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UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
Marco Antonio Marangoni
GERENCIAMENTO DA ENERGIA ELÉTRICA REALIZADA EM
UMA PLANTA INDUSTRIAL.
Taubaté – SP
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2
2006
UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
Marco Antonio Marangoni
GERENCIAMENTO DA ENERGIA ELÉTRICA REALIZADA EM
UMA PLANTA INDUSTRIAL
Dissertação apresentada para obtenção
do Título de Mestre pelo curso de
Automação em Engenharia do
Departamento de Engenharia Mecânica
da Universidade de Taubaté.
Área de Concentração: Automação
Industrial e Robótica
Orientador: Prof. Dr. Ronaldo Rossi
TAUBATÉ – SP
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2006
Marco Antonio Marangoni
GERENCIAMENTO DA ENERGIA ELÉTRICA REALIZADA EM UMA PLANTA
INDUSTRIAL
Dissertação apresentada para obtenção
do Título de Mestre pelo curso de
Automação em Engenharia do
Departamento de Engenharia Mecânica
da Universidade de Taubaté.
Área de Concentração: Automação
Industrial e Robótica
Data: ___________________
Resultado: _______________
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Ronaldo Rossi_________ Universidade de Taubaté
Assinatura____________________
Prof. Dr. Luiz O.Mattos dos Reis_ Universidade de Taubaté
Assinatura____________________
Prof. Dr . Jamil Haddad_________ Universidade Federal de Itajubá
Assinatura____________________
4
AGRADECIMENTOS
Dirijo meus agradecimentos, principalmente, ao meu orientador, professor Ronaldo Rossi, por
ter me dado a oportunidade e o estímulo para defender esta dissertação de mestrado.
A todos os amigos que me ajudaram, de alguma forma, na elaboração deste trabalho e me
encorajaram, o que é tão importante, para ir em frente e desenvolver a dissertação.
A Deus, aos meus filhos e esposa.
5
RESUMO
A presente dissertação apresenta ações na área de gerenciamento de energia
elétrica, que contribuem positivamente na redução de custo estrutural duma
indústria de grande porte.
As ações foram realizadas no ambiente externo de contratações de energia
explorando as oportunidades de negócio no mercado livre, e em ações internas na
empresa, visando o uso racional da energia elétrica, com implementação da cultura
de eliminação de desperdício, que contribuíram também com a preservação do
nosso meio ambiente.
O trabalho foi bem sucedido em todos seus aspectos, culminando com significativos
ganhos econômicos / financeiros para empresa.
Devido a importância do resultado obtido, institui-se um grupo permanente para
gestão energética, com o objetivo de explorar as oportunidades, não com energia
elétrica, como também das demais utilidades.
6
ABSTRACT
This project present actions took place in electrical energy contract management and
energy conservation program, which positively contributed in structural cost
reductions in a large industry.
The actions were realized in the energy free market were the business opportunities
were explored, and also in internal site actions for energy rational use with
implementations of site cultural behavior change to rule out the waste, contributing
with our environmental preservations.
There was a successful task in all aspects, culminating with a significant economic
and financial gain to the plant.
Due the importance of the obtained results, a permanent management utility group
was created to run all utility activities and business, the good market opportunities.
7
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 - Modelo antigo x modelo novo…………………………………………25
Tabela 3.1 - Mapeamento de oportunidade de redução de custo.....................56
Tabela 3.2 - Atuação do gerenciamento de Demanda.......................................61
Tabela 3.3 - Atuação do gerenciamento do Fator de Potência.........................62
Tabela 3.4 - Medição setorial de Consumo.........................................................81
Tabela 3.5 - Objetivo setorial de Consumo.........................................................82
Tabela 4.1 – Subgrupos......................................................................................110
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 – Balanço energia na CCEE..................................................................29
Figura 2.2 – Modulação e Sazonalização da Energia...........................................39
Figura 2.3 – Tarifas incidentes no consumidor livre........................................... 42
Figura 2.4 – Diferença entre Cliente x Cativo....................................................... 43
Figura 3.1 – Cenário de preço de Energia em leilão 2001................................... 50
Figura 3.2 – Variação do custo do KW “livre x cativo” ano 2002........................51
Figura 3.3 – Evolução da tarifa cativa média setor industrial............................. 51
Figura 3.4 – Opções de compra de Energia a longo prazo................................. 53
Figura 3.5 – Estrutura da CICE...............................................................................55
Figura 3.6 – Sistema de medição CCK em blocos............................................... 57
Figura 3.7 – Arquitetura da rede............................................................................ 58
Figura 3.8 – Comunicação óptica.......................................................................... 60
Figura 3.9 – Gráfico de Fator de Potência.............................................................63
Figura 3.10 – Tabela do gerenciador de Energia.............................................. ...65
Figura 3.11 – Telas do gerenciador de Energia.....................................................66
Figura 3.12 (a) – Medição instantânea...................................................................66
Figura 3.12 (b) – Medição de vazão........................................................................66
Figura 3.13 – Forma de Onda Harmônica..............................................................67
Figura 3.14 (a) – Forma Tubular..............................................................................67
Figura 3.14 (b) – Forma Gráfica..............................................................................67
Figura 3.15 (a) – Editor de Telas.............................................................................68
Figura 3.15 (b) – Editor de Telas........................................................................... .68
Figura 3.16 – Gráfico da Demanda.........................................................................68
9
Figura 3.17 – Gráfico do consumo totalizado.......................................................69
.
Figura 3.18 – Gráfico da Demanda.........................................................................70
Figura 3.19 – Gráfico da qualidade de Energia.................................................... 71
Figura 3.20 – Distribuição de consumo................................................................ 72
Figura 3.21 – Comunicação com medidores da Concessionária....................... 73
Figura 3.22 – Medição das unidades..................................................................... 73
Figura 3.23 – Módulo de comunicação................................................................. 75
Figura 3.24 – Filtro de linha.................................................................................... 76
Figura 3.25 – Controlador CCK 6000..................................................................... 76
Figura 3.26 (a) – Modelo do painel........................................................................ 76
Figura 3.26 (b) – Modelo fundo do painel..............................................................76
Figura 3.27 – Comunicação com medidores da Concessionária....................... 77
Figura 3.27 – I / O’ s.................................................................................................77
Figura 3.28 – Ligação com instrumentos eletrônicos..........................................78
Figura 3.29 – Controladores em rede.....................................................................78
Figura 3.30 – Controlador CCK 6000..................................................................... 79
.
Figura 3.31 – Dados medidos na entrada de Energia...........................................80
Figura 3.32 – Comparações entre medições.........................................................81
Figura 3.33 – Consumo real x objetivo da planta 1.............................................. 83
.
Figura 3.34 – Consumo totalizado x objetivo mensal – planta1..........................83
Figura 4.1 – Preço do MWh em setembro de 2002............................................... 86
Figura 4.2 – Cenários...............................................................................................86
Figura 4.3 – Limite de decisão Cenário 1 x Cenário 2......................................... 87
Figura 4.4 – Preços iniciais MWh no leilão de setembro de 2002.......................87
Figura 4.5 – Preços finais do leilão de setembro de 2002....................................88
Figura 4.6 – Preço do MWh na aquisição do leilão de setembro de 2002..........89
10
Figura 4.7 – Preço do MWh da Energia adquirida ( base janeiro de 2003).........89
Figura 4.8 – Preço médio da Energia adquirida no período de 2003 à 2006......90
Figura 4.9 – Evolução dos clientes livres............................................................. 91
Figura 4.10 – Consumo empresa x objetivo......................................................... 94
Figura 4.11 – Consumo totalizado x objetivo da empresa................................. 94
Figura 4.12 – Consumo x objetivo planta1.......................................................... 95
Figura 4.13 – Consumo totalizado x objetivo planta1........................................ 95
Figura 4.14 – Consumo x objetivo planta 2......................................................... 96
Figura 4.15 – Consumo totalizado x objetivo planta2........................................ 96
Figura 4.16 – Consumo x objetivo planta 3......................................................... 97
Figura 4.17 - Consumo totalizado x objetivo planta 3....................................... 97
Figura 4.18 – Consumo x objetivo planta 4.......................................................... 98
Figura 4.19 - Consumo totalizado x objetivo planta 4........................................ 98
Figura 4.20 – Consumo x objetivo planta 12........................................................ 99
Figura 4.21 - Consumo totalizado x objetivo planta 12...................................... 99
Figura 4.22 – Evolução na economia de Energia na empresa......................... 100
Figura 4.23 - Economia mensal de Energia na empresa................................. 100
Figura 4.24 - Economia mensal de Energia na empresa................................ 101
Figura 4.25 – Economia mensal em R$ na empresa....................................... 101
11
LISTA DE APÊNDICE
APÊNDICE – A - Diretrizes do Sistema Tarifário, Medições e Faturas........................105
12
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIAÇÕES
ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica foi criada pela Lei Nº 9.427, de 1996.
Autarquia em regime especial, vinculada ao Ministério de Minas e Energia, tem como
atribuições regular e fiscalizar a geração, a transmissão, a distribuição e a comercialização da
energia elétrica; mediar os conflitos de interesses entre os agentes do setor elétrico e entre
estes e os consumidores; conceder, permitir e autorizar instalações e serviços de energia;
garantir tarifas justas; zelar pela qualidade do serviço; exigir investimentos; estimular a
competição entre os operadores e assegurar a universalização dos serviços.
ASMAE - Administradora de Serviços do Mercado Atacadista de Energia – pessoa jurídica
de direito privado e empresa prestadora de serviços administrativos, técnicos e jurídicos no
âmbito do Mercado Atacadista de Energia Elétrica - MAE, a atuar como Agente
Administrador de Serviço do Mercado.
CC - Custo de conexão: taxas que visam cobrir despesas com conexão.
CCEAR - Contrato de Comercialização de Energia Elétrica do Ambiente Regulado.
CCEE - Câmera de Comercialização de energia Elétrica é a empresa responsável por
administrar os contratos de compra e venda de energia elétrica do mercado brasileiro.
A CCEE não compra ou vende energia e não tem fins lucrativos. Ela contabiliza as transações
de compra e venda de energia elétrica entre os agentes de mercado (Geradores, distribuidores,
consumidores livres e comercializadores de energia), liquida suas posições no mercado de
curto prazo (mercado spot) e promove os Leilões de Energia para os agentes.
CCK Automação Ltda. - Equipamentos e Sistemas de Gerenciamento de Energia e
Utilidades.
CICE - Comissão Interna Conservação Energia-Grupo de trabalho que se reúnem
periodicamente para analisar e propor medidas de redução de consumo das várias formas de
energia .Tem como missão promover o combate ao desperdício, incentivando o uso racional e
eficiente da energia, reduzindo custos e impactos ambientais, contribuindo para qualidade e
proporcionando benefícios à empresa e a sociedade.
FIO-Tarifa de Uso dos Sistemas de Distribuição (TUSD), a chamada “tarifa-fio”, para os
consumidores livres e demais usuários dos sistemas de distribuição.
fp ou cos f – É a relação entre a energia ativa e a energia aparente ou total no mesmo período
de integração.A resolução ANEEL 456/2000 determina que o fator de potência deve ser
mantido o mais próximo possível da unidade (1),mas permite um valor mínimo de 0,92.
GCE-A Câmara de Gestão da Crise de Energia Elétrica (GCE) foi criada e instalada por meio
da medida provisória n° 2.198-3, de 29 de maio de 2001. Ela foi criada com o objetivo gerir a
Crise de Abastecimento de Energia Elétrica ocorrida em 2001.
13
GLP - Gás Liquefeito de Petróleo.
MAE - Mercado Atacadista de Energia Elétrica, uma empresa de direito privado, submetida à
regulamentação por parte da ANEEL, foi criada através da Lei nº 10.433 de 24 de Abril de
2002, em substituição à antiga estrutura da ASMAE.
MRE - Mecanismo de realocação de energia, é um mecanismo financeiro de
compartilhamento do risco hidrológico que está associado a otimização do sistema
hidrotérmico realizada através de um despacho centralizado, realizado pelo ONS.
ONS – Operador Nacional do Sistema.Foi criado para operar, supervisionar e controlar a
geração e transmissão de energia elétrica no Brasil, com o objetivo de otimizar custos e
garantir a confiabilidade do Sistema, definindo ainda as condições de acesso à malha de
transmissão em alta-tensão do país.
PCH-O empreendimento hidrelétrico com potência superior a 1.000 KW e igual ou inferior a
30.000 KW será considerado como aproveitamento com características de pequena central
hidrelétrica - PCH se possuir reservatório com volume útil disponível igual ou menor do que
o requerido para regularização das vazões, naturais durante os três meses normais
consecutivos mais secos ocorridos no histórico das vazões, no local do aproveitamento.
PLC - Controlador Lógico Programável. O CLP começou a ser usado no ambiente industrial.
A grande vantagem dos controladores programáveis é a possibilidade de reprogramação,
motivo pelo qual substituíram os tradicionais painéis de controle a relês.
PLD - É preço da liquidação das diferenças. Esse preço é utilizado para valorar a
energia não-contratada entre os agentes da CCEE (sobras ou diferenças) no
mercado de curto prazo. Os créditos e os débitos decorrentes dessa contratação
são liquidados entre os agentes de forma centralizada na CCEE. Calculado
antecipadamente para cada submercado e patamar de carga, com periodicidade
semanal, o PLD baseia-se no custo marginal de operação.
SPOT-O mercado Spot ou o mercado de energia livre funciona como uma Bolsa de
Mercadorias. Toda a energia elétrica faltante ou excedente dos contratos bilaterais é
comprada e vendida na CCEE, a um preço único (preço da CCEE ou preço SPOT), que
depende da oferta e da procura.
