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Ágatha Maranhão Almeida
1 Manual de Boas Práticas Energéticas Manual de Boas Práticas Energéticas I
3 Manual de Boas Práticas Energéticas
4 CONTEÚDO 1. A GESTÃO DA ENERGIA NO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL 8 VISÃO E VALORES IBERDROLA 8 2. PLANO DE PROMOÇÃO DA EFICIÊNCIA NO CONSUMO (PPEC) 12 MEDIDA ACOMPANHAMENTO ENERGÉTICO DO PPEC OBTENÇÃO E ANÁLISE DE DADOS E CRIAÇÃO DE INDICADORES 16 ANÁLISE DAS FATURAS DE ENERGIA 16 ANÁLISE DE DADOS A PARTIR DOS CONTADORES 18 ESTABELECIMENTO DE ÍNDICES DE CONSUMO ESPECÍFICO OTIMIZAÇÃO DA FATURA ELÉTRICA 22 TENSÃO DE ABASTECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA 22 CICLOS HORÁRIOS 22 CASO PRÁTICO DE DESLASTRE DE CARGAS 23 POTÊNCIA CONTRATADA 25 CASO PRÁTICO 26 ENERGIA REATIVA 27 CASO PRÁTICO DE COMPENSAÇÃO DA ENERGIA REATIVA ILUMINAÇÃO 32 NORMAS E REGULAMENTOS 32 FONTES DE LUZ E ACESSÓRIOS 34 SISTEMAS DE CONTROLO 36 DICAS DE EXPLORAÇÃO PARA OTIMIZAÇÃO DOS CONSUMOS ENERGÉTICOS 36 CASO PRÁTICO DE SUBSTITUIÇÃO DA ILUMINAÇÃO MOTORES 42 VARIADORES DE FREQUÊNCIA OU VELOCIDADE 43 CASO PRÁTICO DE INSTALAÇÃO DE UM VARIADOR DE VELOCIDADE 45 MOTORES DE ALTA EFICIÊNCIA AR COMPRIMIDO 50 COMPRESSOR 51 OTIMIZAÇÃO DA SELEÇÃO DE COMPRESSORES 52 TRATAMENTO DE AR COMPRIMIDO 52 SECADORES DE REFRIGERAÇÃO 52 SECADORES DE ADSORÇÃO 53 FILTROS 53 RECUPERAÇÃO DE ENERGIA 53 REDE DE DISTRIBUIÇÃO 54 FUGAS 54 CASO PRÁTICO DE ELIMINAÇÃO DE FUGAS DE AR COMPRIMIDO 54 QUEDA DE PRESSÃO 56
5 Manual de Boas Práticas Energéticas 8. SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS 60 CASO PRÁTICO FINANCIAMENTO DE PROJETOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 66 FINANCIAMENTO PRÓPRIO 66 FINANCIAMENTO BANCÁRIO 66 EMPRESAS DE SERVIÇOS DE ENERGIA PROGRAMAS 70 PLANO DE PROMOÇÃO DA EFICIÊNCIA NO CONSUMO (PPEC) 70 PLANO NACIONAL DE AÇÃO PARA A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (PNAEE) 71 PROGRAMA OPERACIONAL DE FATORES DE COMPETITIVIDADE E PROGRAMAS OPERACIONAIS REGIONAIS ANEXO I PERÍODOS HORÁRIOS UNIDADES ENERGÉTICAS E FATORES DE CONVERSÃO 78 UNIDADES GENÉRICAS 78 PODER CALORÍFICO DOS COMBUSTÍVEIS 78 CONVERSÃO PARA TEP GLOSSÁRIO ENTIDADES INSTITUCIONAIS DO SETOR ENERGÉTICO 88 ADENE AGÊNCIA PARA A ENERGIA (www.adene.pt) 88 DGEG DIREÇÃO GERAL DE ENERGIA E GEOLOGIA (www.dge.pt) 88 ERSE ENTIDADE REGULADORA DOS SERVIÇOS ENERGÉTICOS (http://www.erse.pt) 88 LNEG LABORATÓRIO NACIONAL DE ENERGIA E GEOLOGIA, I. P. (www.ineti.pt) ENTIDADES QUE COLABORARAM NA ELABORAÇÃO DESTE MANUAL 92 ADENE 92 ATLAS COPCO 92 PHILIPS 92 SIEMENS 93
7 1 A gestão da energia no desenvolvimento sustentável
8 A GESTÃO DA ENERGIA NO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Por contraponto à visão tradicional de crescimento, progresso e desenvolvimento sócio-económico assente num forte crescimento do consumo de energia, começa a surgir agora a visão que ao crescimento sócio-económico não está necessariamente associado um aumento no consumo de energia. O conceito de Desenvolvimento Sustentável está assente na premissa que o crescimento económico associado à melhoria das condições de vida pode ocorrer sem custos demasiado elevados nem na exaustão dos recursos. Assim, assiste-se à gradual sensibilização para a urgência de analisar e quantificar a magnitude dos riscos e dos danos para a nossa sustentabilidade provocados, entre outros, pelas atividades das organizações. Por outro lado, estão disponíveis novos conhecimentos e inovações em tecnologia, em gestão e em políticas públicas que desafiam as organizações a tomar opções em relação ao impacto das suas operações, produtos, serviços e atividades sobre a economia, as pessoas e o planeta. Daí, que várias grandes organizações já tenham percebido as vantagens de incluir práticas de gestão socialmente responsáveis