Análise das faturas da UFGD

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
ENGENHARIA DE ENERGIA 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DAS CONTAS DE ENERGIA DA UFGD 
 
 
 
 
 
Matheus Henrique Cavalheiro Garros 
 
 
 
 
 
 
03/2020 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
ENGENHARIA DE ENERGIA 
 
 
 
 
 
 
 
LIGAÇÃO DE LÂMPADA E TOMADA 
Relatório técnico apresentado para a disciplina de 
Gestão Energética, ministrada pelo Prof. Dr. Áureo 
C. de Lima referente ao 2º Módulo do RAE. 
 
 
 
 
Matheus Henrique Cavalheiro Garros 
 
 
 
 
 
 
Dourados – MS 
 
 
Resumo: O objetivo do presente relatório foi realizar a análise dos dados afim de remontar as 
faturas de um período de 12 meses da Universidade Federal da Grande Dourados, assim, 
obtendo informações que possibilitaram uma proposta inicial para estudos da implantação de 
um sistema de gestão energética, além de sugestões pertinentes. 
Palavras chave: faturas, impostos, demanda, consumo. 
 
 
 
Sumário 
 
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 5 
2 DESENVOLVIMENTO ........................................................................................................ 6 
2.1 OBJETIVO ........................................................................................................................ 6 
2.2 MATERIAIS E MÉTODOS .............................................................................................. 6 
2.3 METODOLOGIA ........................................................................................................... 10 
2.4 RESULTADOS ............................................................................................................... 11 
3 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 20 
REFERÊNCIAS...................................................................................................................... 20 
5 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
As contas de energia dizem muito sobre o perfil de consumo de uma organização. 
Mesmo não fornecendo dados tão detalhados, é um ótimo ponto de partida para um projeto de 
gestão energética, fornecendo dados valiosos para o gestor. 
As faturas de energia elétrica do grupo A categoria verde (caso que será tratado nesse 
relatório) são formadas por diversas parcelas separadas, sendo elas: 
• Consumo (kWh) para o horário de ponta e fora de ponta; 
• Energia Ativa Injetada (kWh) devido a sistemas de geração on grid; 
• Energia reativa excedente (kWh) causada pelo baixo fator de carga, também para 
horário de ponta e fora de ponta; 
• Demanda de potência medida, não consumida e excedente, todas em kW, que 
são relacionadas com a demanda contratada pela organização junto da empresa 
distribuidora; 
• Lançamentos e serviços (R$) que se referem a custos adicionais ou eventuais 
descontos. 
As parcelas citadas acima sofrem uma espécie de “tratamento” na conta de energia, ao 
serem processadas com suas devidas tarifas (R$/kWh;kW), bem como a aplicação dos 
impostos. A imagem a baixo demonstra cada uma dessas etapas. 
Figura 1 – Parcelas da fatura de energia 
 
Fonte: Autor. 
Abaixo, se pode observar um fluxograma simples de como proceder o cálculo de uma 
fatura de energia elétrica a partir do consumo e da demanda da mesma: 
6 
 
Figura 2 – Fluxograma de cálculo 
 
Fonte: Autor. 
2 DESENVOLVIMENTO 
 
Para o desenvolvimento dos cálculos e análises solicitadas, o software Microsoft Excel 
foi utilizado, afim de colocar em uma planilha de cálculo todas as etapas do fluxograma já 
mostrado na seção anterior. 
2.1 OBJETIVO 
 
O objetivo do relatório é performar uma análise de uma fatura de energia elétrica de 
uma unidade consumidora do grupo A da categoria verde, afim de desenvolver um roteiro 
inicial de gestão da energia. 
2.2 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Na planilha de cálculo desenvolvida, todos os dados de entrada foram tabelados, como 
consumo discriminado entre ponta e fora ponta, injeção de energia, demanda, aplicação dos 
impostos, e etc. Sendo as entradas manuais grifadas em rosa (Figura 3). 
Figura 3 – Entradas de consumo, demanda e injeção 
 
