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PROPOSTA DE AUTOGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NO HORÁRIO DE PONTA ERIC LENON PETRILLI1; LEANDRO LOPES DE SOUSA2; VALDIR SIMEÃO LEITE3; JOSÉ ANTONIO DE CAMPOS BADIN4 1Graduando do Curso de Tecnologia de Manutenção Industrial, Fatec – SP. Email: lenon_cq@hotmail.com 2Graduando do Curso de Tecnologia de Manutenção Industrial, Fatec – SP. Email: leandro.souza1@fatec.sp.gov.br 3Graduando do Curso de Tecnologia de Manutenção Industrial, Fatec – SP. Email: vsleite@hotmail.com 4Professor, José Antonio de Campos Badin, Fatec – SP. Email: jose.badin@fatec.sp.gov.br RESUMO Nesse trabalho, objetivamos fazer um estudo da viabilidade econômica para a redução dos gastos com consumo de energia elétrica de uma empresa de grande porte. O foco desse estudo analisa a instalação de um grupo Gerador-diesel funcionando no horário de ponta. Primeiramente, são apresentados alguns conceitos necessários sobre energia elétrica para o entendimento desde estudo; posteriormente, são mostrados os argumentos técnicos e econômicos relacionados à instalação da usina geradora juntamente com os cálculos que vão demonstrar de maneira clara se é viável ou não desse estudo, considerando o valor pago na fatura de energia elétrica no horário de ponta. Posteriormente, é apresentada uma avaliação de custos de todos os aspectos econômicos e financeiros associados à operação do gerador diesel proposto. Serão considerados os aspectos de consumo de combustível e dos custos fixos e as variáveis associadas à produção de energia pelo gerador e os investimentos eventualmente necessários para que este esteja disponível para operação, analisando-se o retorno desse investimento. Foi realizada uma comparação do investimento de instalação do grupo gerador diesel no horário de ponta, com os valores pagos pela energia adquirida diretamente pela concessionária. PALAVRAS CHAVE: autogeração de energia. horário de ponta. viabilidade econômica. 1. INTRODUÇÃO No Brasil, a energia elétrica tem um custo elevado e nos horários de pico (três horas consecutivas entre 17h e 22h) , considerados um período crítico em que muitas pessoas utilizam a energia elétrica ao mesmo tempo, as tarifas têm um aumento significativo em seus preços para as classes horo-sazonais, ocasionando altas despesas para as indústrias que se enquadram nesta modalidade tarifária. 9 A empresa estudada utiliza muitas máquinas e processos que necessitam de uma grande demanda de energia, assim a diminuição nos custos de energia elétrica acarretará em uma maior economia. A ideia é reduzir custos da energia elétrica da empresa “X” fazendo um estudo que consiste no uso de geradores elétricos nos horários de pico apenas, sendo desligada a energia da concessionária nestes horários. Na concepção de um projeto como o proposto nesse trabalho, algumas etapas se fazem presentes para a sua estruturação, como conhecer e diagnosticar pontos da empresa em estudo que podem ser aperfeiçoados e, com isso, tornam-se um ponto inicial para a estruturação de uma melhoria. Através deste marco inicial, estabelecem-se as prioridades e desenvolvem-se as ideias através de estudos de dados reais referentes a tal ponto. Sendo assim, a implantação de um projeto já definido através das análises se faz presente, podendo ser concretizada e acompanhada para a averiguação de seus resultados. 2. AUTOGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NO HORÁRIO DE PONTA A geração na hora de ponta é considerada uma ação de eficiência energética sob o ponto de vista de aperfeiçoar o sistema de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Do ponto de vista da indústria, o objetivo seria a redução da fatura de energia elétrica devido ao alto preço das tarifas de demanda no horário de ponta de carga. (FILHO, 2007, p.716) De acordo com Filho (2007, p. 717), “algumas indústrias possuem grupos geradores próprios para operarem na falta do suprimento pela empresa fornecedora de energia”. Ainda segundo Filho (2007), caso o custo da energia gerada for inferior ao custo da energia comprada da sua concessionária, a indústria pode parar de comprar da concessionária e utilizar a sua própria energia. Caso contrário, essa autogeração pode ser utilizada para a hora de ponta em que as tarifas são muito caras. A utilização de grupos geradores de energia elétrica nos horários de ponta para suprir o consumo parcial ou total nas tarifas horo-sazonais proporciona sensível economia e redução de custos, tornando o equipamento autofinanciado. Enquanto um cliente residencial paga em torno de 150 a 200 reais mensais de energia elétrica em média, uma indústria, considerada de grande porte como a de nosso estudo, tem um gasto em torno de 300 a 500 mil reais mensais. Essa imensa quantia nos mostra a real importância do estudo referente à conta de energia elétrica das empresas, pois o entendimento sobre assuntos como demanda, consumo, estruturas tarifárias, permitem-nos que novas medidas possam ser tomadas com a finalidade de diminuir os gastos com energia elétrica. 2.1 Descritivo de Operação da Usina Geradora 10 A usina geradora funciona das seguintes maneiras: automática para horários de ponta; automática em caso de queda ou falta de energia da concessionária e de forma “semi-automática”. Abaixo serão dados maiores detalhes para cada maneira de funcionamento: Automático para Horários de Ponta A usina geradora será configurada para entrar de forma automática durante os horários de ponta, que são de segunda a sexta-feira das 17h30min às 20h30min e durante o horário de verão das 18h30min às 21h30min, exceto em sábados, domingos e feriados nacionais, que, através de um painel de controle, o eletricista inibe o horário de ponta. Automático em caso de queda ou de falta de energia Durante o período fora de ponta, onde a energia fornecida para empresa é da concessionária, , caso ocorra falta ou alguma oscilação que cause a queda da energia na empresa, o controlador fará a identificação e imediatamente ligará os grupos geradores, que farão todo o processo de ligação e, logo depois, energizarão os barramentos de média-tensão, localizados na subestação principal, e, assim, já alimentarão algumas cargas que já estão diretamente no barramento, como por exemplo, iluminações e utilidades (água de resfriamento de alguns compressores, etc.). Semi-Automático Este recurso é bastante utilizado quando se percebe que houve algumas oscilações na energia durante o fornecimento da concessionária. Geralmente, acontece em dias de bastantes chuvas ou em manutenções que a concessionária esteja fazendo na linha de transmissão. Este recurso é utilizado da seguinte maneira: o eletricista verifica que houve oscilações na tensão, então, através de um painel de controle, faz com que a usina ligue e assuma todo o fornecimento da energia para a fábrica, tirando então a concessionária. A usina permanecerá ligada até que o eletricista coloque-a em automático novamente. Ao invés de chamar este processo de “Manual”, está sendo intitulado de “Semi – Automático” apenas para deixar claro que o processo para os grupos assumirem a carga da concessionária ou devolvê-las é de forma automática. Partida dos Grupos Geradores A partir do momento que é solicitado a ligação dos grupos geradores, através de algum dos modos de operação citados acima, os motores ligam, e quando estão em velocidade nominal começa a 11 ser feito o sincronismo (tensão e frequência) entre os três grupos, e, logo após sincronizados, os disjuntores são fechados alimentando, assim, os transformadores elevadores; isso tudo será feito de forma automática. Após os transformadores elevadores