para garantir um desenvolvimento sustentável para elas e para as economias nacionais em que operam. É nesta perspetiva abrangente que se pretende demonstrar que a gestão da energia permite alcançar melhores níveis de eficiência energética, podendo resultar numa redução dos custos associados à utilização de energia na atividade normal das organizações. VISÃO E VALORES IBERDROLA Em linha com a posição adotada pela União Europeia, a IBERDROLA desenvolve a sua política e práticas de Responsabilidade Social como parte da sua contribuição para o Desenvolvimento Sustentável, o que fica demonstrado na definição da sua Visão e dos seus Valores. A visão da Empresa, que é de plena aplicação ao Grupo IBERDROLA, é a seguinte: Queremos ser a Empresa preferida pelo compromisso em garantir valor, qualidade de vida, segurança das pessoas e do fornecimento, cuidado com o meio ambiente e orientação para o cliente. A visão da IBERDROLA, que integra as vertentes económica, social e de sustentabilidade, baseia-se em seis valores que representam compromissos firmes da Empresa: 8 A gestão da energia no desenvolvimento sustentável
9 Manual de Boas Práticas Energéticas Ética e responsabilidade corporativa; Resultados económicos; Respeito pelo meio ambiente; Sentimento de pertença e Confiança; Segurança e fiabilidade; Orientação para o cliente. Os compromissos assumidos pela IBERDROLA, longe de constituir uma mera declaração de princípios, são extensivos à sua prática diária e estão integrados na gestão quotidiana do Grupo IBERDROLA em todas as suas áreas de atividade. Aproveitando a relevância da Empresa como líder mundial em energias renováveis e a sua reconhecida aposta em favor do Desenvolvimento Sustentável, é objetivo da IBERDROLA consolidar-se como uma referência no debate, estudo, intercâmbio de experiências e elaboração de propostas relativas à segurança de abastecimento energético, redução de emissões, luta contra as alterações climáticas e fomento das fontes renováveis de energia. 9
11 2 Plano de promoção da eficiência no consumo (PPEC)
12 PLANO DE PROMOÇÃO DA EFICIÊNCIA NO CONSUMO (PPEC) Os compromissos assumidos ao abrigo do Protocolo de Quioto em limitar as emissões de gases com efeito estufa (GEE) em 27% no período de relativamente aos valores de 1990, conduziram a um vasto conjunto de políticas e medidas em todos os setores de atividade. A evolução na regulação e liberalização dos mercados da eletricidade e do gás natural tem levado a uma maior eficiência no lado da oferta de energia. No entanto, no que respeita ao lado da procura, continuam a existir inúmeras barreiras ao aumento da eficiência no consumo de energia, nomeadamente quanto à participação das empresas de energia em atividades de eficiência energética. Adicionalmente, o reconhecimento da existência de diversas barreiras à adoção de equipamentos e hábitos de consumo mais eficientes por parte dos consumidores justifica a implementação de medidas de promoção da eficiência no consumo. Estas barreiras ou falhas de mercado dificultam ou impedem a tomada de decisões eficientes pelos agentes económicos. Entre as várias barreiras de mercado à eficiência no consumo citam-se alguns exemplos: período de retorno alargado, diferença entre preços de fornecimento ou das tarifas aplicáveis e os custos marginais de curto prazo, externalidades, falta de informação e elevados custos de transação associados, desalinhamento de interesses entre os agentes ou restrições financeiras dos consumidores. Reconhecendo esta situação, a Entidade Reguladora do Sistema Energético (ERSE) tem procurado que a regulamentação do setor dinamize ações que contribuam para a promoção da eficiência energética no consumo. Em particular, no Regulamento Tarifário do setor elétrico estabelece-se um mecanismo competitivo de promoção de ações