14
SUMÁRIO
CAPITULO 1. Introdução.........................................................................................................17
CAPITULO 2. A conservação de energia elétrica em sistemas industriais...............................19
2.1 - REGULAMENTAÇÕES DO SETOR....................................................................................21
2.2 - OTIMIZAÇÃO DA UTILIZAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA.................................................22
2.2.1 - Introdução........................................................................................................................22
2.2.2 - Otimização Da Demanda De Potência ............................................................................22
2.2.3 - Correção Do Fator De Potência.......................................................................................24
2.2.4 - Análise Da Opção Tarifária.............................................................................................24
2.2.5 - O Ambiente De Comercialização De Energia.................................................................25
2.2.5.1 - Histórico....................................................................................................................25
2.2.5.2 - A Nova Estrutura.......................................................................................................27
2.2.5.3 - Aneel .........................................................................................................................27
2.2.5.4-Ons ..............................................................................................................................28
2.2.5.5-Mae..............................................................................................................................28
2.2.5.6 - CCEE.........................................................................................................................29
2.2.5.7 - Sinercom....................................................................................................................30
B ) Componentes Do Sistema ............................................................................................31
C ) Membros Da CCEE........................................................................................................32
2.2.5.8 - Mae............................................................................................................................33
A ) O Que É Preço Mae?.....................................................................................................33
B ) Como O Preço Mae É Calculado?.................................................................................33
C ) Como É O Funcionamento Do Modelo?........................................................................33
D ) Agregação Dos Dados De Medição...............................................................................34
2.2.5.9 - MRE - Mecanismo De Realocação De Energia........................................................36
A ) O Que É O MRE? ..........................................................................................................36
B ) Quem Pode Participar?..................................................................................................36
C ) Como Funciona O Mecanismo?.....................................................................................36
2.2.5.10 - Energia Secundária..................................................................................................37
A ) O Que É Modulação?.....................................................................................................37
B ) Preços ............................................................................................................................38
C ) Contratos Bilaterais........................................................................................................38
D ) Os Contratos Bilaterais Dividem-Se Em: ......................................................................40
Figura 2.2 - Modulação E Sazonalização Da Energia ................................................................41
2.2.6 - “Cliente Livre” · ..............................................................................................................42
2.2.7 - Gerenciamento Dos Contratos Energia Elétrica..............................................................46
2.2.8 - Programas E Política De Conservação Energia...............................................................49
2.2.8.1 - Cice Comissão Interna Conservação Energia ...........................................................49
CAPITULO 3 - Levantamento dos dados............................................................................................................51
3.1 - CONTRATAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA NO MERCADO LIVRE................................................51
3.1.1 - LEVANTAMENTO DAS NECESSIDADES ANUAIS DE ENERGIA POR PLANTA...............................51
15
3.1.2 - Conveniência De Juntarmos Plantas................................................................................52
3.1.3 - Comparação Livre X Cativo............................................................................................52
3.1.4 - Construção Dos Requisitos..............................................................................................53
3.1.5 - Definição Do Período De Contratação ............................................................................54
3.1.6 - Escolhas Das Empresas Fornecedoras De Energia..........................................................55
3.2 - SISTEMÁTICA ADOTADA NO ÂMBITO INTERNO DE EMPRESA VISANDO ELIMINAÇÃO DE
DESPERDÍCIO...................................................................................................................................56
3.2.1 - Criação da C.I.C.E.........................................................................................................56
3.2.2 - Levantamento dos Desperdícios......................................................................................57
3.2.3 - Rede de Medição Utilizados e seus Protocolos...............................................................58
3.2.3.1 - Rede de Medição CCK..............................................................................................60
3.2.3.2 - Arquitetura Básica.....................................................................................................61
3.2.3.3 - Medição Global de Energia.......................................................................................62
3.2.3.4 - Controle de Fator de Potência ...................................................................................64
3.2.3.5 - Gerenciamento Através de Microcomputador ..........................................................66
3.2.3.6 - Monitoração em tempo real.......................................................................................68
3.2.3.7 – Rateio de Custos .......................................................................................................70
3.2.3.8 – Qualidade de Energia................................................................................................70
3.2.3.9 - Customização ............................................................................................................71
3.2.3.10 - Demanda Diária de Energia Elétrica e Fator de Potência .......................................72
3.2.3.11 - Consumo Mensal de Energia Elétrica .....................................................................72
3.2.3.12 - Análise do Perfil de Demanda de Energia Elétrica [ ] ...........................................72
3.2.3.13 - Medição Setorial de Energia ...................................................................................73
3.2.3.14 - Registro do Nível de Corrente Segundo a Segundo................................................74
3.2.3.15 – Rateio do Consumo de Energia por Centro de Custo.............................................75
3.2.3.16 - Arquitetura da Instalação ........................................................................................75
a ) Medição junta á concessionária .....................................................................................75
b ) Medição de Energia e Utilidades ...................................................................................75
c ) Armazenamento de Dados .............................................................................................76
d ) Comunicação..................................................................................................................76
e ) Integração e Flexibilidade..............................................................................................77
f ) Solução de Ponta a Ponta................................................................................................77
g ) Módulos de Comunicação..............................................................................................77
h ) Isolin ..............................................................................................................................78
i ) CCK 6000 .......................................................................................................................80
3.2.4 - Parâmetros, grandezas, segmentos observados. ..............................................................82
3.2.5 - Principais Pontos de Medição..........................................................................................82
3.2.6 - Software de Gerenciamento.............................................................................................83
CAPÍTULO 4–Análises dos resultados .................................................................................................................88
4.1 - NO ÂMBITO DA CONTRATAÇÃO DA ENERGIA ............................................................................88
4.1.1-Objetivos e metas planejadas inicialmente........................................................................88
4.1.2-Recomendações no curto e médio prazo ...........................................................................94
4.2 - NO ÂMBITO DA RACIONALIZAÇÃO ENERGIA ELÉTRICA............................................................96
4.2.1-Resultado das ações da CICE ............................................................................................96
4.2.2-Recomendações no curto e médio prazo .........................................................................104
CAPÍTULO 5 – Conclusões......................................................................................................................................106
16
CAPÍTULO 6 – Referências bibliográficas.......................................................................................................107
DIRETRIZES DO SISTEMA TARIFÁRIO, MEDIÇÕES E FATURAS........................................................108
- Energia Elétrica Ativa ...........................................................................................................108
Energia Elétrica Reativa ...........................................................................................................109
- Demanda.................................................................................................................................109
- Demanda máxima................................................................................................................109
- Demanda média...................................................................................................................109
- Demanda medida.................................................................................................................109
- Demanda contratada............................................................................................................110
- Demanda Faturável .............................................................................................................110
- Horários de ponta e fora de ponta...........................................................................................110
- Período seco e úmido..............................................................................................................111
- Consumidor ............................................................................................................................111
- Unidade consumidora.............................................................................................................111
- Tensão de fornecimento..........................................................................................................112
- Faturamento............................................................................................................................116
- Fator de potência ou energia reativa excedente......................................................................116
17
CAPITULO 1. INTRODUÇÃO
No cenário competitivo dos tempos atuais, as empresas têm buscado a diminuição dos
custos e eliminação dos desperdícios sem perda da qualidade de seus produtos.
Uma ferramenta fundamental para atingir este objetivo é a implementação de
programas e políticas de conservação e uso racional da energia, a serem estabelecidas através
de mudanças de hábitos de consumo, eliminação de desperdícios e introdução de novas
tecnologias.
Na energia elétrica compreender a sua estrutura tarifária e como são calculados os
valores expressos nas notas fiscais de faturamento da mesma são parâmetros importantes para
tomada de ações que visem à redução do custo estrutural de uma empresa.
Lista-se abaixo um conjunto de ações fundamentais para racionalizarmos energia
elétrica, no âmbito das empresas de médio e grande porte:
Análise de enquadramento trifásico
Adequação do fator de potência
Programas e políticas de conservação de energia
Gerenciamento de contratos de energia elétrica
Viabilidade de tornar-se “cliente livre”
Controle de demanda na ponta e fora de ponta
18
Esta dissertação tem foco numa indústria de grande porte, onde atuo como supervisor
responsável pela área de utilidades e coordenador geral da CICE (Comissão Interna de
Conservação de Energia) .A mesma possui as seguintes configurações básicas:
Demanda fora de ponta = 80 MW
Demanda ponta = 70 MW
Consumo médio mensal = 40.000.000 kWh
Cliente livre = categoria A2
Tensão entrada = 88kV
O objetivo da presente dissertação é mostrar as ações na área gerenciamento, bem
como na racionalização da energia elétrica, que contribuíram positivamente na redução do
custo estrutural da empresa, bem como implementação de cultura de eliminação de
desperdícios, que contribuem também com a preservação do nosso meio ambiente.
No capitulo 2 será abordado de uma forma geral os conceitos e as principais
ferramentas e ações associadas na área de gerenciamento e conservação de energia em
sistemas industriais.
No capítulo 3 será detalhada a sistemática adotada na empresa, os recursos, as
ferramentas e os instrumentos utilizados para obtenção da redução e racionalização do uso de
energia elétrica.
No capitulo 4 será reservado para se apresentar a análise dos resultados, onde serão
elaborados alguns comentários sobre as principais diretrizes adotadas para se analisar os
dados adquiridos.
No capitulo final “conclusões” será abordado o impacto dos resultados alcançados na
empresa com as ações realizadas na área de gerenciamento e conservação, bem como uma
visão das próximas ações futuras.
19
CAPITULO 2. A CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM
SISTEMAS INDUSTRIAIS.
Em 1995, o consumo de energia do Brasil encontrava-se na casa dos 374 TWh e a
demanda de 47.000 MW médio.
Deste total 83,92% eram obtidos através de usinas hidrelétricas.
O sistema elétrico brasileiro apresenta como particularidades grandes extensões de
linhas de transmissão e um parque produtor de geração predominante hidráulica.
Hoje, em 2006, o mercado de energia elétrica no Brasil experimenta um crescimento
da ordem de 4,5% ao ano, devendo ultrapassar a casa dos 618TWh em 2015, exigindo
incrementos de 2.500 a 3.000 MW médio/ano, em requisitos de energia. [10]
O planejamento governamental prevê a necessidade de investimentos valiosos na
ordem de R$ 6 a 7 bilhões/ano para expansão da matriz energética brasileira, em atendimento
aos incrementos acima.
O mercado consumidor brasileiro em 2006 (47,2 milhões de unidades) concentra-se
nas regiões sul e sudeste, mais industrializadas. A região norte é atendida de forma intensiva
por pequenas centrais geradoras, a maioria termoelétrica a óleo diesel.
Ao longo das últimas duas décadas, o consumo de energia elétrica no Brasil
apresentou índices de expansão bem superiores ao produto interno bruto (PIB), fruto do
crescimento populacional concentrado nas zonas urbanas, do esforço de aumento da oferta de
energia e da modernização da economia. [11]
O consumo crescente da energia elétrica leva a exploração irracional dos recursos
naturais.
Isso significa que, conservar energia elétrica ou combater seu desperdício é o
equivalente a uma nova fonte de produção ,onde a energia conservada, por exemplo, na
20
iluminação eficiente ou no motor bem dimensionado, pode ser utilizada para iluminar uma
escola ou atender um hospital, sem necessidade de investimento e recurso natural extra.
É muito importante compreender o conceito de conservação de energia elétrica.
Conservar energia elétrica significa melhorar a maneira de utilizar a energia, sem abrir
mão do conforto e vantagens que ela nos proporciona. Significa diminuir o consumo,
reduzindo custos, sem perder em momento algum, a eficiência e qualidade dos serviços.
De fato, nunca se falou tanto de energia e de como conservá-la como agora.
Há anos engenheiros, economistas e executivos envolvidos com sistemas energéticos
têm sido freqüentemente conclamados a conservar energia elétrica e reduzir desperdícios nos
mais variados níveis de produção e consumo.
Usar bem a energia é uma forma inteligente de gerir adequadamente as demandas e
melhorar a produtividade em qualquer contexto, com benefícios ambientais e econômicos. A
difusão da importância da sustentabilidade dos sistemas energéticos e, sobretudo com a
elevação dos preços relativos dos combustíveis em meados da década de setenta, surgiu a
necessidade do uso racional da energia.
De fato, a energia consumida em perdas pode vir a ser utilizada para algum fim útil,
com vantagens imediatas. Por exemplo, diversas medidas de redução do consumo de energia
elétrica, como a substituição de lâmpadas incandescentes por fluorescentes e a adequação dos
motores de indução às cargas acionadas, requer investimento da ordem de 5 a 15 US$/MWh,
custo muito inferior ao requerido para se gerar esta energia a partir dos sistemas
convencionais , estimados em termos marginais acima de 60 US$/MWh [12]. Ou seja, liberar
um MWh reduzindo o desperdício custa neste caso quatro vezes menos do que produzir um
MWh adicional.
Desde o período onde o foco das atenções era a redução do consumo energético
importado, destacaram-se as implementações do Conserve, programa de conservação de
21
energia do setor industrial e a formação compulsória das CICE’s (comissões internas de
conservação de energia – portaria CNP/DIPLAN 255/81). [12]
A seguir comenta-se os principais itens associados aos procedimentos e controles da
conservação na INDÚSTRIA, bem como as regulamentações do setor.
2.1 - REGULAMENTAÇÕES DO SETOR
Atualmente, o principal instrumento regulatório que estabelece e consolida as
Condições gerais de Fornecimento de Energia Elétrica é a Resolução ANEEL nº 456, de 29
de novembro de 2000. Além deste, serve como base legal o disposto no Decreto nº 24.643, de
10 de julho de 1934 - Código de Águas, no Decreto nº 41.019, de 26 de fevereiro de 1957 –
Regulamento dos Serviços de Energia Elétrica, nas Leis nº 8.987, de 13 de fevereiro de 1995
– Regimes de Concessão e Permissão da Prestação dos Serviços Públicos, nº 9.074, de 7 de
julho de 1995 – Normas para Outorga e Prorrogação das Concessões e Permissões de
Serviços Públicos, nº 9.427, de 26 de dezembro de 1996 – Instituição da Agência Nacional de
Energia Elétrica – ANEEL, no Decreto nº 2.335, de 6 de outubro de 1997 – Constituição da
Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, e no Decreto nº5. 249, de 20 de outubro de
2004 – Regulamenta a comercialização de energia elétrica, o processo de outorga de
concessões e de autorizações de geração de energia elétrica. [12]
22
2.2 - OTIMIZAÇÃO DA UTILIZAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA
2.2.1 - Introdução
Transcreve-se abaixo as principais técnicas utilizadas no complexo industrial, que é
um consumidor em alta tensão categoria A2 tarifa azul, para gerenciar a energia elétrica e
com isto reduzir o custo estrutural e os impactos ambientais.
