 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Aspectos Gerais: - A maioria dos médios e grandes consumidores de energia estão com o fator de potência corrigido para > 0,92, pois isto afeta diretamente o custo da energia e do produto final. - Os consumidores de menor porte (comerciais, residenciais e industriais), não estão corrigindo o FP, principalmente por desconhecimento/desinformação. Na conta de energia a cobrança referente ao baixo FP vem com nomes técnicos (UFER, UFDR, Consumo Reativo Excedente, Demanda Reativa Excedente, etc.). Estas nomenclaturas disfarçam a caracterização de que esta energia cobrada não precisaria ser paga se o Fator de Potência estivesse corrigido. O baixo FP onera desnecessariamente o consumidor! 22
23 Contas de Energia Elétrica no Brasil: Contas de Energia Exemplos de Nomenclaturas Utilizadas para Cobrança do Baixo Fator de Potência das Instalações: a) AES - ELETROPAULO: Consumo Reativo Excedente Demanda Reativa Excedente b) LIGHT: Energia Reativa Excedente Demanda Reativa Excedente c) CPFL Energia: FER kwh FDR kwh d) COPEL: UFER(Unidade de Faturamento de Energia Reativa Excedente) UFDR(Unidade de Faturamento de Demanda Reativa Excedente) Todas implicam em COBRANÇA ($$$$$) por baixo FP A maioria do clientes não sabe o que significa! 23
24 Contas de Energia Elétrica no Brasil: Exemplos de Contas de Energia (Cliente de Médio Porte): AES Eletropaulo: 24
25 Contas de Energia Elétrica no Brasil: Exemplos de Contas de Energia (Cliente de Pequeno Porte): CPFL Energia: 25
26 3 - Contas de Energia Elétrica no Brasil: Exemplos de Contas de Energia (Cliente de Pequeno Porte): Light: 26
27 Contas de Energia Elétrica no Brasil: Relação Custo Benefício da Correção do Fator de Potência: Caso 01 - AES Eletropaulo D(kW) Tensão kwh ER - kwh FP R$ (UFER) kvar FP>0,92 R$ (Cor. FP) Observação V ,872 R$ 2.598,54 90 kvar R$ 9.500,00 Banco de Capacitores Automático Observação: O retorno de investimento é esperado em menos de 04 meses (com 06 estágios) Caso 02 - CPFL Energia Energia reativa excedente D(kW) Tensão kwh ER - kwh FP R$ (UFER) kvar FP>0,92 R$ (Cor. FP) Observação V ,731 R$ 324,90 10 kvar R$ 1.200,00 Banco de Capacitores Semi-Automático Observação: O retorno de investimento é esperado em menos de 04 meses (com controle por tempo) Caso 03 - Light D(kW) Tensão kwh ER - kwh FP R$ (UFER) kvar FP>0,92 R$ (Cor. FP) Observação 2,4 220 V ,840 R$ 57,08 2,5 R$ 220,00 Banco de Capacitores Fixo Observação: O retorno de investimento é esperado em menos de 04 meses (instalação interna) Outros Ganhos: a) Redução da perdas elétricas; b) Melhoria do perfil de tensão; c) Alívio dos transformadores e linhas de distribuição/transmissão; 27
28 Panorama Brasileiro sobre a Correção do FP: Legislação de FP em outros Países: Existe uma tendência mundial em elevar os limites de correção do FP visando uma melhor eficiência de operacão dos sistemas elétricos. 28
29 Exemplos de Ações em CFP Correção no secundário do Trafo (MT/BT) (em postes) 29
30 Exemplos de Ações em CFP Correção na Carga Energia Ativa Energia Reativa Gerar Transportar Distribuir Carga 30
31 Exemplos de Ações em CFP CFP em eletrodomésticos Na Europa a grande maioria dos eletrodomésticos fazem uso de capacitores! Refrigeradores, máquinas de lavar roupa, Motores para cortinas, etc. No Brasil: 100 % dos Ar Condicionados já usam! Refrigeradores Só os Comerciais! Refrigeradores (domésticos) (??) 31
32 4 Exemplos de Ações em CFP CFP em eletrodomésticos O uso de capacitores em refrigeradores representa um investimento muito pequeno se comparado ao custo do produto. Menos de 1%. Efeito sobre o compressor - Melhora de 11% no torque do compressor - Com um consumo 25% menor de corrente - Menor aquecimento do compressor - Partida mais suave, aumento de 15% a 20% na expectativa de vida - Redução de 30% no nível de ruído - Redução em 6% no consumo de energia 32
33 Conclusões: a) Tanto o quanto a, trazem ganhos para alíviar o sistema elétrico do país; b) Os ganhos do horário de verão são mais visíveis na redução da demanda do que na redução do consumo; c) A correção do FP traz um alívio geral ao sistema elétrico, pois reduz a circulação energia reativa pelo mesmo, além de diversos outros benefícios como uma melhoria no perfil de tensão, redução de perdas elétricas e etc; d) A maioria do consumidores de pequeno e médio porte não corrige o FP, pois não sabe que está sendo PENALIZADO. e) O aumento do FP de Potência (BT) para valores superiores a 0,95 implicará em um ganho de aproximadamente 3,25% na capacidade de distribuição/ transmissão de energia eletrica. f) Estes ganhos são superiores ao ganho trazido pelo horário de verão, que é uma medida regional e sazonal. 33
34 Conclusões: g) É importante a conscientização dos consumidores de menor porte em BT com relação à. Dentro de um panorama de crescimento anual da economia na ordem de 4% - com quase 95% de nossa eletricidade sendo baseada na geração hídrica, com hidrelétricas com tempo de conclusão superior a 4 anos, dependendo ainda de licenças ambientais - é justificada a preocupação por ações mais contundentes que visem permitir o crescimento sustentável do Pais. GT de Capacitores Industriais da ABINEE 34
35 Eficiência Energética com a Correção do Fator de Potência Obrigado a todos! GT de Capacitores Industriais da ABINEE (ABB, EPCOS, INDELT, LORENZETTI, SADEFEM, SIEMENS, SCHNEIDER e WEG) 35
1 - Eficiência em Energia Elétrica: 1.1 - Medidas para Eficiêntização Elétrica
1 1 - Eficiência em Energia Elétrica: 1.1 - Medidas para Eficiêntização Elétrica Implantação de Controladores de Velocidade em Motores Elétricos (Bombas, Ventiladores, Exaustores,...); Motores Elétricos