energizados, haverá ainda mais uma etapa antes da alimentação dos barramentos de média-tensão da subestação principal, que é a etapa onde é feito o sincronismo citado entre a usina geradora e a concessionária. O local onde é feito este controle é chamado de painel de manobra e transferência Automático (PMTA); nele ficará todo o controle de operação da usina e também doisdisjuntores de média-tensão: um é alimentado através da concessionária e out,ro através da usina geradora. Durante a etapa de sincronização apenas um dos disjuntores permanece ligado, mas, logo depois de feito o sincronismo, há um período de tempo onde os dois ficam ligados. Nesse momento que acontece a transferência de carga, seja ela feita da concessionária para usina ou da usina para a concessionária, a partir de certa porcentagem que a carga já esteja transferida, um dos disjuntores desligam deixando assim que a outra fonte assuma. Mas é interessante saber que este momento de transferência de carga será imperceptível, não haverá qualquer oscilação, nem mesmo na iluminação da fábrica. O diagrama elétrico ilustra de melhor maneira para entendimento e também dá detalhes das proteções utilizadas; quando os geradores começarem a funcionar, a rede da concessionária permanecerá energizada até que o grupo de geradores alcance a potência em que está sendo usada para fazer o sincronismo. Após sincronizados , a rede da concessionária e a usina ficarão em paralelo a transferência de carga ligado ao PMTA, que está conectado permanentemente com a barra de carga. Após o tempo programado, o PMTA fará o fechamento do disjuntor de transferência, que colocará por cerca de 40s, em paralelo com a barra de carga, suprida pela concessionária. Após esse intervalo de tempo, outro disjuntor desfará a conexão da rede da concessionária com a barra de carga e, a partir desse instante, passará a ser suprida pela usina de geração. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES A empresa “x” é cliente da concessionária da ELEKTRO que fornece energia elétrica para diversas cidades no interior de São Paulo e é alimentada por uma tensão de 13,8 kV . Está enquadrada no grupo A, subgrupo A4 que possui tensões de fornecimento entre 2,3 kV até 25 kV. Está situada na estrutura tarifária horo-sazonal (THS) verde. A demanda contratada é de 3465 kW, sendo que se esta demanda for ultrapassada em mais de 5% (3638,25 kW), a empresa pagará uma multa por ultrapassagem. O horário de pico ocorre entre as 17h30min até 20h30min e durante o horário de verão das 18h30min às 21h30min, conforme critérios da ELEKTRO para a região. Veja a tabela 1 referente aos valores das tarifas referentes a consumo e demanda da THS verde: 12 THS DEMANDA (R$/KW) CONSUMO PONTA (R$/KWh) CONSUMO FORA DE PONTA (R$/KWh) PERÍODO SECO PERÍODO ÚMIDO PERÍODO SECO PERÍODO ÚMIDO VERDE 10,96 1,29716 1,27605 0,14785 0,1356 Tabela 1: Preço das tarifas da ELEKTRO em 2012 Fonte: “Dados internos da empresa x” Analisando a tabela acima, podemos observar com clareza como é o sistema de tarifação horo- sazonal verde. A primeira observação a ser feita é com relação à demanda que, tanto para o horário de ponta e fora de ponta – período seco e úmido, tem o mesmo valor, ou seja, a demanda na THS verde é de valor único. Os valores referentes à multa de ultrapassagem de demanda não serão consideradas neste estudo de caso. Outra observação que pode ser feita é com relação aos períodos seco e úmido. No primeiro, observa-se que tanto para consumo ponta como para consumo fora de ponta, as tarifas são mais caras. Como o próprio nome já diz “período seco” é um período crítico para geração de energia elétrica, pois como a energia elétrica do Brasil é gerada principalmente por hidrelétricas, nessa época a incidência de chuvas é baixa, fazendo com que as tarifas de consumo no período seco