2.2.2 - Otimização da demanda de potência
As análises da demanda têm por objetivos a sua adequação as reais necessidades da
unidade consumidora. São analisadas as demandas de potência contratada, medidas e as
efetivamente faturadas. A premissa básica é a de procurar reduzir ou mesmo eliminar as
ociosidades e ultrapassagens de demanda.
Assim, a unidade consumidora estará trabalhando adequadamente quando os valores
de demanda de potência registrados, contratados e faturados tiverem o mesmo valor, ou, pelo
menos apresentarem valores próximos, pois desta forma estará pagando por aquilo que
realmente necessitar.
Para manter este controle foi instalado um controlador de demanda, que limita a
valores contratados, a demanda utilizada pela fábrica. Esta limitação é feita promovendo o
desligamento seletivo de cargas toda vez que a demanda tender a ultrapassar a demanda
contratada nos períodos de ponta e fora de ponta. Este controle é feito por um controlador
lógico programável – PLC.
A demanda da fábrica é controlada pela contagem de número de pulsos que
representam energia em forma de kWh, num intervalo padrão de 15 minutos.
23
Os sets points do controlador são calculados da seguinte forma: Toma-se as demanda
fora e na ponta a ser controlada, expressas em kW. A seguir as mesmas são divididas pela
constante 204,8 (constante do medidor da concessionária, na qual um pulso representa 204,8
kWh), resultando em números de pulsos que servirão de parâmetros de set point para a
programação do controlador.
O sinal ou pulso é colhido a partir do medidor da concessionária via acoplamento
óptico e é enviado a uma placa eletrônica, que os envia para uma unidade remota e ao PLC
controlador de demanda.
O programa é feito para mensurar a demanda durante um tempo padrão de 15 minutos,
promovendo desligamentos de cargas a fim de limitar a demanda aos valores contratos em
ambas as situações, fora e na ponta.
Exemplo:- Programar o controlador para 80.000 kW.
80.000 dividido por 204.8 = 390.62 pulsos.
Demanda 1 ou fora de ponta = 390 pulsos
Off Set = 50 pulsos. (em torno de 13% da demanda programada).
Dispõe-se também de um supervisório dedicado ao gerenciamento de energia, na qual
tem-se disponível on-line toda monitoração de todo processo de fornecimento de energia pelo
parque fabril, desde a entrada principal 88kV / 13,2kV até a distribuição para mais cinqüenta
subestações distribuidoras 13,2kV/440 V.
Além da possibilidade de leitura e monitoração de toda energia, no supervisório está
disponível gráficos, relatórios, análise, rateio, diagramas, alarmes, log das tensões, correntes,
potência ativa, potência reativa, fator de potência, freqüência, harmônicas, energia total,
energia/fases, tabelas, potência requerida, simulações, etc.
24
2.2.3 - Correção do fator de potência
O controle do fator de potência na planta é feito através de bancos de capacitores na
média tensão de 13,2kV. O mesmo é continuamente monitorado através do sistema
supervisório com alarmes de fator de potência indutivo e capacitivo, objetivando manter
sempre acima de 0,92 para evitar pagamento de multas.
2.2.4 - Análise da opção tarifária
A estrutura tarifária brasileira atual oferece várias modalidades de tarifas, as quais, em
função das características do consumo de cada empresa, apresentam maiores ou menores
vantagens, em termos de redução de despesas com energia.
A otimização tarifária é a escolha da tarifa mais conveniente para a unidade
consumidora, considerando-se o seu regime de funcionamento, as características do seu
processo de trabalho,
bem como a oportunidade de se fazer modulação de carga.
Pode-se confirmar se a tarifa utilizada é a mais conveniente através de simulação que
se realizada com os dados obtidos nas contas de energia elétrica da empresa e usando as
opções de tarifas, utilizando a legislação tarifária em vigor.
Não se podem fixar regras, no entanto é possível dizer que as tarifas horo-sazonais
apresentam maiores possibilidades para gerenciamento das despesas com energia, permitindo
obter menores custos, desde que se possam minimizar, ou mesmo evitar, o consumo e a
demanda nos horários de ponta.
A opção por tornar-se cliente livre, conforme explanado a seguir, tem demonstrado ser
extremamente vantajosa, pois nesses últimos anos o custo total do insumo energia elétrica na
empresa tem ficado na ordem de 25 a 30% mais baixo se comparado ao mercado cativo.
25
2.2.5 - O Ambiente de Comercialização de Energia
2.2.5.1 - Histórico
• A Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro
Para a compreensão do que está acontecendo hoje no Setor de Energia Elétrica
Brasileiro, é preciso retroceder um pouco na história e fazer um breve retrato deste mercado
que começou a se reestruturar a partir de 1993, mas que somente dois anos mais tarde, com a
aprovação da lei que trata da concessão dos serviços públicos, obteve as condições
necessárias para se organizar de forma competitiva.
Os anos 90 reuniram todos os fatores que poderiam contribuir para o agravamento de
uma crise no Setor Elétrico: o esgotamento da capacidade de geração de energia elétrica das
hidrelétricas existentes, o aquecimento da economia provocado pelo Plano Real, a
necessidade de
novos investimentos e a escassez de recursos do Governo para atender a esta necessidade
diante de outras prioridades.
Fazia-se necessário, portanto, encontrar alternativas que viabilizassem uma reforma e
expansão do setor, com capitais privados e a entrada de novos Agentes, onde o governo
assumisse o papel de agente orientador e fiscalizador dos serviços de energia elétrica.
Em 1996, através do Projeto RE-SEB (Projeto de Reestruturação do Setor Elétrico
Brasileiro), iniciou-se a fase de concepção do novo modelo, sob a coordenação da Secretaria
Nacional de Energia do Ministério de Minas e Energia, chegando-se à conclusão de que era
preciso criar uma Agência Reguladora (ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica), um
operador para o sistema (ONS - Operador Nacional do Sistema Elétrico) e um ambiente
(MAE - Mercado Atacadista de Energia Elétrica), através de uma operadora (ASMAE -
Administradora de Serviços do Mercado Atacadista de Energia Elétrica), onde fossem
26
transacionadas as compras e vendas de energia elétrica. O Projeto RE-SEB foi concluído em
agosto de 1998, com toda a concepção do novo arcabouço setorial definida.
Tabela 2.1 – Modelo antigo x modelo novo
O Setor Elétrico Hoje - Quadro Comparativo
Modelo Antigo
Modelo Novo
Financiamento através de recursos
públicos
Financiamento através de recursos
públicos (BNDES) e privados
Empresas estatais verticalizadas
Concessionárias divididas por atividade:
geração, transmissão, distribuição e
comercialização.
Maioria de empresas estatais.
Abertura para empresas privadas
Monopólios com competição inexistente
Competição na geração e
comercialização
Consumidores cativos
Consumidores Livres e Cativos
Tarifas reguladas.
Preços livremente negociados na
Geração e Comercialização.
Em 2001 o Brasil enfrentou uma crise no abastecimento de energia levando o país a
uma situação de racionamento.
Com a necessidade de rápidas providências para enfrentar a escassez de energia, o
Governo Federal criou a Câmara de Gestão da Crise de Energia Elétrica.
Esta Câmara teve como objetivo propor e implementar medidas de natureza
emergencial, decorrentes da situação hidrológica crítica para compatibilizar a demanda e a
oferta de energia elétrica, de forma a evitar interrupções intempestivas ou imprevistas do
suprimento de energia elétrica. Mediante um processo de aprimoramento do novo modelo do
Setor Elétrico Brasileiro, a Câmara de Gestão da Crise de Energia Elétrica GCE, através da
Resolução nº 18, de 22 de junho de 2001, criou o Comitê de Revitalização do Modelo do
Setor Elétrico com a missão de encaminhar propostas para corrigir as disfunções correntes e
propor aperfeiçoamentos para o referido modelo.
A instalação do Comitê ocorreu em 27 de junho 2001. Na ocasião ficou acordado que
os trabalhos desenvolvidos pelo Comitê deveriam pautar-se na busca de soluções que
27
preservassem os pilares básicos de funcionamento do modelo do setor, a saber, competição
nos segmentos de geração e comercialização de energia elétrica, expansão dos investimentos
necessários com base em aportes do setor privado e regulação dos segmentos que são
monopólios naturais - transmissão e distribuição de energia elétrica - para garantir a qualidade
dos serviços e o suprimento de energia elétrica de forma compatível com as necessidades de
desenvolvimento do país.
2.2.5.2 - A Nova Estrutura
A reforma do Setor provocou o surgimento de novas funções e modificou o conteúdo
e a forma de outras atividades. O que tornou necessária a criação de novas entidades com
papéis bem definidos:
2.2.5.3 - ANEEL
A mudança de papel do Estado no Mercado de Energia, deixando de ser
fundamentalmente executor para se tornar basicamente regulador, exigiu a criação de um
órgão altamente capacitado para normatizar e fiscalizar as atividades do Setor Elétrico.
Assim, foi criada a ANEEL, autarquia vinculada ao Ministério das Minas e Energia,
que tem por finalidade regular e fiscalizar a produção, transmissão, distribuição e
comercialização de energia elétrica, zelando pela qualidade dos serviços prestados, pela
universalidade de atendimento aos consumidores e pelo estabelecimento das tarifas para os
consumidores finais, preservando, sempre, a viabilidade econômica e financeira dos Agentes
e da indústria para compatibilizar interesses. [5]
28
2.2.5.4-ONS
O ONS foi criado para operar, supervisionar e controlar a geração e transmissão de
energia elétrica no Brasil, com o objetivo de otimizar custos e garantir a confiabilidade do
Sistema, definindo ainda as condições de acesso à malha de transmissão em alta-tensão do
país.
2.2.5.5-MAE
Foi também instituído o Mercado Atacadista de Energia Elétrica - MAE, ambiente
virtual (sem personalidade jurídica), auto-regulado - instituído através da assinatura de um
contrato de adesão multilateral, o Acordo de Mercado, para ser o ambiente onde se processam
a contabilização e a liquidação centralizada no mercado de curto prazo.
A ASMAE era administradora de Serviços do Mercado Atacadista de Energia Elétrica,
uma sociedade civil de direito privado, braço operacional do MAE, empresa autorizada da
ANEEL.
O MAE da forma como estava constituído, apresentava conflitos de interesses,
resultando em paralisia do Mercado e falta de credibilidade. Além disso, não estava
desempenhando as atribuições esperadas, comprometendo, assim a expansão da oferta de
energia elétrica.
Desta forma o Comitê de Revitalização do Modelo do Setor Elétrico Brasileiro, dentre
as 18 medidas elaboradas, propôs a reestruturação do MAE através do seu Relatório de
Progresso Nº1.
Assim, com a publicação da Lei n° 10.433, de 24 de abril de 2002, foi autorizada a
criação do MAE como pessoa jurídica de direito privado, submetido à regulamentação
por parte da ANEEL.
29
2.2.5.6 - CCEE
É uma organização civil, de direito privado, sem fins lucrativos, que congrega agentes
de geração, distribuição e comercialização de energia elétrica. A entidade tem por finalidade
viabilizar a comercialização de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional, nos
ambientes regulado e livre, além da contabilização e da liquidação financeira das operações
realizadas no mercado de curto prazo, as quais são auditadas externamente, nos termos da
Convenção de Comercialização.
Toda comercialização de energia é realizada através de contratos bilaterais firmados entre o
consumidor livre e um agente comercializador ou gerador. A liquidação destes contratos
ocorreu no ambiente da CCEE - Câmara de Comercialização de Energia Elétrica –,
organização que a partir da Lei 10.848/04, do Decreto nº 5.177/2004 e da Convenção de
Comercialização instituída pela Resolução Normativa ANEEL nº 109/2004, sucede ao
Mercado Atacadista de Energia Elétrica MAE. [5]
As regras e os procedimentos de comercialização que regulam as atividades realizadas
na CCEE são determinados pela ANEEL.
Os agentes da CCEE são divididos em três categorias:
Geração: composta pelas classes de agentes geradores concessionários de serviço
público, agentes produtores independentes e agentes autoprodutores.
Distribuição: composta pela classe dos agentes de distribuição.
Comercialização: composta pelas classes de agentes importadores, agentes
exportadores, agentes comercializadores e agentes consumidores livres.
30
Entre outras funções da CCEE, uma é garantir, no ambiente regulado, a contratação
conjunta de todos os distribuidores através de leilões, visando permitir economias de escala
na compra de energia e a distribuição equilibrada dos riscos e benefícios da contratação. Os
contratos, bem como os dados de medição dos pontos de consumo e geração, são registrados
na CCEE pelos agentes. Isto permite à CCEE contabilizar as diferenças entre o que foi
produzido ou consumido e o que foi contratado. Essa diferença é liquidada, ao Preço de
Liquidação de Diferenças (PLD),para cada submercado (Norte, Sul, Sudeste e Nordeste) e
para cada patamar (Leve, Médio e Pesado), mensalmente. É o chamado mercado de curto
prazo ou "spot",
Figura 2.1 - Balanço energia na CCEE
As relações comerciais entre os agentes participantes da CCEE são regidas
predominantemente por contratos de compra e venda de energia, sendo que a liquidação
financeira destes contratos é realizada diretamente entre as partes contratantes.
2.2.5.7 - SINERCOM
O SINERCOM é o Sistema Computacional, desenvolvido com base nas Regras de
Mercado, que suporta as transações comerciais da CCEE, facilitando o funcionamento dos
principais processos de comercialização de energia elétrica.
31
a) Características Funcionais
A partir da inserção de Dados de Ofertas, Medição e Contratos pelos próprios
Agentes, o SINERCOM processará os resultados da Contabilização e Pré-fatura além de
disponibilizar os resultados em relatórios, necessários à tomada de decisão dos Agentes.
b ) Componentes do Sistema
Medição e Contratos: É através deste componente que os agentes da CCEE
informam os dados dos seus pontos de medição e efetuam os registros dos contratos firmados.