de gestão da procura, a implementar pelos comercializadores, operadores de redes e associações e entidades de promoção e defesa dos interesses dos consumidores, designado por Plano de Promoção da Eficiência no Consumo de energia elétrica (PPEC). No PPEC são atribuídos incentivos para a promoção de medidas que visem melhorar a eficiência no consumo de energia elétrica, através de ações empreendidas pelos comercializadores, operadores de redes e entidades de promoção e defesa dos interesses dos consumidores de energia elétrica, e destinadas aos consumidores dos diferentes segmentos de mercado. As ações resultam de medidas específicas propostas, sujeitas a um concurso de seleção, que permite selecionar as melhores medidas de eficiência energética a implementar pelos promotores anteriormente referidos, tendo em conta o montante do orçamento anual do PPEC disponível. 12 Plano de promoção da eficiência no consumo (PPEC)
13 Manual de Boas Práticas Energéticas MEDIDA ACOMPANHAMENTO ENERGÉTICO DO PPEC 2008 Este manual é parte integrante da medida Acompanhamento Energético realizada no âmbito do PPEC e empreendida pela IBERDROLA. Tem como objetivo principal apoiar os participantes e outros potenciais beneficiários em conceitos, metodologias e exemplos que possam ser utilizados para iniciar um processo de gestão de energia nas organizações. A medida de Acompanhamento Energético consistiu na realização de programas de acompanhamento energético a 50 entidades dos setores industrial e de serviços, com o objetivo de identificar medidas de economia de energia resultantes da adoção de melhores práticas energéticas e da sensibilização para a eficiência de energia. A regulamentação energética nacional, nomeadamente, o SGCIE, estabelece a obrigatoriedade de execução de auditorias energéticas nas empresas consideradas consumidoras intensivas de energia, sendo esta classificação atribuída em função do consumo anual e da potência dos equipamentos. Para as demais empresas, cujos consumos apesar de menores mantêm relevância na sua estrutura de custos, não existe qualquer disposição legal que promova a eficiência energética. Por outro lado, estas empresas, pela sua menor dimensão, não dispõem de quadros responsáveis pela eficiência energética, sendo, na generalidade das situações, esta função desempenhada pelos serviços de manutenção. Como a manutenção tem por missão principal garantir o funcionamento regular dos equipamentos produtivos, a procura de novas soluções de eficiência energética é relegada para segundo plano, encarando-se por vezes o custo de uma auditoria energética como investimento de difícil retorno, por falta de um correto acompanhamento entre a apresentação da medida de eficiência energética e a sua implementação. Tendo em conta este enquadramento, esta medida visou a intervenção junto das entidades participantes que consistiu resumidamente no levantamento das condições de utilização de energia e a realização de um estudo de contabilidade energética que se estendeu à ação de identificação de medidas de economia de energia, ao apoio na sua implementação e à formação dos quadros responsáveis na área energética. 13
15 3 Obtenção e análise de dados e criação de indicadores
16 OBTENÇÃO E ANÁLISE DE DADOS E CRIAÇÃO DE INDICADORES As atividades de gestão de energia na indústria e serviços, mesmo quando com recurso a serviços externos de consultoria, são na maioria dos casos iniciativas de elevada rentabilidade e de retorno efetivo num curto período de tempo. A própria alteração de processos ou tecnologias, que requerem investimentos, apresentam taxas de rentabilidade interessantes para a maioria dos empresários. O acompanhamento do consumo energético tem como objetivos principais conhecer em detalhe as despesas energéticas mensais, verificar a sua evolução ao