se tornem mais alta. A última observação é sobre a diferença dos valores das tarifas entre o consumo de ponta e o consumo fora de ponta, tendo eles uma grande diferença como se pode observar a seguir. Relação entre ponta e fora de ponta do período seco: No período seco, a tarifa do horário de ponta é aproximadamente 8,77 vezes maior que do horário fora de ponta. Relação entre ponta e fora de ponta do período úmido: No período úmido, a tarifa do horário de ponta é aproximadamente 9,41 vezes maior que do horário fora de ponta. Comparação entre ponta e fora de ponta relacionadas às 24 horas do dia no período seco: 21 horas x 0,14785 = R$ 3,10485/kWh 3 horas x 1,29716 = R$ 3,89148/kWh Comparação entre ponta e fora de ponta relacionadas às 24 horas do dia no período úmido 13 21 horas x 0,1356 = 2,8476 R$ /kWh e 3 horas x 1,27605 = 3,82815 R$ /kWh Nota-se que somente as três horas do horário de ponta já ultrapassam o preço das outras 21 horas referentes ao horário fora de ponta, evidenciando, dessa forma, a real necessidade da diminuição do consumo de energia elétrica nos horários de ponta. Lembrando que estão sendo desconsiderados os valores do ICMS, COFINS E PIS para estes cálculos. 3.1 CONSUMO E DEMANDA DA EMPRESA “X” MÊS CONSUMO FORA DE PONTA PERÍODO ÚMIDO (kWh) CONSUMO PONTA PERÍODO ÚMIDO (kWh) JAN 967.104 145.256 FEV 974.459 148.170 MAR 986.661 161.360 ABR 998.754 139.798 DEZ 1.020.368 142.981 TOTAL 4.947.346 737.565 Tabela 2: Consumo da empresa “x” no período úmido Fonte: “Dados internos da empresa” MÊS CONSUMO FORA DE PONTA PERÍODO SECO (kWh) CONSUMO PONTA PERÍODO SECO (kWh) MAI 1.874.016 276.717 JUN 1.933.920 282.719 JUL 1.796.112 274.083 AGO 1.934.640 281.402 SET 1.895.472 281.598 OUT 1.724.112 279.930 NOV 1.655.830 275.050 TOTAL 12.814.102 1.951.499 Tabela 3: Consumo da empresa “x” no período seco . Fonte: “Dados da empresa” MÊS DEMANDA CONSUMIDA (kW) JAN 3.484 14 FEV 3.465 MAR 3.465 ABR 3.465 MAI 3.530 JUN 3.553 JUL 3.571 AGO 3.594 SET 3.571 OUT 3.507 NOV 3.501 DEZ 3.470 TOTAL 42.176 Tabela 4: Consumo de demanda da empresa “x”. Fonte: “Dados internos da empresa” Em relação ao consumo de demanda, percebe-se que em nenhum mês ela foi ultrapassada, pois a demanda contratada é de 3465 kW, o valor máximo de demanda que poderia ser consumido seria de 3638,25 kW e o máximo que a empresa consumiu foi 3594 kW. Por esta razão, serão desconsiderados cálculos referentes a multas de ultrapassagem. 3.2 FATURAMENTO DA ENERGIA SEM A UTILIZAÇÃO DE GERADORES NO HORÁRIO DE PONTA Por possuir preços diferenciados de energia elétrica para os períodos do ano e horas do dia, o faturamento está dividido em período úmido e seco – ponta e fora da ponta além das tarifas referentes à demanda. Os cálculos foram feitos com base nas contas de energia elétrica do ano de 2012, desconsiderando o valor dos impostos e não considerando a utilização de geradores no horário de ponta. MÊS CONSUMO FORA DE PONTA PERÍODO ÚMIDO (kWh) TOTAL MENSAL (R$) JAN 967.104 131.139,3024 FEV 974.459 132.136,6404 MAR 986.661 133.791,2316 ABR 998.754 135.431,0424 DEZ 1.020.368 138.361,9008 15 TOTAL 4.947.346 670.860,1176 Tabela 5: Faturamento período úmido no horário fora de ponta . Fonte: “Dados da empresa” MÊS CONSUMO PONTA PERÍODO ÚMIDO (kWh) TOTAL MENSAL (R$) JAN 145.256 185.353,9188 FEV 148.170 189.072,3285 MAR 161.360 205.903,428 ABR 139.798 178.389,2379 DEZ 142.981 182.450,9051 TOTAL 737.565 941.169,8183 Tabela 6: Faturamento período úmido no horário de ponta. Fonte: “Dados internos da empresa” Através das tabelas, observa-se com clareza a relação de custos entre o horário de ponta e fora de ponta no período úmido. Com o faturamento total dos horários de ponta e fora de ponta no período úmido, o cálculo total da fatura de energia elétrica da empresa “x” para este período será da seguinte forma: Fatura Total