Agentes e Sistema Elétrico: contêm dados cadastrais de cada Agente e de seus ativos.
Contabilização: este módulo é responsável pelos cálculos dos pagamentos e
recebimentos de cada agente relativos à energia transacionada no mercado de curto prazo.
Precificação: utiliza modelos de otimização do Sistema para calcular os preços da
CCEE. O resultado é automaticamente inserido na contabilização e disponibilizado para o
mercado através da seção "preços" do site.
Pré-Faturamento: demonstrativo dos pagamentos ou recebimentos de cada Agente.
Esta solução de e-business suporta os processos da CCEE, trazendo benefícios e
acompanhando as mudanças do Mercado, abrangendo as funcionalidades necessárias para o
sucesso das transações de energia elétrica na CCEE.
32
c ) Membros da CCEE
São membros obrigatórios da CCEE:
• Titulares de concessão ou autorização para exploração de serviços de geração que
possuam central geradora com capacidade instalada igual ou superior a 50 MW;
• Titulares de concessão, permissão ou autorização para exercício de atividades de
comercialização de energia elétrica com mercado igual ou superior a 300
GWh/ano;
• Titulares de autorização para importação ou exportação de energia elétrica em
montante igual ou superior a 50 MW.
Será facultativa a participação na CCEE aos titulares de autorização para
autoprodução e cogeração com central geradora de capacidade instalada igual ou superior a
50 MW, desde que suas instalações de geração estejam diretamente conectadas às instalações
de consumo e não sejam
despachadas centralizadamente pelo ONS, por não terem influência significativa no processo
de otimização energética dos sistemas interligados.
Será também facultativa a participação na CCEE aos demais titulares de concessão ou
autorização para exploração de serviços de geração; para exercício de atividades de
comercialização de energia elétrica; para importação e exportação de energia elétrica e
consumidores livres.
Os Agentes de Transmissão não participam da CCEE.
33
2.2.5.8 - MAE
a ) O que é Preço MAE?
O preço MAE é o preço utilizado para valorar a compra e venda de energia no
mercado de curto prazo, cujos créditos e débitos decorrentes serão liquidados entre os
Agentes de forma centralizada pelo MAE.
b ) Como o Preço MAE é calculado?
A formação do preço da energia negociada no MAE ( Preço do MAE) se faz pela
inter-relação dos dados utilizados pelo ONS para otimização da operação do Sistema e os
dados informados pelos Agentes. Os referidos dados são então processados através de
modelos de otimização para obtenção do custo marginal de operação (CMO). São utilizados
praticamente os mesmos modelos adotados pelo ONS para determinação da programação e
despacho de geração do sistema, com as adaptações necessárias para refletir as condições de
formação de preços no MAE. A responsabilidade pelo cálculo dos preços é do MAE.
O preço do MAE será determinado para cada um dos submercados, estes
caracterizados como regiões geoelétricas que não apresentam significativas restrições de
transmissão, fazendo com que o preço seja único dentro de cada uma dessas regiões.
c ) Como é o funcionamento do modelo?
O modelo computacional utilizado hoje para determinação do Preço MAE é o
Newave, um software desenvolvido pelo Cepel especialmente para a realidade do mercado
energético brasileiro.
O NEWAVE [5] é um modelo de otimização para o planejamento de médio prazo
(até 5 anos), com discretização mensal e representação a sistemas equivalentes. Seu objetivo é
34
determinar a estratégia de geração hidráulica e térmica em cada estágio, que minimiza o valor
esperado do custo de operação para todo o período de planejamento.
Um dos principais resultados desse modelo são as funções de custo futuro, que
traduzem para os modelos de outras etapas (de mais curto prazo) o impacto da utilização da
água armazenada nos reservatórios. Nesse modelo, faz-se a representação da carga em
patamares, e a consideração dos limites de interligação entre os subsistemas.
No NEWAVE [5] existe um módulo que consulta as funções de custo futuro geradas
pela otimização, até maio de 2002 o modelo utilizado nesta consulta era o NEWDESP, a
partir deste mês o MAE passou a se utilizar o modelo DECOMP (otimizado para definição do
preço semanal). Com base nos valores de energia armazenada no início de um mês e valores
realizados e prevista de energias afluentes, o modelo obtém o despacho ótimo para o período
em estudo, definindo a geração hidráulica equivalente e o despacho das usinas térmicas para
cada subsistema. Como resultados desse processo são obtidos os Preços MAE para o período
estudado, em cada patamar de carga considerado e para cada submercado. [ 5 ]
d) Agregação dos Dados de Medição
A medição é o processo de apuração das quantidades de produção e consumo de
energia elétrica, que são agrupadas e ajustadas para possibilitar a contabilização da energia
comercializada pelos agentes do MAE.
No atendimento da geração ao consumo, que se efetiva pelo sistema de transmissão,
ocorrem perdas de energia que são rateadas entre os agentes pela aplicação de fatores de
perdas. Estes fatores serão calculados de forma a dividir igualmente entre a produção e o
consumo às perdas verificadas em todo o sistema interligado. O rateio das perdas entre os
geradores e as cargas será feito baseado nos valores verificados destas grandezas[ 5 ].
35
Desta forma, nesta etapa os fatores de perdas da geração e da carga serão calculados
sem o efeito locacional da rede de transmissão, encontrando fatores que serão aplicados
igualmente entre os Agentes de produção que estejam no mesmo submercado, e o mesmo
ocorrerá para os Agentes de consumo. Para cada período de comercialização, os registros de
geração e de consumo serão ajustados já considerando o efeito das perdas. [5]
Desta forma, na etapa atual de implantação, os fatores de perdas da geração e da carga
serão calculados sem o efeito locacional da rede de transmissão, encontrando fatores que
serão aplicados igualmente entre os Agentes de produção e consumo. Para cada período de
comercialização, os registros de geração e de consumo serão ajustados já considerando o
efeito das perdas.
Após o ajuste dos valores medidos, para cada ponto de medição, se determina o
consumo líquido ou a geração líquida. No caso de um gerador, o consumo interno de sua
usina e gerações embutidas de outros agentes são deduzidos do valor total medido e
consumos embutidos são adicionados ao valor total medido, para que o nível real de geração
corrigido possa ser determinado.
Um processo análogo de obtenção de valor líquido é realizado para os medidores de
consumo, somando as gerações embutidas e deduzindo as cargas embutidas de outros agentes.
[5]
Os totais de geração e consumo de cada Agente em cada submercado são então
calculados, para serem usados em seguida no processo de contabilização.
36
2.2.5.9 - MRE - Mecanismo de Realocação de Energia
a ) O que é o MRE?
O MRE, mecanismo de realocação de energia, é um mecanismo financeiro de
compartilhamento do risco hidrológico que está associado a otimização do sistema
hidrotérmico realizada através de um despacho centralizado, realizado pelo ONS.
b ) Quem pode participar?
Apenas as usinas hidroelétricas e as termoelétricas que participam da CCC (Conta de
Consumo de Combustível) podem optar pela participação do MRE.
c ) Como funciona o mecanismo?
Em primeiro lugar, toda a geração das usinas participantes de todo o país é comparada
com as energias asseguradas (atribuídas às usinas anualmente pela ANEEL) do sistema
elétrico. [ 5 ]
Toda a geração que excede à assegurada é "transferida", para efeito apenas de
contabilização, às usinas que tiveram os seus despachos definidos pelo ONS como sendo
abaixo do seu nível assegurado.
Desta forma, o MRE procura garantir a energia assegurada de cada usina participante,
para efeito de contratação bilateral. A ANEEL estabelece que nenhuma empresa geradora
possa vender mais energia que o nível assegurado. Essa regra, de certa forma, protege os
Agentes Geradores contra exposições ao Preço MAE, caso não exista energia suficiente no
sistema para atender todas as asseguradas. [ 5 ]
Muito Importante: Caso o total de geração das usinas participantes do mecanismo não
seja suficiente para atender o repasse de energia até o nível de assegurada de todas as usinas,
o sistema realiza um reajuste proporcional nas energias asseguradas de todas as usinas
37
participantes do mecanismo. Pode-se dizer então que o MRE NÃO garante que as usinas
participantes sempre poderão dispor da energia assegurada para efeito de contratação
bilateral.
Do ponto de vista de cada usina, aquelas unidades que geraram acima de suas
asseguradas, no processo de contabilização do MAE, estarão "vendendo" essa diferença para
o sistema ao custo mínimo estabelecido para a água (hoje, R$ 5,79 para cada MWh).
Analogamente, a usina que "recebe" essa energia estará pagando ao sistema os
mesmos R$ 5,79 / MWh. Esses valores são apresentados na fatura emitida pelo MAE para
liquidação ao final de cada período contabilizado.
2.2.5.10 - Energia Secundária
A Energia Secundária é toda a energia que sobra, acima da assegurada do
sistema, após o processo de realocação de energia. Essa energia secundária será repartida,
proporcionalmente às asseguradas, ao preço dos mesmos R$ 5,79 por MWh, para as usinas
participantes do MRE.
a ) O que é Modulação?
O processo de contabilização do MAE considera valores horários, hoje agregado nos
patamares leve, médio e pesado (conforme os dados disponibilizados mensalmente pelo
ONS), para efeito de cálculo.
Valores como: Energia Assegurada, Energia da Usina de Itaipu, Contratos Iniciais e
todos os valores que existem em base mensal e anual devem ser modulados, ou seja,
transformados em valores horários para o processo de contabilização no MAE.
O capítulo 12 das regras de mercado descreve o processo realizado pelo sistema para a
referida modulação dos valores utilizados no MAE, para cada caso descrito acima.
38
Em linhas gerais, as fórmulas utilizadas no processo de modulação, de contratos
iniciais, energia assegurada, etc... Realizam uma distribuição dos valores mensais e anuais
balizados pela curva de consumo, procurando, da melhor maneira possível, lastrear o
consumo previsto para o período a ser contabilizado.
b ) Preços
O preço do MAE é determinado em base semanal, considerando três patamares de
carga, para cada submercado do sistema elétrico brasileiro.
A definição dos submercados é responsabilidade do ONS e contempla a seguinte
divisão do sistema elétrico brasileiro: Norte, Nordeste, Sudeste/Centro-Oeste e Sul.
O preço do MAE será calculado em base ex-ante (considerando informações previstas
de disponibilidade e carga) para as semanas que se iniciam aos sábados e terminam na sexta –
feira, podendo conter dias de dois meses adjacentes. O preço servirá para a liquidação de toda
a energia não contratada entre os agentes.
A determinação dos Preços MAE foi baseada na Resolução nº109 da GCE de
25/01/2002 e na Resolução nº 686 da ANEEL de 24/12/2003.
c ) Contratos Bilaterais
Contratos de compra e venda de energia negociada livremente entre dois agentes de
Mercado sem a interferência do MAE, sendo divididos em duas subcategorias de acordo com
o prazo de duração do Contrato: Longo Prazo (igual ou superior a seis meses de duração
sendo necessário o protocolo de registro de contrato na ANEEL) e Curto Prazo (inferior a seis
meses de fornecimento).
39
O registro de contratos no MAE não contem informações de preços negociados,
apenas os montantes contratados em MWh entre as empresas, que serão contabilizados em
base horária e modulados por patamar de carga sem validações, ou seja, os dados não
precisam ser iguais para um mesmo período.
O contrato bilateral é registrado pelo agente vendedor e validado pelo agente
comprador diretamente no sistema
Contratos não validados pelo comprador não serão contabilizados assim como os
Contratos entre Agentes do MAE e terceiros não integrantes do mercado atacadista.
d ) Os Contratos Bilaterais dividem-se em:
• Contratos Bilaterais de Curto Prazo
Contratos com prazo de validade menor que 06 meses.
• Contratos Bilaterais de Longo Prazo
Contratos com prazo de validade maior ou igual a 06 meses.
• Contratos Bilaterais com Direitos Especiais
Contratos Bilaterais que se encontra em situação de exceção, como partes compradora e
vendedora localizada em submercados diferentes, cujo direito ao excedente financeiro é
concedido pela Aneel.
O risco de registrar contratos bilaterais entre submercados é de responsabilidade do
agente, portanto, a caracterização do contrato como direito especial e o direito ao
excedente, apenas é concedido com a autorização da Aneel.
40
• Contratos Bilaterais de Auto Produção
Define-se como Auto Produtor de Energia Elétrica, a pessoa física ou jurídica ou
empresas reunidas em consórcio que recebam concessão ou autorização para produzir
energia elétrica destinada ao seu uso exclusivo.
Para os autoprodutores que se tornem agentes do MAE, os acordos serão cadastrados
como contratos bilaterais.
• Contratos de Leilão
São os Contratos de compra e venda de energia elétrica, decorrentes de leilão público
de lotes de energia.
• Contrato de Comercialização de Energia no Ambiente Regulado (CCEAR)
CCEAR é um Contrato Bilateral de compra e venda de energia elétrica e respectiva
Potências Associadas, celebradas entre Agente Vendedor e Agente de Distribuição no âmbito
do Ambiente de Contratação Regulada (ACR).
Os contratos CCEAR´s são definidos e regidos por Leis e Decretos federais.
• Energia Assegurada
A Energia Assegurada de cada usina hidrelétrica será a fração a ela alocada da Energia
Assegurada do sistema que constituirá o limite de contratação, determinada pela ANEEL,
para os geradores hidrelétricos do sistema.
41
• Modulação de Contratos Iniciais
Modulação é o processo pelo qual os volumes de energia mensais dos Contratos
Iniciais são distribuídos em volumes de energia nos períodos de comercialização
(horário·Tipos de Modulação):
• Ex-post - modulação realizada pelo Sinercom. A modulação ex-post é realizada com base
nos valores verificados de geração e consumo.
• Ex-ante - Modulação realizada pelo agente, com base nos valores previstos de geração e
consumo.
Figura 2.2 - Modulação e Sazonalização da Energia
2.2.6 - “Cliente Livre” ·
A tarifa residencial de energia no Brasil é uma das maiores do mundo. Ela embute um
subsídio para a tarifa industrial, que por essa razão é bem mais baixa que a residencial. No
setor elétrico, esse subsídio é chamado de "subsídio cruzado".