longo do tempo e identificar ações que possam ser adotadas para minimizar a fatura energética. ANÁLISE DAS FATURAS DE ENERGIA A ferramenta básica de gestão da energia é o acompanhamento mensal do consumo energético a partir da análise mensal das faturas apresentadas pelos fornecedores. A empresa deve assumir um comportamento dinâmico e efetuar uma análise crítica às faturas, de forma a detetar oportunidades de intervenção que proporcionem melhorias económicas. Nesse sentido, deverá ser criado um histórico de faturação, normalmente constituído pelo conjunto das faturas de energia elétrica dos 12 meses anteriores. Recomenda-se que esses dados sejam resumidos em formulário próprio, em que se possa também observar a sua evolução ao longo dos meses. Apresenta-se de seguida uma tabela com os elementos importantes a retirar das faturas de energia elétrica: energia ativa nos diferentes períodos horários, energia reativa, potência em horas de ponta, potência contratada e o valor faturado. 16 Obtenção e análise de dados e criação de indicadores
17 Manual de Boas Práticas Energéticas Mês H. Ponta (MWh) H. Cheias (MWh) H. Vazio (MWh) H. S. Vazio (MWh) Total (MWh) E. Reativa Cons. F. Vazio (MWhr) H. Ponta (kw) Potência Contratada (kw) Fatura Total (E) Jan 11,0 28,2 14,8 10,3 64,4 10,5 89,1 210, ,9 Fev 10,1 25,7 13,8 9,6 59,2 10,7 87,0 210, ,7 Mar 9,0 22,8 11,5 7,6 50,9 9,6 72,2 210, ,8 Abr 10,5 27,0 14,7 9,6 61,7 12,2 87,3 210, ,2 Mai 9,2 23,8 13,1 9,1 55,2 11,8 74,2 210, ,4 Jun 9,2 23,7 12,6 8,3 53,8 12,3 76,6 210, ,4 Jul 10,4 27,4 15,4 10,7 64,0 14,1 84,0 210, ,1 Ago 3,5 9,2 4,8 3,1 20,6 4,6 28,3 210, ,5 Set 12,9 32,7 18,6 11,8 76,0 9,3 107,7 210, ,8 Out 11,1 28,2 15,4 10,3 65,0 12,1 89,7 210, ,0 Nov 12,4 32,4 16,6 11,4 72,8 12,5 103,6 210, ,8 Dez 7,4 19,2 9,1 5,9 41,6 6,3 59,8 210, ,9 Anual 116,8 116,8 116,8 116,8 116,8 125, ,5 Anual Média 9,7 9,7 9,7 9,7 9,7 10,5 80,0 210, ,0 Tabela 1. Consumos elétricos mensais desagregados Uma possível análise aos dados assim acumulados é a que representa a evolução do consumo mensal de energia ativa para os quatro períodos horários. Outra ainda é a análise das potências médias verificadas em cada um dos períodos horários. Da análise ao gráfico seguinte verifica-se facilmente que as potências médias pouca variação sofrem dentro do mesmo mês, mas o mesmo já não se verifica quando se comparam meses distintos. Da primeira evidência se retira que a laboração é contínua, da segunda que a carga diária varia de acordo com critérios externos como seja o volume de produção. Gráfico 1. Potência médias mensais por períodos tarifários 17
18 ANÁLISE DE DADOS A PARTIR DOS CONTADORES Muitas vezes, o acompanhamento do consumo através das faturas de energia não é suficiente para um melhor conhecimento de como a eletricidade (ou outra forma de energia) é consumida nos diversos equipamentos instalados, e qual a importância de cada setor ou equipamento no consumo da empresa e sua influência sobre o valor da fatura. Nesses casos torna-se necessário um acompanhamento mais frequente, diário ou semanal, através da leitura direta dos equipamentos de medição do consumo. Quando as instalações são abastecidas em Média Tensão possuem, na sua maioria, contadores que recolhem informação sobre o consumo elétrico em períodos de 15 minutos, informação esta que poderá ser requerida junto do fornecedor da instalação. Quando as instalações da empresa apresentam maior porte ou complexidade, a análise das caraterísticas de consumo pode ser dificultada, se dispõe de um único ponto totalizador de todo o consumo. É conveniente, então, a instalação de contadores em diversos locais fazendo uma desagregação por secções, circuitos e/ou máquinas. Esse procedimento permite não só acompanhar a evolução do consumo de eletricidade como também fornecer informações que