Fonte: Autor. 
Consumo, 
demanda, e 
injeção de 
energia
Tarifas de 
consumo e de 
demanda
Bandeiras 
tarifárias
Adição dos 
impostos
Adição do 
valor faturado 
de energia 
reativa e dos 
lançamentos
Fatura final
7 
 
Como para a categoria verde só existe uma tarifa de demanda, não foram inseridos 
valores nas células de demanda referentes ao horário de ponta. A usina solar da universidade 
só começou a operar em fevereiro, portanto, antes dessa data não houveram entradas de 
energia na rede. 
Para as tarifas, as Resoluções abaixo foram usadas: 
• RESOLUÇÃO HOMOLOGATÓRIA Nº 2.525, DE 2 DE ABRIL DE 2019 
• RESOLUÇÃO HOMOLOGATÓRIA Nº 2.671, DE 7 DE ABRIL DE 2020 
Figura 4 – Resoluções referentes a 2019 (acima) e 2020 (abaixo) 
 
 
 
Fonte: ANEEL 
Desse modo foi possível obter os dados para montagem das tarifas, que se deram pela 
equação a seguir: 
Figura 5 – Formação das tarifas de consumo 
 
Fonte: Roteiro de cálculo da fatura de energia do grupo A 
Com as tarifas montadas, foi possível obter o montante gasto com o consumo e com a 
demanda de energia elétrica, em reais, sem a aplicação dos impostos, como mostra a figura 
abaixo. 
Figura 6 – Valor da fatura a partir das tarifas 
8 
 
 
Fonte: Autor 
Com esses dados, os consumos parciais de ponta e fora de ponta foram somadas, afim de 
se obter o valor final da fatura sem impostos, e para aplicação das bandeiras tarifárias. A taxa 
de cada uma das bandeiras, bem como sua vigência, foi encontrada nos sites da ANEEL. 
Figura 7 – Fatura sem impostos 
 
Fonte: Autor 
A próxima etapa foi a hora de aplicar os impostos. Os tributos foram calculados a partir 
da equação abaixo, lembrando que seus valores em porcentagem estão discriminados a 
própria tarifa de energia. 
Figura 8 – Cálculo dos impostos 
 
Fonte: Roteiro de cálculo da fatura de energia do grupo A 
9 
 
Ao multiplicar o valor da equação acima por 100, se obterá a carga de impostos a ser 
adicionada ao valor da fatura calculada previamente, portanto basta multiplicar os dados por 
essa taxa. 
Figura 9 – Valores discriminados para ponta e fora ponta com impostos, e cálculo total com 
impostos 
 
Fonte: Autor 
Adicionando os valores de energia reativa e os lançamentos da concessionária, 
finalmente, obtêm-se o valor da fatura de energia elétrica completo. 
Figura 10 – Valor final da fatura 
 
Fonte: Autor 
10 
 
Alguns cálculos adicionais foram performados afim de se obter os valores discriminados 
para cada um dos tributos em relação aos valores de consumo e demanda apenas, para isso foi 
preciso apenas pegar o valor base tributado da fatura de energia (antes da adição dos 
lançamentos e da energia reativa). 
O cálculo dos indicadores seguiu as equações listadas no roteiro de cálculo da Fig. 11, 
e a aplicação dos mesmos na planilha está ilustrada na Fig. 12. 
Figura 11 – Equação para cálculo dos IDE’s 
 
Fonte: Roteiro de cálculo dos indicadores de desempenho energético 
Figura 12 – Indicadores de desempenho energético 
 
Fonte: Autor 
2.3 METODOLOGIA 
 
A metodologia de análise dos dados se deu por meio de gráficos criados dentro do 
próprio Excel. Tentando aplicar ao máximo os conceitos possíveis pertinentes aos dados 
disponíveis. 
11 
 