Há alguns anos, o governo vem trabalhando fortemente para extinção do “subsídio
cruzado”. Com a redução gradativa deste subsídio (até sua eliminação), o aumento tarifário
42
do consumidor conectado em alta tensão (grupo A) tem sido muito superior ao aumento
impetrado ao consumidor residencial, preservando a tarifa do pequeno consumidor (cidadão)
em detrimento da tarifa do grande consumidor (empresa).
Esta nova realidade está acelerando o processo de migração dos grandes consumidores
para o mercado livre de energia elétrica, onde estes poderão exercer o seu “livre arbítrio” e
negociar livremente seus contratos de energia diretamente junto a outros agentes do setor
(geradores e comercializadores), dentro dos temos e condições (preço, prazo e flexibilidade)
que melhor lhes convier, cabendo ao governo estipular as tarifas de transporte (“fio”)
suficientes para garantir a remuneração dos ativos das distribuidoras e permitir o investimento
contínuo na ampliação da capacidade do sistema elétrico.
Considerando que os consumidores livres conseguem obter uma redução de 15% a
25% em seu custo de energia em função da atual sobra contratual de energia disponível no
mercado, torna-se uma necessidade a análise dos benefícios e riscos de uma eventual
migração para o mercado livre.
“Clientes Livres“ são os consumidores de energia que podem não apenas escolher sua
empresa fornecedora de energia, como também gerenciar suas necessidades da maneira que
lhes
parecer melhor, levando em conta vantagens em preços, produtos e serviços. Os
consumidores que não optam por se tornarem ”clientes livres” são chamados de ”clientes
cativos“.
Qualquer consumidora com demanda contratada igual ou superior a 500 kW, em
qualquer segmento horo-sazonal pode optar por ser um cliente livre. No entanto, podem
comprar energia de qualquer fornecedor apenas os consumidores com demanda igual ou
superior a 3 MW, e atendidos em tensão igual ou superior a 69 kV. No caso de consumidores
ligados após 08 de julho de 1995 (os chamados "clientes novos"), não existe a restrição da
43
tensão de atendimento. Ou seja: basta que tenham demanda igual ou superior a 3 MW para
poderem comprar energia de qualquer fornecedor.
Os consumidores que não se enquadram nas restrições acima podem comprar energia
apenas de titular de autorização ou concessão de aproveitamento hidráulico com
características de pequena central hidrelétrica (PCH) ou fonte alternativa (fonte eólica,
biomassa ou solar). No jargão do mercado, esses consumidores podem apenas comprar
energia de "fontes alternativas".
Além dos consumidores previstos acima, o governo dá sinais claros de que os limites
necessários para que o consumidor possa participar do Mercado Livre de Energia será
ampliado em médio prazo.
O preço cobrado do consumidor final de energia é resultado não apenas do preço da
energia livremente negociada. Além do custo da energia propriamente dita, também são
cobrados do consumidor:
TUST – Tarifa de uso do sistema de transmissão: tarifa paga pelo uso da rede básica
de transmissão e o custo das conexões entrem a empresa produtora e a rede básica e,
desta, com a rede local da empresa consumidora.
TUSD – Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição: tarifa onde estão incorporadas as
tarifas de demanda (em ponta e fora de ponta) e as tarifas de excedentes reativos.
CC – Custo de conexão: taxas que visam cobrir despesas com conexão e implantação
de sistemas de medição.
Perdas técnicas: cálculo das perdas na transmissão de energia.
A tarifa de uso da rede básica é estabelecida pela ANEEL, com base nos custos de
investimentos no sistema de transmissão e da localização dos pontos de produção e consumo
de energia.
44
Figura 2.3 -Tarifa incidentes no consumidor livre
Assim, enquanto um “consumidor cativo” recebe apenas uma conta de energia, o
“consumidor livre” pode receber várias. Normalmente, o “consumidor livre” recebe as
seguintes contas de energia:
Conta referente à parcela cativa (se houver), emitida pela concessionária local.
Conta referente ao Uso da Rede de Distribuição, emitida pela concessionária local.
Conta(s) referente(s) ao fornecimento de energia. Um único “consumidor livre” pode
comprar energia de quantos fornecedores diferentes desejar. Assim, este item pode ser
dividido em inúmeras contas diferentes.
É importante esclarecer que um “consumidor livre” não deixa de ser cliente de sua
concessionária local. Esta continuará a receber pela transmissão e distribuição de toda a
energia que o consumidor vier a comprar no mercado livre. Ou seja: mesmo para os “clientes
livres”, a concessionária local continua a ser um importante fornecedor, e, portanto continua
45
sendo obrigada a respeitar as portarias de atendimento ao consumidor estabelecido pela
ANEEL.
Há ainda a possibilidade de se tornar “consumidor livre” sem deixar de ser
“consumidor cativo”. Conforme descrita acima, uma das suas contas pode ser referente à
parcela cativa que tiver sido mantida com a concessionária local.
Resumindo, as grandes diferenças entre ser cativo e livre são as seguintes:
Tabela - Diferença entre Cliente Livrex Cativo
CLIENTE LIVRE CLIENTE CATIVO
VALOR
ENERGIA
Negocia livremente com o(s)
fornecedor (es)
Paga tarifa que for estabelecida pela
ANEEL para a sua concessionária
local**
REAJUSTE
Negocia livremente com o(s)
fornecedor (es)
Paga reajuste que sua concessionária
conseguir aprovar junto à ANEEL**
RISCO DE
ATENDIMENTO
Risco mínimo do cliente
ficar sem energia
Não há risco do cliente ficar sem
energia
RISCO DO
VALOR DA
ENERGIA
Administrado pelo
consumidor, em função do(s)
contrato(s) firmado(s) com
o(s) fornecedor(es)
Administrado pela ANEEL, com
pequena influência do consumidor**.
**Observação: As tarifas praticadas por cada concessionária do país são reajustadas
anualmente pela ANEEL. Nestas ocasiões, a ANEEL pode (ou não) repassar eventuais
perdas (ou ganhos) de rentabilidade que a concessionária tiver tido no período anterior.
46
Ou seja, o reajuste anual das tarifas de clientes cativos não se dá apenas em função da
inflação medida no país.
Assim, a opção de se tornar consumidor livre é seguramente muito tentadora. Os
únicos inconvenientes são as necessidades de ferramentas modernas de
monitoramento/análise, e de apoio consultivo técnico/jurídico. Mas, normalmente, tudo isto
tem custo muito inferior aos ganhos alcançados.
2.2.7 - Gerenciamento dos Contratos Energia Elétrica
Com a abertura do mercado de energia elétrica no Brasil, cada vez mais surgem novas
oportunidades de investimento para concessionárias de energia de energia e seus clientes.
A partir da implantação do novo modelo de fornecimento e consumo de energia, os
preços começaram a refletir as reais variações dos custos das concessionárias e obedecer às
leis de oferta e procura.
Para os consumidores são muitos os benefícios, não só em relação aos valores como
também à qualidade de produtos e serviços adicionais oferecidos pelas empresas geradoras,
distribuidoras e comercializadoras de energia.
Agora, os ganhos potenciais para os consumidores finais passaram a estar diretamente
associado ao gerenciamento de sua demanda e de seus contratos de energia elétrica, ou seja,
eles vão depender da habilidade do cliente em compatibilizar necessidades energéticas com as
variações nos preços da energia.
Com isso, fica evidente que o sucesso na redução das despesas com energia elétrica
vai depender fundamentalmente de um novo insumo: A Informação.
47
Os interesses de consumidores livres podem ser representados por agentes geradores,
comercializadores "puros" ou pelas distribuidoras que, tradicionalmente, os atendiam.
De acordo com as flutuações no mercado, o cliente pode se deparar com períodos
onde o custo da energia pode ser superior àquele compatível esperado por ele. Por isso, é
fundamental para a empresa em momentos como este, a necessidade em se manter o ritmo da
produção pode significar aumento desproporcional nas despesas com energia.
Para se proteger desse risco, o Cliente Livre tem basicamente duas opções. A primeira
seria considerar que ele detém informações suficientes para enfrentar a flutuação do preço
através do gerenciamento de seu consumo e/ou contratação diretas de mecanismos
financeiros, conhecidos como Derivativos, para "estabilizar" esse preço.
Outra alternativa seria encontrar no mercado, alguma empresa que assumisse os riscos
no lugar do cliente e oferecesse contratos que mantivessem o preço da energia elétrica em
patamares razoáveis para o comprador.
Seja qual for a estratégia adotada, será essencial para o cliente poder contar com um
amplo leque de informações quanto ao comportamento dos preços de energia, tendo sempre
em vista o horizonte de tempo considerado.
Os comercializadores de energia são obrigados a contratar 95% da energia vendida,
logo estas precisarão dimensionar o volume de energia total a ser contratado para atender os
seus clientes, e para tanto os consumidores livres devem determinar, anualmente, o volume de
energia que irão consumir (em MWh).
Como a previsão de consumo de energia não é uma ciência exata, fatalmente poderão
ocorrer diferenças entre o valor contratado junto ao comercializador de energia e o valor
efetivamente consumido. Tais diferenças são apuradas mensalmente e tratadas de acordo com
48
o definido em cada contrato de fornecimento. Em geral, os contratos abordam este assunto da
seguinte forma:
Se o volume consumido for maior que o contratado, o consumidor pagará ao
comercializador o maior valor entre o Valor Normativo (definido pela ANEEL) e o preço
SPOT (definido pela CCEE).
Se o volume consumido for menor que o previsto, o consumidor pagará pelo volume
total contratado junto ao comercializador, recebendo da comercializadora, referente à
sobra de energia, o menor valor entre o Valor Normativo e o preço SPOT da CCEE.
O consumidor livre pode gerir plenamente o “insumo” energia elétrica, da mesma
forma como administra outros itens relacionados à sua atividade produtiva (mão-de-obra e
matérias primas em geral). Note que:
O cliente livre poderá dispor de contratos de fornecimento com flexibilidade no
consumo da energia contratada, sendo assim possível “sazonalizar”, para mais ou para
menos, os volumes de energia contratada, adequando desta forma seu contrato às
oscilações naturais de consumo de energia decorrentes de seu ramo de atividade.
Eventuais diferenças entrem a energia contratada e a energia consumida, para mais ou
para menos, podem ser comercializadas livremente pelo consumidor, a preços de
mercado, sendo possível efetuar antecipadamente uma operação de compra adicional de
energia ou venda de excedente, meses antes do fato consumado, livrando assim o
consumidor da exposição à volatilidade dos preços SPOT. Da mesma forma, pode-se
estruturar derivativos visando o gerenciamento da posição de energia da empresa, tais
como operações de swap (trocas de energia) e opções de compra/venda (direito, mas não
obrigação, de comprar/vender energia a preços previamente acordados).
49
O consumidor que possuir mais de uma unidade industrial pode adquirir um único
bloco de energia para todas as suas unidades, gerenciando as diferenças individuais de
consumo de forma consolidada, ou seja, se sobrou energia numa unidade, esse montante pode
ser alocado para sua(s) outra(s) unidade(s).
2.2.8 - Programas e política de conservação energia
2.2.8.1 - CICE Comissão interna conservação energia
Para a coordenação do programa interno de utilização racional de energia torna-se
mais fácil à implantação de uma Comissão Interna de Conservação de Energia, doravante
denominada CICE.Esta comissão terá o encargo de propor, implementar e
acompanhar medidas efetivas de utilização racional de energia, bem como controlar e
divulgar as informações mais relevantes.
Nos próximos capítulos 3 e 4 mostrar-se as ações na área de contratação, conservação,
bem como na racionalização e eliminação de desperdícios da energia elétrica, que
contribuíram positivamente na redução do custo estrutural da nossa empresa, e contribuíram
também com a preservação do nosso meio ambiente.
50
CAPITULO 3 - LEVANTAMENTO DOS DADOS
O presente capítulo tem o objetivo de mostrar a sistemática adotada, sua metodologia
e os recursos necessários para a obtenção dos dados em duas frentes de atuação na empresa:
Estratégias adotadas no âmbito da contratação da energia elétrica no Mercado Livre;
Sistemática adotada no âmbito interno da empresa visando eliminação de
desperdícios.
3.1 - CONTRATAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA NO MERCADO LIVRE
A seguir estão os principais passos dados para uma contratação segura, eficiente, com
grandes ganhos para a empresa, pois se tratava de grandes quantidades de energia / dinheiro
envolvido.
3.1.1 - Levantamento das necessidades anuais de energia por planta
Foram tomadas como premissas básicas os seguintes dados abaixo para fazermos uma
previsão bastante assertiva:
Histórico de um ano de consumo de cada área da empresa segmentado por: dias úteis
de produção, sábados com e sem produção; domingos e feriados;
Calendário futuro de produção;
Volume a ser produzido mês a mês e ano a ano;
Com isto foi preparado um planejamento da energia elétrica a ser consumida por dia,
mês e ano na empresa.
51
3.1.2 - Conveniência de juntarmos plantas
De posse das necessidades de energia por planta, foi-se avaliar a conveniência de
juntarmos as mesmas. Foram feitos gráficos do perfil de carga de cada planta individualmente
e em conjunto, assim como gráficos com os montantes de energia mensais individuais por
planta e em conjunto das mesmas. Observou-se que ao agruparmos o perfil de carga tornou-se
mais “flat”, com menos altos e baixos no perfil de carga e no consumo mensal. Esta estratégia
foi importante, pois:
No âmbito do mercado livre foi possível comprarmos energia para diversas plantas
através de um contrato. Podemos registrar nossa empresa, com diversas plantas no
território nacional como uma única perante o MAE.Opção esta, que se torna mais
atrativa quando as plantas estão dentro do mesmo submercado, que no caso é o
Sudeste;
Comprar-se energia em lotes maiores tornou-se uma vantagem a mais para se
conseguir preços menores;
A energia “flat” com menor flexibilidade era mais barata.