possibilitem determinar a forma como a energia é consumida. Desta forma é possível identificar os pontos com maior potencial de melhoria e assim atribuir prioridades das ações a serem empregues para a racionalização do consumo. No mercado existem diversos softwares de acompanhamento, que podem ser utilizados para elaborar relatórios, denominados Sistemas de Gestão de Energia. A instalação de um Sistema de Gestão de Energia composto por uma unidade central e contadores elétricos de acordo com a desagregação por secções e/ou equipamentos permite uma contabilização da energia elétrica que é consumida em cada secções, o que ajuda na tomada de decisões sobre a gestão de energia. Entre as possíveis funcionalidades destes sistemas destacam-se: Registo de consumos com diferentes periodicidades (horária, diária, semanal); Emissão de relatórios de consumos automáticos, associados a diferentes consumidores; Monitorização de circuitos e equipamentos dos quadros elétricos da instalação; Comando automático e manual de circuitos elétricos; Monitorização da qualidade da energia elétrica recebida; Gestão de alarmes e defeitos da instalação; Controlo em situação de incêndio. 18 Obtenção e análise de dados e criação de indicadores
19 Manual de Boas Práticas Energéticas A instalação destes sistemas permite ajudar na implementação de medidas orientadas para a redução dos consumos elétricos, nomeadamente: Quantificar desvios de consumo face a valores objetivo; Identificar consumos não desejáveis, associados a desperdício de energia; Quantificar o potencial de deslocação de cargas em consideração com os diferentes custos horários da fatura elétrica; Imputar com precisão custos elétricos às várias secções produtivas e/ou equipamentos; Estabelecer uma correta relação entre a produção e o consumo elétrico; Controlar a potência contratada; Identificar a degradação do rendimento de certos equipamentos. ESTABELECIMENTO DE ÍNDICES DE CONSUMO ESPECÍFICO Para melhor gerir o consumo de energia ao longo do tempo, é importante o estabelecimento de índices que indiquem a quantidade de energia necessária para cada produto acabado ou serviço prestado. Na medida em que as diversas formas de energia são comummente apresentadas em unidades de energia distintas (kwh para a eletricidade e GJ para o gás natural, etc.), a forma de somar todas as formas de energia consumidas na instalação é recorrendo à noção de unidade de energia primária, expressa em toneladas equivalentes de petróleo (tep) e cujas unidades de conversão de acordo com o Sistema de Gestão de Consumidores Intensivos de Energia (SGCIE) são apresentadas no Capítulo Unidades Energéticas e Fatores de Conversão (página 78). A título de exemplo, e para o caso da indústria de tecelagem, o consumo específico de eletricidade por unidade de produto acabado deverá ser quantificado em tep/ton tecido, por conversão da unidade de energia final kwh/ton tecido. É importante que o índice escolhido tenha condições de refletir os diferentes tipos de produtos/serviços da entidade, bem como as peculiaridades do seu processo. Para isso, muitas vezes, torna-se necessária a instalação de equipamentos para medição do consumo de energia e dos dados de produção. Uma vez escolhido o índice, dever-se-á acompanhá-lo ao longo do tempo, estabelecendo parâmetros de valores máximos e mínimos admissíveis. Uma prática interessante consiste em prever metas para a redução do consumo específico e, em função disso, identificar ações e procedimentos para atingir esses objetivos. 19
21 4 Otimização da fatura elétrica