do Período Úmido = Total Fora de Ponta + Total Ponta Fatura Total do Período Úmido = R$670.860,1176 + R$941.169,8183 Fatura Total do Período Úmido = R$1.612.029,93 MÊS CONSUMO FORA DE PONTA PERÍODO SECO (kWh) TOTAL MENSAL (R$) MAI 1.874.016 277.073,2656 JUN 1.933.920 285.930,072 JUL 1.796.112 265.555,1592 AGO 1.934.640 286.036,524 SET 1.895.472 280.245,5352 OUT 1.724.112 254.909,9592 NOV 1.655.830 244.814,4655 TOTAL 12.814.102 1.894.564,9810 Tabela 7: Faturamento período seco no horário fora de ponta. Fonte: “Dados da empresa” 16 MÊS CONSUMO PONTA PERÍODO SECO (kWh) TOTAL MENSAL (R$) MAI276.717 358.946 JUN 282.719 366.732 JUL 274.083 355.530 AGO 281.402 365.023 SET 281.598 365.278 OUT 279.930 363.114 NOV 275.050 356.784 TOTAL 1.951.499 2.531.407,00 Tabela 8: Faturamento período seco no horário de ponta. Fonte: “Dados internos da empresa” Observando as tabelas, vê-se a relação de custos entre os horários fora de ponta e ponta no período seco. Com o faturamento total dos horários de ponta e fora de ponta no período seco, o cálculo do total da fatura de energia elétrica da empresa “x” para este período será o seguinte: Fatura Total do Período Seco = Total Fora de Ponta + Total Ponta Fatura Total do Período Seco = R$1.894.564,9810 + R$2.531.407,00 Fatura Total do Período Seco =R$ 4.425.971,98 A relação entre as faturas do período úmido e do período seco: Fatura Total do Período Úmido = R$1.612.029,93 e Fatura Total do Período Seco = R$ 4.425.971,98 As tarifas de energia elétrica no período seco são mais caras, e a empresa teve um consumo de energia elétrica no período seco maior que no período úmido. Pode-se notar nessa relação que a empresa “x” pagou no período seco uma fatura muito mais elevada que no período úmido. Análise das faturas de energia elétrica total da empresa “x”, mês a mês, no ano de 2012 sem a utilização de geradores no horário de ponta, na tabela 9: MÊS CONSUMO TOTAL (kWh) TOTAL MENSAL (R$) JAN 1.112.360 316.493,2200 FEV 1.122.629 321.208,9689 MAR 1.148.021 339.694,6596 ABR 1.138.552 313.820,2813 MAI 2.150.733 636.019,2656 17 JUN 2.216.639 652.662,0720 JUL 2.070.195 621.085,1592 AGO 2.216.042 651.059,5240 SET 2.177.070 645.523,5352 OUT 2.004.042 618.023,9592 NOV 1.930.880 601.598,4655 DEZ 1.163.349 320.812,8059 TOTAL 20.450.512 6.038.001,92 Tabela 9:Análise das faturas de energia elétrica. Faturamento de Demanda A fatura de demanda é um valor a ser pago independente do consumo, ou seja, o consumo não tem nenhuma influência sobre a demanda. O valor da demanda é único tanto para período seco e úmido quanto para as horas do dia – ponta e fora de ponta na THS verde. O valor da demanda estipulado pela ELEKTRO no ano de 2012 é no valor de 10,96 reais por kW. MÊS DEMANDA CONSUMIDA (kW) TOTAL MENSAL (R$) JAN 3.484 38.184,64 FEV 3.465 37.976,40 MAR 3.465 37.976,40 ABR 3.465 37.976,40 MAI 3.530 38.688,80 JUN 3.553 38.940,88 JUL 3.571 39.138,16 AGO 3.594 39.390,24 SET 3.571 39.138,16 OUT 3.507 38.436,72 NOV 3501 38.370,96 DEZ 3.470 38.031,20 TOTAL 42.176 462.248,96 Tabela 10: Demanda consumida Faturamento Total (Consumo Total + Demanda) 18 Para saber a fatura total que a empresa pagou em cada mês, basta somar a fatura total mensal de consumo e a fatura total de demanda, como demonstrado na tabela abaixo: MÊS VALOR DO CONSUMO TOTALMENSAL (R$) VALOR DA DEMANDA TOTALMENSAL (R$) TARIFA MENSAL TOTAL A SER PAGA (R$) JAN 316.493,2200 38.184,64 354.677,86 FEV 321.208,9689 37.976,4 359.185,37 MAR 339.694,6596 37.976,4 377.671,06 ABR 313.820,2813 37.976,4 351.796,68 MAI 636.019,2656 38.688,8 674.708,07 JUN 652.662,0720 38.940,88 691.602,95 JUL 621.085,1592 39.138,16 660.223,32 AGO 651.059,5240 39.390,24 690.449,76 SET 645.523,5352 39.138,16 684.661,70 OUT 618.023,9592 38.436,72 656.460,68 NOV 601.598,4655 38.370,96 639.969,43 DEZ 320.812,8059 38.031,2 358.844,01 TOTAL 