2.4 RESULTADOS 
 
O primeiro gráfico mostra a relação entre a energia de ponta e fora de ponta da 
universidade, algo que recebeu bastante atenção durante a análise devido ao seu comportamento 
curioso. Nota-se que o consumo em kWh no horário fora de ponta é muito maior do que o do 
horário de ponta, mas devido as altas tarifas, o consumo em reais acaba ficando praticamente 
igual, como mostrando pelo segundográfico. Devido a esse comportamento, os dados de 
consumo de ponta e fora de ponta foram ordenados de forma crescente e um terceiro gráfico foi 
plotado, deixando clara a relação quase linear entre ambos quando o assunto é o valor final do 
consumo bruto de ambos, portanto, é bastante preocupante que o preço do consumo em ponta 
seja equivalente ao de consumo fora de ponta. 
Esses gráficos mostram claramente o cuidado que as organizações devem ter em relação 
aos horários de consumo. Como durante uma boa parte do horário de ponta a universidade tem 
aulas presenciais, fica extremamente difícil esse controle, devido a iluminação ser um fator 
mais relevante do que durante as aulas diurnas. Mesmo no período de pandemia e férias, nota-
se que boa parte da relação entre ambos os consumos se manteve intacta, sugerindo que outros 
fatores fora as aulas presenciais tem um grande impacto sobre o preço pago pelo consumo 
durante o horário de ponta, como por exemplo máquinas e dispositivos que estão sempre em 
pleno funcionamento (geladeiras e freezers são um bom exemplo já que boa parte dos 
laboratórios possuem ambos ou pelo menos um destes, geralmente). 
 
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
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C
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 (
M
W
h
)
Mês
Gráfico 1: Consumo de ponta e fora ponta (MWh)
Consumo Ponta Consumo F. Ponta
12 
 
 
 
Outro fator de grande impacto encontrado durante a análise foi a contratação de 
demanda. A demanda contratada é de 1600 kW, e pelo gráfico abaixo, percebe-se que no 
período antes da pandemia, o consumo já se encontrava bastante abaixo do esperado, mesmo 
em meses quentes onde ocorre a utilização de diversos equipamentos de ar condicionado na 
universidade. Desse modo, duas propostas foram analisadas, uma delas excluindo a pandemia 
e calculando como seria uma situação onde a universidade contratasse menos demanda, e outra 
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
m
il
 r
e
a
is
Mês
Gráfico 2: Consumo ponta e fora ponta, em mil reais, 
sem impostos
Consumo ponta Consumo fora ponta
y = 0,9896x + 2,1977
R² = 0,9666
25,00
35,00
45,00
55,00
65,00
75,00
85,00
95,00
25,00 35,00 45,00 55,00 65,00 75,00 85,00 95,00
C
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s
u
m
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 p
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m
il
 r
e
a
is
)
Consumo fora ponta (mil reais)
Gráfico 3: Consumo fora ponta x ponta em ordem 
crescente (mil reais)
Consumo fora ponta Linear (Consumo fora ponta)
13 
 
onde a universidade tivesse se preparado para a pandemia (visto que era um evento que vinha 
sendo alarmado meses antes) e conseguisse fazer uma boa medição da quantidade de demanda 
que seria necessário para a universidade “parada”. Para os gráficos a seguir, a demanda máxima 
refere-se a demanda máxima permitida para não aplicação da multa de ultrapassagem, e não da 
demanda máxima medida no período usada nos cálculos do fator de carga. 
 
Começando pelo período de pandemia, caso a universidade tivesse baixado sua 
demanda para algo em torno de 300 kW, teríamos obtido uma economia bruta (antes da 
aplicação de impostos) de R$ 129817,45 nos meses em que esteve sem aula (abril ~ agosto). 
Todos os cálculos detalhados e as fórmulas lógicas para determinação de ultrapassagem de 
demanda estão listados na planilha de cálculo. 
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
1400,00
1600,00
1800,00
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D
em
an
d
a 
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W
)
Mês
Gráfico 4: Demanda medida em função dos mês (kW)
Demanda medida (kW) Demanda máxima Demanda contratada (kW)
14 
 
 
Agora partindo para os períodos antes da pandemia, caso a universidade tivesse uma 
boa gestão de energia, poderia solicitar uma queda de demanda para 1200 kW. Apenas nos 
meses de férias as curvas mantiveram uma distância significativa. Essa alteração promoveria, 
apenas no período estudado, uma economia bruta de R$ 42820,80. Parte de um bom plano de 
gestão é ser capaz de manter as linhas de demanda contratada e medida próximas com bastante 
segurança. 
 