22 OTIMIZAÇÃO DA FATURA ELÉTRICA Para que a análise da fatura resulte numa redução efetiva de despesas, é importante um bom conhecimento da legislação que regulamenta o fornecimento de energia elétrica, a qual estabelece as modalidades tarifárias disponíveis, as grandezas a serem utilizadas para a faturação e os parâmetros fixos em contrato. Em todo o caso, é importante que este tipo de análise seja efetuado transversalmente à empresa, obtendo pareceres quer das áreas técnicas (manutenção e produção) quer da área financeira na medida em que algumas das soluções propostas poderão ter implicações também elas transversais. TENSÃO DE ABASTECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA A tensão de entrega da eletricidade ao cliente divide-se em 5 níveis: Muito Alta Tensão (MAT) - tensão entre fases cujo valor eficaz é superior a 110 kv; Alta Tensão (AT) - tensão entre fases cujo valor eficaz é superior a 45 kv e igual ou inferior a 110 kv; Média Tensão (MT) - tensão entre fases cujo valor eficaz é superior a 1 kv e igual ou inferior a 45 kv; Baixa Tensão Especial (BTE) - tensão entre fases cujo valor eficaz é igual ou inferior a 1 kv com a potência contratada superior a 41,4 kw; Baixa Tensão Normal (BTN) - tensão entre fases cujo valor eficaz é igual ou inferior a 1 kv com a potência contratada inferior ou igual a 41,4 kw. A maioria das pequenas e médias empresas são abastecidas em BTE ou em MT. Os abastecimentos em MT pressupõem a existência de um posto de transformação (PT) na instalação. À medida que se vai aumentando a tensão de fornecimento, o custo unitário da energia consumida vai diminuindo. No entanto, a instalação de um PT implica o investimento no transformador e na obra de engenharia (já para não falar da viabilização técnica por parte da EDP Distribuição) pelo que a opção pelo aumento da tensão de fornecimento deverá obedecer a critérios de racionalidade financeira onde o retorno do investimento no transformador deverá ser avaliado através da simulação do benefício obtido em ser faturado em MT. CICLOS HORÁRIOS Os ciclos de horários de entrega de energia elétrica previstos no Regulamento Tarifário para clientes finais em MT, AT e MAT, são diferenciados em: 22 Otimização da fatura elétrica
23 Manual de Boas Práticas Energéticas Ciclo Diário; Ciclo Semanal; Ciclo Semanal Opcional. Cada ciclo possui períodos horários que se dividem em horas de ponta, cheias, vazio e super-vazio. As horas de ponta são as que representam um custo mais elevado, cerca do dobro do custo das horas cheias e cerca do triplo do custo das horas de vazio. No Anexo I (página 74) é apresentado para cada um dos ciclos horários a respetiva distribuição dos períodos horários. No ciclo diário a distribuição dos períodos horários é igual nos 7 dias da semana. Este ciclo é normalmente favorável a entidades que laboram 5 dias por semana. Já no caso de entidades que trabalham no fim-de-semana com carga semelhante aos dias úteis o ciclo semanal deverá ser o mais vantajoso financeiramente. CASO PRÁTICO DE DESLASTRE DE CARGAS Para ilustrar o custo horário da energia elétrica foi considerado um dia típico de laboração de uma empresa têxtil abastecida em Média Tensão. Notar que o custo horário exclui os custos do termo fixo e termo de potência contratada, dado que estes são valores mensais independentes da hora a que a eletricidade é consumida. O perfil de potências de um dia útil demonstra que as principais secções consumidoras de eletricidade laboram a 3 turnos. Em função do ciclo contratado (diário) o custo horário de energia flutua entre 2 E durante a noite e 12 E durante o período de ponta da manhã. Gráfico 1. Custo horário da energia num dia útil 23