6.038.001,92 462.248,96 6.500.250,88 Tabela 11: Fatura anual da empresa “x” em 2012 A seguir outra maneira de obter a fatura total a ser paga pela empresa “x” no ano de 2012: FATURAMENTO TOTAL DE CONSUMO FORA DE PONTA DO PERÍODO ÚMIDO 670.860,1176 FATURAMENTO TOTAL DE CONSUMO PONTA DO PERÍODO ÚMIDO 941.169,8183 FATURAMENTO TOTAL DE CONSUMO FORA DE PONTA DO PERÍODO SECO 1.894.564,981 19 FATURAMENTO TOTAL E CONSUMO PONTA DO PERÍODO SECO 2.531.407,00 FATURAMENTO TOTAL DE DEMANDA 462.248,96 TOTAL R$ 6.500.250,88 Tabela 12: Fatura anual conforme os períodos do ano e horas do dia Através dessas análises, conclui-se que a empresa em estudo, denominada de empresa “x”, teve um gasto total de energia elétrica no ano de 2012 de R$ 6.500.250,88, desconsiderando a utilização de geradores no horário de ponta. 3.3 FATURAMENTO COM A IMPLANTAÇÃO DE GERADORES NO HORÁRIO DE PONTA Serão desconsideradas as tarifas do horário de ponta agora, pois o gerador que será implantado na empresa irá fornecer a energia elétrica necessária a esse período do dia. Faturamento de Consumo Faturamento no período úmido para horário fora de ponta MÊS CONSUMO FORA DE PONTA PERÍODO ÚMIDO (kWh) TOTAL MENSAL (R$) JAN 967.104 131.139,3024 FEV 974.459 132.136,6404 MAR 986.661 133.791,2316 ABR 998.754 135.431,0424 DEZ 1.020.368 138.361,9008 TOTAL 4.947.346 670.860,1176 Tabela 13: Faturamento período úmido no horário fora de ponta . Fonte: “Dados da empresa” Faturamento no período úmido para horário de ponta: MÊS CONSUMO PONTA 20 PERÍODO ÚMIDO (kWh) JAN 145.256 FEV 148.170 MAR 161.360 ABR 139.798 DEZ 142.981 TOTAL 737.565 Tabela 14: Horário de ponta do período úmido suprido pelos geradores. Fonte: “Dados da empresa” Através das tabelas 16 e 17, observa-se nitidamente a economia proporcionada no período úmido. Isso se dá devido à autogeração de energia elétrica no horário de ponta, ocasionando a vantagem de a empresa não ter que pagar pela energia do horário de ponta fornecida pela concessionária, pois ela autoproduzirá sua energia. Fatura Total do Período Úmido = Total Fora de Ponta + Total Ponta Fatura Total do Período Úmido = R$ 670.860,1176 + autoprodução Fatura Total do Período Úmido = R$ 670.860,1176 Faturamento no período seco para horário fora de ponta: MÊS CONSUMO FORA DE PONTA PERÍODO SECO (kWh) TOTAL MENSAL (R$) MAI 1874016 277073,2656 JUN 1933920 285930,072 JUL 1796112 265555,1592 AGO 1934640 286036,524 SET 1895472 280245,5352 OUT 1724112 254909,9592 NOV 1655830 244814,4655 TOTAL 12.814.102 1.894.564,9810 Tabela 15: Faturamento período seco no horário fora de ponta. Fonte: “Dados internos da empresa” Faturamento no período seco para horário de ponta: MÊS CONSUMO PONTA PERÍODO 21 SECO (kWh) MAI 276.717 JUN 282.719 JUL 274.083 AGO 281.402 SET 281.598 OUT 279.930 NOV 275.050 TOTAL 1.951.499 Tabela 16: Horário de ponta do período seco suprido pelos geradores. Fonte: “Dados da empresa” Observando as tabelas 18 e 19, nota-se a economia proporcionada no período seco ocorrido devido à autogeração de energia elétrica no horário de ponta. Fatura Total do Período Seco = Total Fora de Ponta + Total Ponta Fatura Total do Período Seco = R$1.894.564,9810 + autoprodução Fatura Total do Período Seco =R$ 1.894.564,9810 A relação entre as faturas do período úmido e do período seco com os geradores no horário de ponta: Fatura Total do Período Úmido = R$ 670.860,1176 Fatura Total do Período Seco = R$ 1.894.564,9810 Faturamento de Demanda MÊS DEMANDA CONSUMIDA (kW) TOTAL MENSAL (R$) JAN 3.484 38.184,64 FEV 3.465 37.976,40 MAR 3.465 37.976,40 ABR 3.465 37.976,40 MAI 3.530 38.688,80 JUN 3.553 38.940,88 JUL 3.571 39.138,16 AGO 3.594 39.390,24 SET 3.571 39.138,16 22 OUT 3.507 38436,72 NOV 3.501 38.370,96 DEZ 3.470 38.031,20 TOTAL 42.176 462.248,96 Tabela 17: Faturamento de demanda com a utilização do grupo gerador no horário