3.1.3 - Comparação Livre x Cativo
Através duma consultoria externa a algumas renomadas firmas comercializadoras de
energia, permitiu-se avaliar os preços da energia livre e cativo nos cenários do passado
recente, presente e futuro. Para projetar os cenários futuros os seguintes parâmetros são
levados em consideração:
Análise Regulatória
Planejamento tarifário
Análise e Previsão de Mercado
Balanço Energético
52
Acompanhamento de Sinalização de Mercado
Projeções Mensais segundo ONS
Evolução de Preços no Mercado Livre
Evolução da Matriz Energética Brasileira
Precificação de Diferentes Produtos de Energia
Análise Fundamentalista
Cenários Hidrológicos
Curva de Preços Futuros
Ilustra-se abaixo que em 2002 a energia no mercado livre era bem mais barata do que a
cativa.
S:/Administ/GK/Accomplishments/
mascara2001.ppt
2
63,13
102,29
65,59
107,65
56,36
68,36
52,00
78,00
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
Planta 1 - Cativo ( simulação) Planta 2 - Cativo ( simulação)
Planta 1- Livre Planta 2- Livre
R$/MWh
Variação do Custo kWh “Livre x Cativo (simulação)”
Ano 2002
Fev/00 Jun/02
Figura 3.2 - Variação do custo KWh “Livre x Cativo” ano 2002
53
Tarifa cativa média industrial - Sudeste
87
103
122
145
190
197
0
50
100
150
200
250
2001 2002 2003 2004 2005 2006
Ano
V a lo r e m R $ /M W h
Figura 3.3 – Evolução da tarifa cativa média setor industrial
3.1.4 - Construção dos Requisitos
A energia elétrica comumente é vendida na unidade de MW médio/mês ao ano.
Isto significa que se comprarmos um lote de 20 MW médio/mês estaremos
comprando, por exemplo, para o mês de 30 dias:
20 MW x 24 horas x 30 dias = 14.400 MWh/mês
Normalmente a energia adquirida de curto prazo, no mercado SPOT, é uma energia
“FLAT”, que não permite flexibilidade na modulação da mesma perante CCEE.
Ao passo, que os MW médios adquiridos através de leilões ou de contratos bilaterais
permitem uma certa flexibilidade.
54
A flexibilidade em sazonalização em contratos de leilões não é negociável e
normalmente se restringem a ± 10% do volume contratado.
Já em contratos bilaterais as flexibilidades em modulação e sazonalização, são
livremente negociadas entre as partes, com a ressalva de quanto maiores as mesmas, maior
será o preço desta energia.
Portanto tornou-se de suma importância analisar quais os requisitos que eram
necessários para o contrato.
Tais requisitos se referem:
Flexibilidade, tanto em sazonalização, como em modulação, de energia para
atender a necessidade da planta.
Perfil de carga da planta, ou das plantas (perfil combinado)
Montantes anuais de energia
3.1.5 - Definição do Período de Contratação
O mercado permitia contratações de curto-prazo (1ano) até de longo prazo (8 a 10
anos).
Esta era uma decisão estratégica da empresa, onde vários fatores contribuíram para a
tomada de decisão do período a ser contratado:
Projeção de Consumo para os anos vindouros;
Preço atual de energia e projeção de futuro;
Orientações e projeções do mercado;
Estratégia da própria empresa em se garantir ou ficar a descoberta.
55
Normalmente as contratações de longo prazo, têm preço maior que a de curto prazo,
pois ao assegurar uma energia futura as Geradoras/Distribuidoras embutem o fator risco.
Após as
considerações acima optamos por comprar energia para dois e quatro anos, conforme cenário
1 a seguir.
Figura 3.4 – Opções de compra de energia em longo prazo
3.1.6 - Escolhas das Empresas Fornecedoras de Energia
No mercado livre podemos tanto comprar energia das comercializadoras,
distribuidoras, como das geradoras.
Optou-se por não adquirir das comercializadoras, a fim de evitarmos intermediários.
A premissa básica para a pré-seleção destas empresas é que tenham, capacidade de
assegurar a energia contratada, transparência, reputação, bom relacionamento com clientes e
nos atendesse em todos os requisitos mencionados nos itens 3.1.5 e 3.1.6.
56
3.2 - SISTEMÁTICA ADOTADA NO ÂMBITO INTERNO DE EMPRESA
VISANDO ELIMINAÇÃO DE DESPERDÍCIO
3.2.1 - Criação da C.I.C.E.
No inicio de 2005 foi reativada a Comissão Interna de Conservação de Energia,
doravante denominada de CICE. Esta comissão teve o encargo de propor, implementar e
acompanhar medidas efetivas de utilização racional de energia, bem como controlar e
divulgar as informações mais relevantes. Foram consideradas, para implementar e gerenciar a
CICE, as seguintes atribuições básicas:
Analisar as potencialidades de redução de consumo de energia e demanda;
Em função dessa análise, estabelecer metas de redução;
Acompanhar o faturamento de energia elétrica e divulgar os resultados alcançados, em
função das metas que forem estabelecidas;
Gerenciar o fator de potência indutivo e capacitivo da instalação de forma que o
mesmo resulte acima de 0,92.;
Estabelecer gráficos e relatórios gerenciais visando subsidiar o acompanhamento do
programa e tomada de decisões.
Com as atribuições supracitadas, a CICE empreendeu as seguintes ações:
Controle do consumo específico de energia por setores e/ou sistemas;
Análise dos resultados, visando a melhoria das eficiências;
57
Realização de cursos específicos para o treinamento e capacitação do pessoal;
Avaliação anual dos resultados e proposição de programa para o ano subseqüente;
Promover alterações nos sistemas utilizadores de energia visando adequar seu
consumo;
Divulgação dos resultados e ajustes das metas e objetivos.
C
O
M
I
T
Ê
I
N
T
E
R
N
O
C
O
N
S
E
R
V
A
Ç
Ã
O
ENERGIA
Time
Operacional
Time de Apoio
Time Coordenadores
Conservação de Energia
Complexo Industrial de SJC
Figura 3.5 – Estrutura da CICE
3.2.2 - Levantamento dos Desperdícios
A cada membro da CICE nas suas respectivas áreas foi dada a atribuição de
levantarem as oportunidades de eliminação os desperdícios, bem como sistematizar planos de
ação, de tal forma que para cada atividade que foi desenvolvida haveria um responsável para
garantir que tal atividade fosse duradoura. Por exemplo, uma simples atividade como apagar e
acender as luzes nos intervalos de almoço ou jantar fosse executado não só apenas nas
primeiras semanas, mas transforma-se numa rotina para os anos vindouros.
58
Foi então utilizado o formulário a seguir, os quais foram preenchidos e executados por
todas as áreas.
Tabela 3.1- Mapeamento de oportunidade redução de custo
PLANO DE RACIONALIZAÇÃO DE ENERGIA
Data: ___/___/ 05
Planta: Fábrica: Área:
Gerente da Área: Time de Apoio - Membro: Time Conservação de Energia - Membro:
Oportunidades
para Economizar
Localização
Responsável
(nome)
Desligamento
Horário
Desligamento
Responsável
(nome)
Religamento
Horário
Religamento
Monitoramento
Anual
Economia
3.2.3 - Rede de Medição Utilizados e seus Protocolos
Para que se pudésse fazer um correto gerenciamento das atividades de redução do
consumo de energia elétrica da empresa, houve a necessidade de se instalar uma rede de
medição precisa em todos os pontos importantes, nas diversas áreas da empresa.
Optou-se por instalar uma rede de medição do fabricante CCK, com transdutores de
medição digitais.A seguir mostra-se detalhes da mesma:
59
5
SUPERVISÓRIO
CCK
MEDIDOR
BANDEIRANTES
MEDIDOR
BANDIRANTE
SISTEMA DE MEDIÇÃO CCK EM BLOCOS
REMOTA - 3
CUBÍCULO
100-K 29 LD
D
I
S
J
U
N
T
O
R
NO BREAK
PAINÉL DEMANDA
SALA DE
COMANDO
RTU: 1
100-K 17
TR-5
RTU: 2
100-K 19A
303-S02
RTU: 3
100-K 19B
302-S01
RTU: 4
100-K 20A
304-S05
RTU: 5
100-K20B
304-S07
RTU: 7
100-K 21B
112-S02
RTU: 10
100-K 23A
102-S01
RTU: 14
100-K 28A
121-S07
RTU: 15
100-K 28B
122-S02
RTU:16
100-K 30
TR-3
RTU: 18
100-K 32B
120-S 11
RTU: 19
100-K 33A
121-S03
CONVERSOR
232 / 485
RÉGUA DE BORNES 100 -K35 - INF.
FUTURO FUTURO
FUTURO
FUTURO
FUTURO
FUTUROFUTURO
FUTURO
RETORNO RS 485
COMUNICAÇÃO MODBUS
SAÍDA RS 232
ALIMENTAÇÃO 110V
LEGENDA
MODBUS
RS 485
RS 232
SALA DOS DISJUNTORES - SE 100
SALA DE COMANDO
Figura 3.6 – Sistema de Medição CCK em Blocos [Cortesia CCK]
3.2.3.1 - Rede de Medição CCK
Na figura abaixo está representado um sistema completo de gerenciamento de energia
elétrica, com as seguintes funções disponíveis:
Medição global de energia;
Controle de demanda e consumo de energia elétrica;
Controle de fator de potência;
Qualidade de energia;
Medição setorial de energia para fins de rateio;
Medição setorial de energia com verificação de índices de qualidade;
60
Figura 3.7 – Arquitetura da Rede [Cortesia CCK]
3.2.3.2 - Arquitetura Básica
Na implantação de um sistema com estas funções, são utilizados equipamentos do
tipo:
GERENCIADOR DE ENERGIA CCK 6000: integra funções como aquisição e
registro em memória de informações de consumo de energia proveniente de medidores de
energia e funções de controle de demanda e consumo de energia elétrica e fator de
potência;
CCK 4100: monitor de tensão para qualidade de energia, com alta velocidade de
aquisição de sinais elétricos (130 amostras por ciclo de tensão) para acompanhamento da
energia fornecida pela distribuidora;
61
CCK 6500: registrador de dados com capacidade de armazenar 40 campos de medição
de qualquer tipo de grandeza em médias integradas de 5 minutos;
CCK 4200: transdutor para medição setorial de energia, totalmente compatível com o
Sistema CCK de Gerenciamento de Energia;
CCK 600: unidade de verificação do estado (aberto/fechado) de pontos de contato
seco que permitem o acompanhamento da operação do circuito elétrico, inclusive com a
emissão de alarmes;
Como apresentado na figura, todos os equipamentos utilizados para estas funções são
interligados a um microcomputador (ou rede corporativa de microcomputadores) da qual é
possível, a partir do software SW CCK PC 6000, o gerenciamento total do sistema.
Pode-se ressaltar ainda que, como característica intrínseca neste tipo de sistema, sua
implantação dá-se por função, de forma modular, não exigindo desta forma grandes
investimentos iniciais para obtenção de resultados significativos.
A seguir, apresenta-se um exemplo de implantação deste tipo de sistema em um
consumidor horosazonal enquadrado na modalidade tarifária VERDE ou AZUL.
3.2.3.3 - Medição Global de Energia
Para os consumidores que estamos tratando, as distribuidoras de energia utilizam um
medidor de energia denominado medidor THS, específico para a modalidade tarifária
horosazonal.
Uma das características deste medidor é possuir uma saída denominada SAÍDA DO
USUÁRIO, que é uma saída serial de dados que segue uma norma ABNT onde são
62
disponibilizadas as informações de consumo de energia ativa e reativa para o intervalo de 15
minutos corrente (tempo de medição utilizado para faturamento) separado por posto horário
(PONTA e FORA DE PONTA INDUTIVO e FORA DE PONTA CAPACITIVO).
É nesta saída onde, através de isolador ótico (também chamado de tomada ótica), pode
ser conectado o GERENCIADOR DE ENERGIA CCK 6000 com funções armazenamento de
dados e controle, como veremos adiante.
TOMADA ÓTICA
Figura 3.8 – Comunicação Óptica
O GERENCIADOR DE ENERGIA CCK 6000 dispõe de meios automáticos de
controle para intervir, quando da tendência de inadequações dos valores de demanda e fator
de potência, mantendo-os nos limites fixados nos contratos firmados com as concessionárias
de energia.
O controle de demanda realizado pelo GERENCIADOR DE ENERGIA CCK 6000 é um
sistema de controle de malha fechada com um grau de histerese definido pelo usuário.
Além da SAÍDA DO USUÁRIO do medidor de energia da concessionária, também
deverão estar conectadas ao GERENCIADOR DE ENERGIA CCK 6000, cargas previamente
selecionadas e que possam ser comutadas (ligadas/desligadas).
A partir das informações disponibilizadas na SAIDA DO USUÁRIO do medidor de
energia o GERENCIADOR DE ENERGIA CCK 6000 estará, através de algoritmos
63
apropriados, projetando a DEMANDA de energia elétrica para o final do intervalo de 15
minutos e realizando as ações de controle conforme tabela a seguir:
Tabela 3.2 – Atuação do Gerenciamento de Demanda
Resultado do algoritmo
Ação do GERENCIADOR DE ENERGIA
CCK 6000
Ultrapassagem da DEMANDA
CONTRATADA
Desligamento de cargas
Nível normal de utilização de DEMANDA
CONTRATADA
Repouso
Mau aproveitamento da DEMANDA
CONTRATADA
Religamento de cargas
A esta operação de desligamento/religamento de cargas denominamos
MODULAÇÃO e tem como objetivo utilizar o máximo da DEMANDA CONTRATADA
pelo consumidor junto a distribuidora de energia.
Deve ser observado que todas as operações de modulação de cargas ocorrem dentro de
uma janela de tempo de 15 minutos, que é o período de tempo utilizado pela distribuidora de
energia para faturamento. Em um mês, ocorrem quase 3.000 intervalos de 15 minutos e, em
nenhum destes intervalos, poderá haver ultrapassagem da demanda contratada, pois, para
faturamento, será cobrado o maior valor verificado entre todos os intervalos de 15 minutos do
mês, tanto para o posto horário de PONTA como para o posto horário FORA DE PONTA.
Para o sucesso da implantação do controle de demanda, deve se procurar a seleção de
cargas que:
Ao sofrerem este tipo de atuação não irão interferir no processo produtivo;
Que garantam, quando desligadas, a redução de consumo necessário para evitar a
ultrapassagem de DEMANDA CONTRATADA;
64
O mesmo critério de controle é utilizado para o controle do consumo de energia
elétrica sendo que, para este caso, o período analisado não é de 15 minutos e sim de 30 dias.