24 A diferença de preços observada resulta na recomendação que sempre que exequível seja efetuado o transladar de consumos para fora do período de ponta. Uma opção poderá ser por exemplo programar as paragens para manutenção de equipamentos em períodos de horas de ponta ou transladar consumos que ocorram neste período para os demais períodos. O preço médio da energia elétrica de acordo com o tarifário contratado para as diferentes horas de consumo é apresentado no gráfico seguinte. Gráfico 2. Exemplo do preço médio por período horário São assim apresentados diversos cenários possíveis, para uma melhor perceção dos ganhos obtidos. A situação mais vantajosa economicamente está na alteração de Ponta para Super Vazio durante as 4h de ponta diárias. Alteração Potência (kw) Benefício 1 hora/dia 2 horas/dia 3 horas/dia 4 horas/dia Ponta - Chelas e 411 e 616 e 822 e Ponta - Vazio e 541 e 811 e e Ponta - Super Vazio e 556 e 834 e e Tabela 1. Exemplos do benefício económico decorrente da deslocalização de consumos 24 Otimização da fatura elétrica
25 Manual de Boas Práticas Energéticas POTÊNCIA CONTRATADA A potência contratada define o valor instantâneo máximo de energia elétrica que uma instalação de consumo pode receber. O valor da potência contratada e o dimensionamento da instalação elétrica estão intimamente ligados, assim como também o dimensionamento da rede elétrica mais próxima da instalação. Por essa razão a faturação de energia elétrica tem em consideração a aplicação de um preço de potência contratada que reflete os custos das redes de distribuição associados à disponibilização da potência solicitada por cada consumidor. A potência contratada é atualizada pelo máximo valor de potência tomada ocorrida nos últimos 12 meses (incluindo o mês de faturação), sendo a potência tomada o maior valor de potência ativa média verificada na instalação em períodos de 15 minutos, durante todo o período de medição. Por outro lado a potência contratada tem os seguintes valores mínimos: Em instalações abastecidas em MT ou superior, a potência contratada não pode ser inferior a metade da potência instalada, após conversão de kva para kw (1 kva = 0,93 kw). Assim, a potência contratada não pode ser inferior a 46,5% da potência instalada. Em instalações abastecidas em BTE, a potência contratada não pode ser inferior a 41,4 kw (pois para potências inferiores considera-se Baixa Tensão Normal). Nos casos em que nas instalações do cliente se tenha procedido a investimentos com vista à utilização mais racional da energia elétrica, da qual tenha resultado uma redução da potência contratada com caráter permanente, o pedido de redução de potência contratada deve ser satisfeito no mês seguinte. O aumento de potência contratada antes de decorrido o prazo de 12 meses, concede aos comercializadores de último recurso o direito de atualizar a potência contratada para o valor anterior à redução, bem como o de cobrar, desde a data de redução, a diferença entre o encargo de potência que teria sido faturado se não houvesse redução da potência contratada e o efetivamente cobrado. Assim, se num determinado mês a potência tomada atinge um valor muito elevado, a potência contratada vai apresentar esse valor durante esse mês e nos 11 meses seguintes. 25
26 CASO PRÁTICO Para ilustrar a situação descrita apresenta-se um exemplo de histórico de potências tomadas e respetivo valor de potência contratada para uma instalação abastecida em Média Tensão com uma potência instalada de 100 kva. Mês de contagem Potência Tomada (kw) Potência Contratada (kw) Motivo da atualização da potência contratada Jan-07 35,0 46,5 Metade da potência instalada Fev-07 70,0 70,0 Máximo neste mês Mar-07 36,0 70,0 Máximo em Fev-07 Abr-07 50,0 70,0 Máximo em Fev-07 Mai-07 35,0 70,0 Máximo em Fev-07 Jun-07 38,0 70,0 Máximo em Fev-07 Jul-07 37,0 70,0 Máximo em Fev-07 Ago-07 36,0 70,0 Máximo em Fev-07 Set-07 40,0 70,0 Máximo em Fev-07 Out-07 35,0 70,0 Máximo em Fev-07 Nov-07 34,0 70,0 Máximo em Fev-07 Dez-07 35,0 70,0 Máximo em Fev-07 Jan-08 38,0 70,0 Máximo em Fev-07 Fev-08 37,0 50,0 Máximo em Abril-07 Mar-08 38,0 50,0 Máximo em Abril-07 Abr-08 36,0 46,5 Metade da potência instalada Mai-08 37,0 46,5 Metade