de ponta Faturamento Total (Consumo Total + Demanda) Para saber a fatura total que a empresa pagará em cada mês com a utilização dos geradores, basta somar a fatura total mensal de consumo das horas fora de ponta, pois na ponta haverá autoprodução de energia elétrica pelos geradores e a fatura total de demanda, como demonstrado na tabela abaixo: MÊS FATURA DO CONSUMO TOTALMENSAL FORA DE PONTA (R$) FATURA DA DEMANDA TOTALMENSAL (R$) FATURA MENSAL TOTAL A SER PAGA (R$) JAN 131.139,3024 38.184,64 169.323,9 FEV 132.136,6404 37.976,4 170.113 MAR 133.791,2316 37.976,4 171.767,6 ABR 135.431,0424 37.976,4 173.407,4 MAI 277.073,2656 38.688,8 315.762,1 JUN 285.930,072 38.940,88 324.871 JUL 265.555,1592 39.138,16 304.693,3 AGO 286.036,52439.390,24 325.426,8 SET 280.245,5352 39.138,16 319.383,7 OUT 254.909,9592 38.436,72 293.346,7 NOV 244.814,4655 38.370,96 283.185,4 DEZ 138.361,9008 38.031,2 176.393,1 TOTAL 2.565.425,098 462.248,96 3.027.674,058 Tabela 18: Economia proporcionada pela utilização dos geradores no horário de ponta 23 Fazendo uma relação das faturas entre o período sem a utilização de geradores com o período em que houve a implantação dos geradores para trabalhar apenas no horário de ponta, obtém-se o seguinte: Empresa trabalhando apenas com a energia fornecida pela concessionária:R$ 6.500.250,88 ano Empresa utilizando geradores apenas para o horário de ponta:R$ 3.027.674,058 por ano Observa-se que a economia proporcionada pelos geradores trabalhando no horário de ponta é de R$ 3.472.576,822 por ano ou R$ 289.381,4018 mensais. Porém, deve-se levar em consideração todos os gastos para a implantação da usina de geração, que serão descritos a seguir. Gastos para implantação da Usina Geradora Para haver toda essa economia demonstrada anteriormente pela utilização dos geradores no horário de ponta, logicamente que alguns investimentos são necessários, conforme demonstrado: - Geradores: 3 geradores a diesel – cada gerador custa aproximadamente R$ 700.000,00 ; R$ 700.000,00 x 3 = R$ 2.100.000,00. - Consumo de combustível (diesel): cada gerador consome 374 litros por hora, considerando que eles trabalharão por três horas diárias num período de 30 dias: Preço do litro de diesel – R$ 2,00 conforme consultas locais da região.374 x 3 = 1.122 l/h ; 1.122 l/h x 3 horas x 30 dias = 100.980 litros por mês 100.980 l/mês x Preço do diesel (R$ 2,00) = R$ 201.960,00 mensais de gastos com combustível para os três geradores. - Contratação de uma empresa terceirizada para fazer a instalação da usina geradora e sua manutenção e disponibilização de equipamentos auxiliares como transformadores e o PMTA que serão responsáveis pela transferência de carga entre a concessionária e a usina ou vice-versa. - Custos da empresa terceirizada : R$ 50.000,00 mensais por 8 anos. Passados esses 8 anos, todos os equipamentos da usina geradora, como o painel de transferência, barramentos, transformadores, passam a ser da empresa em questão. Os investimentos e gastos necessários para esta proposta de autogeração no horário de ponta são apresentados pela tabela abaixo: INVESTIMENTOS E GASTOS PARA IMPLANTAÇÃO DA USINA GERADORA INVESTIMENTOS GASTOS NECESSÁRIOS GRUPO GERADOR R$ 2.100.000,00 EMPRESA TERCEIRIZADA R$ 50.000,00 por 8 anos 24 COMBUSTÍVEL R$ 201.960,00 mensais ÓLEO LUBRIFICANTE, MANUTENÇÃO E OUTROS. R$ 20.000,00 mensais TOTAL R$ 2.100.000,00 R$ 271.960,00 mensais Tabela 19: Investimentos necessários para implantação da usina geradora 3.4 ANÁLISE DE VIABILIDADE DA PROPOSTA DE AUTOGERAÇÃO NO HORÁRIO DE PONTA Abaixo, elencam-se os valores para comparar a viabilidade da autogeração no horário de ponta: - Faturamento de energia elétrica da empresa trabalhando apenas com a energia fornecida pela concessionária: R$ 6.500.250,88 por ano. - Faturamento de energia elétrica da empresa utilizando geradores