3.2.3.4 - Controle de Fator de Potência
Esta função possui duas formas de implantação:
Através de controladores de fator de potência discreto (CFP), instalados em pontos
estratégicos da instalação elétrica;
Através do GERENCIADOR DE ENERGIA CCK 6000;
Conjunta;
Para o GERENCIADOR DE ENERGIA CCK 6000, este controle é, na sua forma de
operação, análogo ao controle de demanda, sendo que todos os acionamentos são realizados
sobre cargas reativas, mais comumente, sobre bancos de capacitores.
Da mesma forma que no controle de demanda, o GERENCIADOR DE ENERGIA
CCK 6000, a partir das informações obtidas junto a SAÍDA DO USUÁRIO do medidor
global de energia, estará calculando o fator de potência GLOBAL da instalação elétrica e,
com base nestes cálculos, estará tomando as seguintes ações:
Tabela 3.3 – Atuação do Gerenciamento do Fator de Potência
Resultado do algoritmo
Ação do GERENCIADOR DE ENERGIA
CCK 6000
FATOR DE POTÊNCIA abaixo do valor
permitido
Ligamento de bancos de capacitores
FATOR DE POTÊNCIA normal Repouso
FATOR DE POTÊNCIA acima do valor
permitido
Desligamento de bancos de capacitores
65
Para o FATOR DE POTÊNCIA, a distribuidora estará observando que, entre 6:00 hs e
24:00 hs (posto horário INDUTIVO FORA DE PONTA e INDUTIVO PONTA), a média
horária do fator de potência não poderá ser inferior a 0,92 indutivo enquanto que, no período
entre 0:00 hs e 6:00 hs (posto horário CAPACITIVO FORA DE PONTA), a média horária do
fator de potência não poderá ser superior a 0,92 capacitivo. Em caso de não cumprimento
destas faixas, o consumidor será penalizado com multas por fator de potência.
O sucesso do controle de fator de potência depende basicamente de:
Utilização da quantidade de KVAR's necessários para correção do fator de potência,
dividido em diversos estágios de bancos de capacitores;
Dimensionamento correto dos diversos de estágios destes bancos de capacitores para,
quando ocorrem acionamentos, não ocorrem variações bruscas no valor do fator de
potência, o que poderá ocasionar um número de acionamentos elevado nos bancos de
capacitores;
Figura 3.9 – Gráfico do Fator de potência
66
Quando utilizado controle fator de potência instalado em pontos estratégicos da
instalação elétrica, estes operam da seguinte forma:
Normalmente atuam sobre 12 estágios de banco de capacitores;
São monofásicos (ligados a um sinal de tensão e um de corrente) e partem do
princípio que os circuitos elétricos são balanceados;
Calcula-se o fator de potência com base no atraso entre o sinal de tensão e corrente;
Neste tipo de controle, normalmente dissociado do SISTEMA CCK DE
GERENCIAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA, poderá ocorrer:
Com a proliferação do uso deste tipo de equipamento em diversos pontos, poderá
ocorrer a instalação de um número de KVAR's mais elevado que o necessário para
correção do fator de potência;
Nos pontos onde são utilizados os CFP's, poderá ocorrer um número de elevado de
atuações sobre bancos de capacitores, uma vez que estes instrumentos trabalham com o
valor instantâneo de fator de potência;
3.2.3.5 - Gerenciamento Através de Microcomputador
O software de gerenciamento de energia SW CCK PC 6000, parte integrante do
SISTEMA CCK DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA foi elaborado de forma a emitir
uma gama de relatórios e gráficos analíticos de utilização de energia elétrica, que permitirão
ao usuário uma visão geral do uso de energia elétrica. A partir da comunicação serial RS 485 ,
as memórias de massa dos equipamentos CCK são transferidas para o microcomputador e
67
gravadas em disco, formando um banco de dados de utilização de energia elétrica e utilidades
a partir do qual são emitidos gráficos e relatórios analíticos.
O SW CCK PC 6000 tem em sua funcionalidade a emissão do relatório certo para
pessoa certa, como por exemplo:
Emissão de contas de energia para a contabilidade;
Previsão de gastos com energia para os controladores;
Gráficos analíticos tais como demanda fator de potência, etc para a engenharia;
Este programa, disponível para o Sistema Operacional Windows 95/98/NT e 2000,
com recursos de utilização através de rede de microcomputadores, é uma poderosa ferramenta
para o gerenciamento do consumo de energia elétrica e utilidades, onde, além da capacidade
de aquisição, armazenamento e processamento dos dados medidos pelos equipamentos CCK.
Figura 3.10 – Tabela do Gerenciador de energia
68
O SW CCK PC 6000 forma ainda um banco de dados de utilização de energia elétrica
que permitirá ao seu usuário, por exemplo, uma análise do contrato de fornecimento de
energia com otimização da demanda através do estudo do perfil registrado.
O programa alia a segurança do processamento em tempo real com a utilização de
uma poderosa interface gráfica, possibilitando que os dados coletados nos equipamentos CCK
sejam compartilhados, através de interface DDE, por diversos aplicativos e supervisórios tais
como EXCEL, ACCESS, LOTUS, FIX THE MAX, INTOUCH, etc. Permite a obtenção
exata da relação CUSTO/CONSUMO/PRODUÇÃO, com emissão de relatórios precisos e
objetivos de todo o gerenciamento de energia e utilidades, de forma global ou por centro de
custo.
Figura 3.11 – Telas do Gerenciador de Energia
3.2.3.6 - Monitoração em tempo real
O programa SW CCK PC permite ainda o acompanhamento em tempo real das
diversas variáveis que estão sendo monitoradas pelo sistema CCK.
69
Telas do Gerenciador de Energia
Figura 3.12 (A) - Medição instantânea Figura 3.12 (B) - Medição de vazão
3.2.3.7 – Rateio de Custos
Emite contas de energia elétrica e utilidades para entrada geral e para cada processo de
fabricação ou centro de custo, permitindo a obtenção da relação produção/custo de energia.
Rateio do Centro de Custo
Figura 3.13(A) –Forma Tubular Figura 3.13(B) –Forma Gráfica
3.2.3.8 – Qualidade de Energia
Através de seu gerenciador avançado de energia, o CCK 4500, o SISTEMA CCK
introduz um novo conceito de Gerenciamento de Energia, pois associa aos padrões
convencionais de informação quantitativa a possibilidade de análise qualitativa, trazendo ao
usuário dados precisos, em tempo real, sobre a qualidade da energia utilizada, permitindo a
verificação de índices como:
70
Interrupções no fornecimento de energia.
Harmônicas de tensão e corrente
Níveis e tensão e corrente
Figura 3.14 - Forma de Onda Tensão e Harmônica
3.2.3.9 - Customização
Através de um poderoso editor de tela, dá total flexibilidade ao usuário na criação de
suas próprias telas de monitoração.
Editor de Telas
Figura 3.15(A) - Comando Figura 3.15(B) - Distribuição
71
Figura 3.16 – Gráfico da Demanda
3.2.3.10 - Demanda Diária de Energia Elétrica e Fator de Potência
Figura 3.17 – Gráfico do Consumo totalizado
72
3.2.3.11 - Consumo Mensal de Energia Elétrica
Tendo por objetivo às reais necessidades da unidade consumidora, estas
informações são analisadas de maneira a eliminar as ocorrências de ultrapassagens e
ociosidades, considerando-se grandezas como:
Demanda Contratada
Demanda Medida
Demanda Faturada
Figura 3.18 – Gráfico da Demanda
3.2.3.12 - Análise do Perfil de Demanda de Energia Elétrica
Ainda com base nos históricos, o SW CCK PC 6000 poderá simular eventos
futuros tais como impactos no consumo de energia e demanda ocasionado por ampliações
(ex: instalação de novos equipamentos, etc), desativações, etc, permitindo ainda ao
usuário tomar medidas corretivas, tais como a correção do fator de potência.
73
3.2.3.13 - Medição Setorial de Energia
Medição de energia é uma das principais ferramentas do SISTEMA CCK DE
GERENCIAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA e uma das chaves do sucesso na
implantação de plano de eficiência energética através da verificação de índices
energéticos.
As medições setoriais através dos transdutores CCK 4200 irão possibilitar a
obtenção da relação KWh/unidade de produção, onde a otimização deste índice poderá
implicar muitas vezes em uma eficientização também, no processo produtivo, permitindo
um acompanhamento total das ações a serem implementadas, e ainda adoções de medidas
corretivas tais como:
Dimensionamento de motores (a potência de acordo com a operação);
Dimensionamento de transformadores e cabos elétricos;
Em alguns pontos chaves da instalação (ex: transformadora, motores muito
grandes, etc), poderá ser implantada medições de energia não só quantitativas (KWh),
como também qualitativas através do medidor CCK 4500, onde outros parâmetros
elétricos tais como variações de tensão, corrente de partida de um motor, nível de
harmônicas, etc. devem ser conhecidos para garantir o correto funcionamento de
determinados equipamentos.
74
Figura 3.19 – Gráfico da Qualidade de Energia
3.2.3.14 - Registro do Nível de Corrente Segundo a Segundo
As medições setoriais permitem ainda a obtenção de chaves de rateio de consumo,
atribuindo a parcela correta de consumo de energia para cada centro de custo, permitindo
ainda que estes dados venham a ser utilizado em outras áreas como:
Controle de mão-de-obra;
Figura 3.20 – Distribuição de Consumo
75
3.2.3.15 – Rateio do Consumo de Energia por Centro de Custo
A conectividade do SISTEMA CCK DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA
permite ainda que as informações registradas venham a ser compartilhadas com outros
sistemas.
3.2.3.16 - Arquitetura da Instalação
a ) Medição junta á concessionária
O sistema CCK possui equipamentos que recebem diretamente o sinal de medição
(paralelo ou serial) proveniente do medidor da concessionária de energia elétrica.
Figura 3.21 – Comunicação com medidores da Concessionária
Pode ser conectada diretamente a unidade CCK 6000 até 7 medidores as
concessionárias de energia elétrica.
b ) Medição de Energia e Utilidades
O SISTEMA CCK, através de seus equipamentos, dispõe de diversos tipos de
entradas (pulsos, analógicas 4 a 20 mA, serial RS 485 com protocolo MODBUS RTU ou
76
qualquer instrumento com saída serial e protocolo aberto) para a aquisição de sinais que
permitem a obtenção do consumo de energia elétrica, gás, ar comprimido, vapor,
temperatura, etc.
Figura 3.22 – Medição das unidades
c ) Armazenamento de Dados
Todos os equipamentos CCK contam com memória de massa, protegida por
bateria para o caso de falha de energia, formada por intervalos de médias integradas de 5
minutos e armazenadas por 35 dias contínuos. Na chegada do 36o. dia, o primeiro é
apagado.
d ) Comunicação
Todos os equipamentos CCK são interligados através de par trançado blindado,
fibra ótica, modem rádio e conectados a um microcomputador, que pode estar conectado
em rede corporativa, através da unidade conversora CCK CONV 485.
A partir de qualquer microcomputador da rede é possível a monitoração em tempo real de
todas grandezas monitoradas pelo SISTEMA CCK.
77
e ) Integração e Flexibilidade
Integrado com diversos instrumentos com interface de comunicação RS485,
protocolo MODBUS (ex: SIEMENS, ABB, YOKOHAMA, etc.) e com diversos
SUPERVISÓRIOS ( ex.: FIX THE MAX, WIZCON, INTOUCH, ELIPSE, FACTORY
LINK, etc. ).
f ) Solução de Ponta a Ponta
A CCK AUTOMAÇÃO possuir um corpo técnico que permite a instalação
completa do SISTEMA CCK (montagem e instalação de painéis especiais, instalação de
cabos de comunicação em par trançado e fibra ótica, instalação de medidores de energia e
etc...).
g ) Módulos de Comunicação
Módulos de comunicação destacáveis para as unidades CCK 6000, CCK 6500 e CCK 4500.
Nas versões RS 485 e RS 232.
h) Características técnicas:
Isolação: 2 KV
Dimensões: 57 x 82 mm
Alimentação totalmente isolada
78
Figura 3.23 – Módulo de Comunicação
i ) Isolin
Elemento protetor para linhas de comunicação RS 485 que elimina a maioria dos
problemas decorrentes de descargas atmosféricas. Seu projeto foi executado com atuação em
série de diversos dispositivos de proteção.
Figura 3.24 - Filtro de Linha
79
j ) CCK 6000
Controlador de demanda e fator de potência CCK 6000 com atuação em até 128
pontos
Figura 3.25 - Controlador CCK 6000
(A) - Modelo Painel B)- Modelo fundo de Painel
Incorpora teclado e display para programação e consulta no local e 8 relés para
controle de cargas. Pode sr ampliado, através de módulos de 8, para até 128 relés. Conta com
diversos algoritmos de controle de demanda e consumo de energia elétrica que garantem a
não intervenção no processo produtivo, permitindo ainda ao usuário, o recurso de atuação
sobre cargas por programação horária, com a possibilidade de programação de feriados. No
controle de fator de potência, permite a programação de 10 valores diferentes de fator de
potência nas faixas indutivas e capacitivas.
Entradas para medidores de energia, do tipo normalmente utilizado pelas
concessionárias de energia elétrica, que disponham de saída serial de sinal..
Figura 3.26 – Comunicação com Medidores da Concessionária
80
15 entradas de pulsos que podem ser utilizadas para receber pulsos proporcionais ao
consumo de energia elétrica, vazão, _pressão, temperatura, etc.
Figura 3.27- I /O’s
Possui 8 relés já incorporados para o controle de demanda, fator de potência e
programação horária com possibilidade de _expansão para 128 através de saída serial RS
485.
Teclado e display que permitem a programação e visualização local de parâmetros.
Além de 15 canais de entrada de pulsos, a unidade CCK 6000 possui uma saída serial
RS 485 onde podem ser conectados instrumentos eletrônicos com protocolo de
comunicação MODBUS RTU.