da potência instalada Jun-08 36,0 46,5 Metade da potência instalada Tabela 2. Exemplo de cálculo da potência contratada Neste exemplo, um pico de potência tomada extraordinário verificado em Fevereiro de 2007 obrigou a que a potência contratada se mantivesse em 70 kw durante os 12 meses seguintes. Assim, só em Fevereiro de 2008 é que a potência contratada pôde descer mas apenas para o valor de potência tomada máxima dos últimos 12 meses que corresponde ao valor de 50 kw verificado em Abril de Em Abril de 2008, mês em que o histórico de potência tomada permitiria que a potência contratada descesse ao valor verificado em Setembro de 2007 (40 kw), a potência contratada teve de assumir o valor de 46,5 kw por força da potência instalada. Efetivamente, sendo a potência instalada de 100 kva, a potência contratada nunca pode ser inferior a 46,5% deste valor. 26 Otimização da fatura elétrica
27 Manual de Boas Práticas Energéticas Tabela 3. Exemplo de evolução da potência tomada e contratada Em resumo, a verificação de um pico extraordinário da potência resultou no aumento da potência contratada em 23,5 kw durante doze meses, o que equivale a um custo extraordinário de 340 E/ano. ENERGIA REATIVA Todas as máquinas elétricas alimentadas em corrente alterna convertem a energia elétrica fornecida em trabalho mecânico e calor. Esta energia mede-se em kwh e denomina-se energia ativa. Os recetores que absorvem unicamente este tipo de energia denominam-se resistivos. Figura 1. Esquema de conversão de energia elétrica em energia mecânica 27
28 Certos recetores necessitam de campos magnéticos para o seu funcionamento (motores, transformadores, etc.) e consomem outro tipo de energia denominada energia reativa. O motivo é que este tipo de cargas (denominadas indutivas) absorvem energia da rede durante a criação dos campos magnéticos que necessitam para o seu funcionamento e entregam-na durante a destruição dos mesmos. Esta transferência de energia entre os recetores e a fonte provoca perdas nos condutores, quedas de tensão nos mesmos, e um consumo de energia suplementar que não é aproveitada diretamente pelos recetores. A conexão de cargas indutivas numa instalação provoca o desfasamento entre a onda de intensidade e a tensão. O ângulo F mede este desfasamento e indica a relação entre a intensidade reativa (indutiva) de uma instalação e a intensidade ativa da mesma. Assim, o co-seno de F (fator de potência) é uma grandeza que verifica a eficácia com que a corrente elétrica é convertida em trabalho útil. Figura 2. Representação gráfica do fator de potência Um fator de potência igual a um significa que não há consumos de energia reativa, sendo o fator de potência tanto mais baixo quanto maior for o consumo de energia reativa. É possível agrupar diversos equipamentos comuns em instalações industriais e de comércio segundo o seu fator de potência típico. Equipamentos Fator de potência Motor assíncrono com carga até 25% 0,3-0,4 Motor assíncrono com carga entre 25 a 50% Lâmpadas fluorescentes não compensados Motor assíncrono com carga entre 50 a 100% Lâmpadas fluorescentes compensadas Lâmpada de incandescência Aquecimento por resistência elétrica Tabela 3. Fator de potência dos equipamentos mais habituais (Fonte: Grupo Schneider) 0,5-07 0,7-0,9 1 A correção do fator de potência, ou correção da energia reativa, de uma instalação oferece incontestáveis vantagens. Se do ponto de vista técnico permite a redução sensível das perdas por efeito de Joule, do ponto de vista económico o Regulamento Tarifário prevê a existência de uma tolerância na faturação da energia reativa consumida nas horas fora do vazio. Esta tolerância corresponde a 40% da energia ativa consumida fora do vazio, isto é, no mesmo período de contagem da energia reativa consumida. 28 Otimização da fatura elétrica