apenas para o horário de ponta:R$ 3.027.674,058 por ano. - Economia de R$ 3.472.576,822 por ano. - Economia de R$ 289.381,4018 mensais. - Lucro obtido = R$ 17.421,4018 mensais nos primeiros 8 anos em que ainda se pagará mensalmente a empresa terceirizada. - Após esses 8 anos, o lucro mensal obtido será de R$67.421,4018 pois não haverá mais a necessidade de pagar os 50 mil reais da empresa terceirizada e toda a usina passará a ser da empresa “x”. - Investimento inicial – R$ 2.100.000,00 . Assim: R$ 2.100.000,00 / R$ 67.421,4018 = 31,14 meses para haver retorno do investimento da compra dos geradores Após aproximadamente 31 meses, o lucro mensal obtido será o de uma economia de R$ 17.421,4018 mensais nos primeiros 8 anos . A economia, após os 8 anos, será de R$ 67.421,4018 mensais. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Todo o estudo para elaboração desta proposta para a empresa “x” agregou-nos muito conhecimento no que tange ao processo de gerenciamento de energia elétrica de uma empresa, a partir da compreensão da fatura de energia elétrica da empresa em questão. Foram analisadas as contas de energia elétrica ao longo do período de 12 meses do ano de 2012 com o objetivo de sugerir alguma alteração, com a finalidade de diminuir os custos de tarifação anual 25 da empresa. A decisão final foi elaborar uma proposta para a utilização de geradores no horário de pico, pois, como aprendido nas aulas de Gerenciamento e Conservação de Energia do curso de Manutenção Industrial, nesse horário as tarifas possuem um valor muito elevado. Esta proposta pode ser utilizada por outras empresas, principalmente as de grande porte, pois o consumo delas é normalmente elevado, fazendo com que seja viável com a amortização do investimento ao longo de alguns anos. Para empresas de pequeno porte, essa proposta não é viável, visto que possuem poucas máquinas e pequena demanda de energia elétrica; então a economia no horário de ponta irá ocorrer, mas, em contrapartida, há a necessidade da compra de gerador para ser utilizado neste horário, e, sendo este de custo elevado, irá demorar muitos anos para haver a compensação do investimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGÊNCIA Nacional de Energia Elétrica (Aneel) – Disponível em: <http://www.aneel.gov.br>. Acesso em: 15 nov. 2012. ANEEL. Por dentro da conta de luz. Brasília, 2008. ANEEL. Resolução normativa nº 414, de 9 de setembro de 2010. Brasília, 2010. BP Global – disponível em: www.bp.com. Acesso em: 15 nov. 2012. ELEKTRO. Eficiência Energética: Fundamentos e aplicações. 1. Ed. Campinas, 2012. ELEKTRO. Energia ativa e reativa. Disponível em: <http://www.elektro.com.br/Paginas/clientes- comerciais-e industriais/energia_ativa_reativa.aspx>. Acesso em: 20 out. 2012. ELEKTRO. Manual ELEKTRO de Eficiência Energética: Administração de Energia. 2000. EMPRESA de Pesquisa Energética (EPE) – Disponível em: http://www.epe.gov.br>. Acesso em: 15 nov. 2012. FILHO, J. M. Instalações Elétricas Industriais. 7. ed. Editora LTC, 2007. GUELFI. Análise da Relação entre o Faturamento do Consumo de Energia Elétrica e Demanda de Potência Ativa e Reativa Utilizando Hiperboloides de Carga e Potência. Ilha Solteira, 2007. INSTITUTO de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA). Disponível em: <http://ipeadata.gov.br>. Acesso em: 15 nov. 2012. INTERNATIONAL Energy Agency (IEA). Disponível em: <http://www.iea.org>. Acesso em: 15 nov. 2012 MINISTÉRIO de Minas e Energia (MME). Disponível em: <http://www.mme.gov.br>. Acesso em: 15 nov. 2012. PROCEL. Manual de Tarifação da Energia Elétrica. 2001. 26 SIEMENS. Gerenciamento de Energia. 2009. SOUZA, A. S. et al. Adequação ao sistema de tarifação de consumidores de energia elétrica. Faculdades Adamantinenses Integradas (FAI), 2011. 27
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