 Com a instalação da usina fotovoltaica, novos dados apareceram nas contas de 
luz. Devido ao sistema ter passado por diversos testes, ainda não é possível ter dados concretos 
250,00
270,00
290,00
310,00
330,00
350,00
370,00
390,00
D
em
an
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a 
(k
W
)
Mês
Gráfico 5: Curva de demandas para o periodo de pandemia
Demanda medida (kW) Nova demanda contratada (kW)
Demanda máxima Demanda não consumida (kW)
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
1400,00
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Mês
Gráfico 6: Curva de demandas para o periodo regular
Demanda medida (kW) Demanda não consumida (kW)
Nova demanda contratada (kW) Demanda máxima
15 
 
sobre o seu funcionamento. Algo a se levar em consideração é que os painéis promovem a 
injeção de energia elétrica ao preço de fora de ponta, portanto, mesmo que, pelo gráfico, 
aproximadamente 40% da energia consumida pela universidade seja reinjetada na rede, isso 
não significa 40% de redução na conta de energia. Desse modo, torna-se ainda mais evidente 
que algum tipo de ação seja planejada afim de melhorar o consumo de energia durante o período 
de ponta, afim de diminuir o payback do investimento nos painéis, por exemplo, tornando o 
projeto mais rentável. 
 
Agora falando dos impostos, o gráfico a seguir detalhe cada uma das parcelas que 
compõe o valor final da fatura de energia elétrica. Nota-se que uma boa parcela é consequência 
da alta carga tributária brasileira, chegando até mesmo a ser maior que o valor pago pela própria 
demanda de energia elétrica, pode-se perceber a participação dos impostos sobre o preço final 
no gráfico 9, que é amortecido devido aos descontos que a universidade recebe por ser um órgão 
que presta contas ao governo. Parcelas como a energia reativa excedente quase não aparecem 
no gráfico, demonstrando que em um primeiro momento, outras coisas têm uma maior 
relevância no alto valor da fatura, devendo estas, serem resolvidas com mais urgência. 
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
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rg
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Mês
Gráfico 7: Consumo e geração de energia ativa
Consumo total Energia ativa injetada
16 
 
 
-20000,00
0,00
20000,00
40000,00
60000,00
80000,00
100000,00
120000,00
140000,00
160000,00
180000,00
200000,00
220000,00
240000,00
260000,00
280000,00
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Gráfico 8: Formação da tarifa de energia com impostos
Consumo (R$) Adicional da bandeira (R$) Energia Ativa Injetada (R$)
Demanda (R$) Energia reativa excedente (R$) Lançamentos (R$)
IMPOSTOS (R$)
17 
 
 
Por último, como se trata de uma universidade, pouco se pode falar sobre os indicadores 
de desempenho energético. O cálculo dos indicadores seguiu o roteiro fornecido, e se pode obter 
os gráficos a seguir. A análise do mesmo fornece algumas informações bem simples e pouco se 
pode afirmar sobre isso devido as limitações dos dados. O que mais chama a atenção é o alto 
preço médio (consequência dos diversos fatores já citados), que é aproximadamente o dobro do 
preço do kWh em horário fora de ponta durante boa parte do tempo, e do baixo fator de carga 
durante o período regular, que mostra uma má compra de demanda de energia, devendo este, 
ser melhorado afim de permitir um contrato mais “justo” para o lado da universidade, já que a 
impressão que todas essas informações deixam é a sensação de urgência na implantação de 
planos rígidos de gestão energética. Como a demanda medida (que é a própria demanda máxima 
do mês) foi baixa durante o período de pandemia, chegando a casa dos 300 kW, sendo uma 
queda de aproximadamente 4 vezes o valor anterior,o fator de carga aumentou, dado que o 
valor da fatura não caiu na mesma proporção, indicando uma falsa “melhoria”. 
0
0,025
0,05
0,075
0,1
0,125
0,15
0,175
0,2
0,225
0,25
0,275
0,3
0,325
0,35
0,375
0,4
25,00
50,00
75,00
100,00
125,00
150,00
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Mês
Gráfico 9: Valor da fatura e dos impostos
FATURA (mil reais)
VALOR TOTAL DOS IMPOSTOS (mil reais)
VALOR DOS IMPOSTOS EM RELAÇÃO A FATURA (%)
18 
 
 
Para os fatores de carga em relação a ponta e fora ponta, segue o gráfico 11, ilustrado 
abaixo. Se observa um fator levemente melhorado durante o horário de ponta, mas ainda assim 
bastante baixo. Para melhoria do fator, novamente, seria necessária uma demanda menor de 
máxima, mas para isso é necessário ter controle sobre os equipamentos da universidade, já que 
uma ligação conjunta de diversos equipamentos consumidores de alta corrente poderia 
ultrapassar a demanda máxima estipulada para o mês. Como a cobrança de demanda vem a 
partir das médias feita a cada poucos minutos, seria necessário ter acesso a esse tipo de dados 
afim de adequar o funcionamento da organização afim de aumentar o fator de carga. 
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
0,60
0,65
0,70
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
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Mês
Gráfico 10: Fator de carga e preço médio
Preço médio (R$/kWh) Fator de carga 730h ()
19 
 
 
O gráfico 12, ilustra dos consumos e custos específicos de cada mês, notando-se a queda 
dos mesmos durante o período de pandemia, o que não representa uma melhoria na gestão, já 
que os gastos caíram devido a falta de aulas. Desse modo, caso fosse possível aplicar os 
conceitos de consumo e custo somente para as pessoas que estão na universidade durante o 
período de pandemia, este deverá ser maior que o obtido a partir do cálculo do ano anterior, já 
que diversos equipamentos não dependem da presença de docentes, discentes e técnicos para 
estarem em funcionamento. 
 
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
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jul/19 ago/19 out/19 dez/19 jan/20 mar/20 abr/20 jun/20 ago/20 set/20
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Mês
Gráfico 11: Fator de carga geral, ponta, e fora ponta
Fator de carga 730h () Fator de carga 664h () Fator de carga 66h ()
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
50,00
jul/19 ago/19 out/19 dez/19 jan/20 mar/20 abr/20 jun/20 ago/20 set/20C
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Mês
Gráfico 12: Consumo e custo específico
Custo específico (R$/pessoa) Consumo específico (kWh/pessoa)
20 
 
3 CONCLUSÃO 
 
Ao final do relatório foi possível aprender a maneira intuitiva como uma análise inicial 
de uma fatura de energia de uma organização ocorreria. De todo modo, algumas ressalvas são 
necessárias, como por exemplo que muitas das conclusões obtidas a partir dos dados podem 
estar errados, já que as medições da concessionária de energia para demanda ocorrem a cada 
poucos minutos. 
Essa é uma das primeiras dificuldades encontradas na implantação de um plano de 
gestão em uma universidade, visto que é difícil controlar para que equipamentos de alto 
consumo não sejam ligados ao mesmo tempo, ou até mesmo controlar o horário e coordenar a 
ligação adequada de equipamentos que possam prejudicar a curva de demanda, implicando 
assim em uma grande dificuldade para implantação da tarifa horária azul, por exemplo. 
Assim sendo, conclui-se esse relatório técnico acerca da fatura de energia da 
Universidade Federal da Grande Dourados, após todos os pontos pertinentes terem sido 
explorados e analisados. Na planilha de cálculos outros gráficos foram plotados afim de obter 
informações de outras perspectivas (gráficos de porcentagens, por exemplo), bem como os 
dados utilizados para cada uma das plotagens estão próximas aos gráficos. 
REFERÊNCIAS 
 
AGENCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Relatório das bandeiras tarifárias. 
Disponível em: https://www.aneel.gov.br/relatorio-bandeiras-tarifarias. 
 
AGENCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Bandeiras tarifárias. Disponível em: 
https://www.aneel.gov.br/bandeiras-tarifarias.