Figura 3.28 - Ligação c/ instrumentos eletrônicos
Dispõe de campos de memória de massa onde são armazenadas médias integradas de 5
minutos das grandezas que são
_associadas aos instrumentos de medição conectados ao CCK
81
6000 (medidor da concessionária, instrumentos de medição _com saída de pulsos,
instrumentos de medição cm saída serial RS 485, protocolo de comunicação MODBUS-RTU,
etc) protegidos por SUPERCAP para o caso de falhas de energia.
1 saída serial RS 485 COM PC para comunicação com o microcomputador, podendo
ser conectado vários equipamentos através de par trançado ou fibra ótica.
Figura 3.29 – Controladores em rede
Características técnicas:
Alimentação de 80 VAC até 240 VAC com seleção automática de voltagem e 125 VCC.
Carga de programa através de INTERNET.
Disponível nas versões FRENTE e FUNDO DE PAINEL.
Montagem com tecnologia SMD.
Temperatura de operação: 0 a 50 ºC.
82
Figura 3.30 - Controlador CCK 6000
3.2.4 - Parâmetros, grandezas, segmentos observados.
A eliminação de desperdício teve como foco principal a redução do consumo de
energia elétrica, com conseqüente redução de demanda. Isto traria redução nas contas de
energia elétrica dos contratos das empresas fornecedoras de energia como também na conta da
empresa distribuidora local responsável pela tarifa “FIO” Portanto o foco principal do
trabalho era reduzir o consumo de energia elétrica, expresso em MWh e KWh, de cada área
produtiva ou não, da empresa. Estes consumos foram detalhados em dias úteis de produção,
normalmente de segunda a sexta-feira, sábados de produção ou não, domingos e feriados e
dias ponte.
3.2.5 - Principais Pontos de Medição
A empresa possuía uma estrutura organizacional dividida em diversas áreas.
Esta estrutura foi mantida na elaboração do rateio do consumo de energia pelas áreas,
de tal forma que cada gerente de área e seu respectivo membro da CICE, pudessem gerenciar
e manter sobre controle seu consumo de energia elétrica. Algumas áreas receberam, de acordo
com a necessidade, um detalhadamento maior, visando explicitar melhor o consumo de seus
83
segmentos. Com isto foram instalados, tantos transdutores quanto necessários, para permitir
este nível de detalhamento.
3.2.6 - Software de Gerenciamento
Para possibilitar e realizar o gerenciamento completo das atividades da CICE, criou-se
um software de gerenciamento de energia.
Este Software incluía:
Coleta das medições dos transdutores
Abaixo uma amostragem desta coleta do medidor da linha 2 de entrada
Tabela - Dados medidos na entrada de energia
IDENTIFIC. 31-ago 1-set 2-set 3-set 4-set
QUA QUI SEX SAB DOM
REAL REAL REAL REAL REAL
L-OPERANDO 2 2 2 2
BANDERANTE LINHA Nº 1 MEDIDOR Nº 10194602
NOME DO
DIGITADOR
NIVEL 24
8.339
8.339
8.339
8.339
8.339
NIVEL 3
35.690
35.690
35.690
35.690
35.690
NIVEL 4
355.501
355.501
355.501
355.501
355.501
NIVEL 6
6.676
6.676
6.676
6.676
6.676
NIVEL 8
25.458
25.458
25.458
25.458
25.458
NIVEL 10
NIVEL 12
0
0
0
0
0
NIVEL 14
0
0
0
0
0
NIVEL 25
83.434
83.434
83.434
83.434
83.434
NIVEL 27
682
682
682
682
682
NIVEL 29
6.822
6.822
6.822
6.822
6.822
84
Checagem para verificar se as medições estão corretas
Diariamente as medições eram confrontadas para certificar que estavam corretas.
Para isto foram comparadas medições entre medidores.
Tabela – Comparação entre as medições dos cubículos dentro da empresa
1-set 2-set 3-set 4-set 5-set
QUI SEX SAB DOM SEG
REAL REAL REAL REAL REAL
1 2 3 4 5
LINHA QUE ESTA OPERANDO
2 2 2 2 2
KVh KVh KVh KVh KVh
BANDEIRANTE X (S. BANDEIRANTE)
1.421 -3.955 3.840 0 -576
BANDEIRANTE X (S. TRS).
4.450 10.220 5.040 2.720 6.980
BANDEIRANTE X (S. CUBICULOS)
980 3.538 2.142 -2.990 2.940
(S. TRS) X (S. CUBICULOS)
-3.470 -6.682 -2.898 -5.710 -4.040
(TR1 E TR5) X S. CUBICULOS.
-2.180 -3.661 -2.149 -2.500 -2.950
TR1 X S. DOS CUBICULOS.
-1.730 -1.442 -52.538 -1.120 -1.480
Alocação destas medições por área da empresa;
Foram criadas medições setoriais em todos os pontos importantes
Tabela 3.4 – Medição Setorial de Consumo
1-set 10-set 11-set 12-set 13-set 14-set
QUI SAB DOM SEG TER QUA
REAL
REAL REAL REAL REAL REAL
Área
(kWh)
(kWh) (kWh) (kWh) (kWh) (kWh)
Planta 1 105.914 75.489 100.154 101.849 107.553
Planta 2 22.173 7.811 26.279 28.102 28.102
Planta 3 28.861 17.315 78.465 73.187 73.476
Planta 4 42.306 14.893 50.143 53.621 53.622
Outros 3.248 2.439 4.064 4.366 4.292
Total 202.503 117.946 259.104 261.125 267.045
Planta 1 76.538 67.277 240.131 221.282 225.278
Planta 2 29.819 27.015 125.315 120.669 120.937
Planta 3 42.342 29.707 55.809 58.318 60.353
Planta 4 46.350 28.994 55.945 54.929 57.330
Planta 5 18.909 17.806 28.573 25.183 23.132
Planta 6 460 451 208 23 0
Planta 7 18.753 10.974 27.250 27.950 28.521
Planta 8 6.436 10.737 30.678 35.092 38.122
Planta 9 145.025 116.025 183.731 193.696 196.421
Planta 10 4.119 1.852 5.530 5.795 6.072
Planta 11 3.947 1.295 5.325 5.857 5.910
Total 392.697 312.134 758.496 748.795 762.075
Total do Dia 595.200 430.080 1.017.600 1.009.920 1.029.120
85
Estabelecimento de objetivos mensais de consumo para cada área da empresa;
Os objetivos de consumo por área da empresa obedeceram as seguintes premissas:
Histórico de Consumo x Produção;
Forecast de Produção;
Mudanças eventuais como desativação ou ampliação da área;
Análise de desperdícios, através de Auditorias;
Estabelecimento de objetivos desafiadores.
Abaixo exemplo de objetivo de consumo traçado para um mês
Tabela 3.5 – Objetivo Setorial de Consumo
OBJETIVO
SAB
Área
REAL
SABADO
DOM /
FER
PONTE
SABADO C/
PRODUÇAO
DOM POS
SAB C/
PRODUÇAO
VARIAVEL
OBJETIVO
DO MÊS
(kWh)
kWh kWh kWh kWh kWh kWh
Planta 1 64.000 45.823 103.611 76.609 107.435 3.012.588
Planta 2 15.000 8.096 23.371 17.019 27.463 723.067
Planta 3 35.653 21.978 71.303 35.000 83.494 1.983.566
Planta 4 30.000 15.437 44.592 32.468 52.403 1.364.577
Outros 2.700 2.203 3.254 3.200 4.281 115.216
Total 147.353 93.536 246.131 164.296 275.078 7.199.014
Planta 1 87.294 69.113 200.000 122.251 86.113 5.629.741
Planta 2 31.000 27.000 25.209 26.000 106.000 2.646.209
Planta 3 24.000 23.585 43.615 34.419 44.017 1.510.985
Planta 4 14.000 17.126 45.755 33.854 17.495 1.507.652
Planta 5 8.000 10.000 23.200 23.200 23.200 743.200
Planta 6 5.000 8.000 0 0 0 266.000
Planta 7 14.500 11.254 18.347 20.000 18.000 702.271
Planta 8 8.792 8.614 14.000 13.000 7.800 792.239
Planta 9 143.133 118.360 152.947 167.473 154.579 5.222.294
Planta 10 3.190 1.643 3.700 6.126 5.638 146.979
Planta 11 2.803 1.121 4.223 3.088 3.994 148.454
Total 341.713 295.818 530.995 449.411 466.835 19.316.023
Total do Dia 489.066 389.353 777.126 613.707 741.913
Total do Mês
26.515.037
86
Acompanhamento gráfico diário do consumo real x objetivo para área
Ex: Planta 1 – Objetivo dias úteis = 110 MWh
0
20
40
60
80
100
120
140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DIAS
MWh
CONSUMO REAL OBJETIVO
Figura 3.33 – Consumo Real x objetivo da Planta 1
Abaixo gráfico de tendência objetivo mensal x acumulado no mês de uma área.
Ex: Planta 1
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
CONSUMO REAL - TENDENCIA OBJETIVO
Figura 3.34 - Consumo totalizado x Objetivo mensal –Planta 1
OBJETIVO
3.013
TEND
ÊNCIA
3.014
87
3.2.7 - Acompanhamento das Metas
O resultado de consumo de cada área foi acompanhado diariamente, sendo os resultados
divulgados eletronicamente através de gráficos para cada área, bem como discutidos em
reuniões diárias na empresa. Com isto eventuais distorções de consumo foram corrigidas de
imediato, otimizando a eliminação dos desperdícios.
88
CAPÍTULO 4–ANÁLISES DOS RESULTADOS
Neste capítulo apresentam-se resultados alcançados em termos de custo e eficiência
energética tanto no âmbito externo da contratação de energia, como no âmbito interno no plano de
racionalização da energia elétrica.
4.1 - NO ÂMBITO DA CONTRATAÇÃO DA ENERGIA
4.1.1-Objetivos e metas planejadas inicialmente
Tinha-se como objetivo fazer a renovação do contrato de energia elétrica para a
empresa para os anos vindouros, pois o existente, findava em Janeiro de 2003.
No segundo semestre de 2002, a energia no mercado cativo (sem a tarifa FIO) sinalizava no
patamar de R$ 75,00/MWh.
Era a oportunidade de se continuar no mercado livre, fazer um bom negócio e comprar com o
melhor preço.
89
Panorâmica da situação de oferta de energia no mercado:
PREÇOS DE REFERÊNCIA
(R$/MWh)
Minimo preço esperado
Condição atual - rejeitada
59
70
75
81
86
VN (valor normativo)
Cemig
Enertrade
Tarifa regulada
55
No
No
mercado
mercado
(Set
(Set
‘
‘
02)
02)
Na
Na
empresa
empresa
81
92
97
103
108
77
68
73
65
60
FAIXAS DE
ATUAÇÃO
4
4
anos
anos
2
2
anos
anos
90
95
87
82
73
MKT
BILATERAL atual
7799
95
Tractebel (2 anos )
Preço estimado para o bilateral
Figura 4.1 – Preço do MWh em Setembro de 2002
Foi então feito o levantamento das nossas necessidades de energia e suas
flexibilizações, o qual resultou em considerar os dois cenários abaixo, onde no primeiro
comprar-se-ia energia por 4 anos em três contratos (dois de 4 anos e outro de 2 anos), e o
segundo em dois contratos de 2 anos.
Adotou-se a estratégia de juntar-se a necessidade de energia das duas maiores plantas da
empresa e comprar 60% do montante no leilão de energia das hidroelétricas federais, que
ocorreu em setembro 2002 e o restante através de contrato bilateral.
90
A seguir detalhes do leilão:
Figura 4.2 - Cenários para aquisição da energia
Projetou-se que o preço da energia do leilão para 4 anos seria em torno de 1,07 x da
energia de 2 anos.
cenário 1
cenário 2
Preços para 4
anos
Preços
para 2
anos
limite 7%
Limites
Figura 4.3 - Limite de decisão
Cenário 1 x Cenário 2
91
Abaixo os preços iniciais das energias de 2 e 4 anos no leilão
Figura 4.4 – Preços iniciais MWh Leilão setembro 2002
Durante os leilões eletrônicos, que ocorreu em um único dia, tiveram-se as seguintes
situações:
Evolução
• Pouca oferta para contratos de 2 anos
• Muita oferta para contrato de 4 anos
• Confirmação de excesso de energia no curto prazo e,
• Energia firme com baixo preço para 4 anos
Recomendação do grupo
• Continuar no cenário 1 até o preço de 4 anos atingir R$70,00 / MWh , o que
equivaleria aos preços dos contratos vigentes.
92
Abaixo posição de fechamento, onde se fechou no cenário um, com dois contratos de
energia, um para 2 anos e outro para 4 anos.
Figura 4.5 – Preços finais do leilão de setembro-2002
Figura 4.6 – Preço do MWh na aquisição no leilão de setembro de 2002
93
Abaixo os valores contratados, tendo como referência Janeiro 2003, que era a data
inicio dos contratos.
Figura 4.7 – Preço do MWh da energia adquirida (base janeiro 2003)
Figura 4.8 – Preço médio da energia adquirida no período de 2003 a 2006
94
Pode-se observar que foi contratado a energia futura para os próximos 4 anos por
um preço inferior ( R$ 65,00/MWh ) que estava sendo paga no contrato vigente ( R$
70,00/MWh ) e em condições bem melhores da energia no mercado cativo ( R$ 75,00/MWh ).
O volume contratado para as duas plantas pelo período de 4 anos foi de 1.500.000
MWh,portanto a economia estimada alcançada com a estratégia adotada foi de (R$ 75,00 –
R$ 65,00) * 1.500.000 MWh = R$ 15.000.000,00
4.1.2-Recomendações no curto e médio prazo
O mercado livre veio para ficar, e está atingindo sua maturidade.
Hoje temos quantidade e qualidade das empresas já livres
Figura 4.9 – Evolução dos Clientes livre
Os benefícios proporcionados pelo mercado livre simplesmente não podem ser
ignorados pelos setores industriais, devidos redução de custo: média entre 15% - 25% para
consumidores de energia convencional e entre 10% - 20% para consumidores de energia de
fontes alternativas.
Com relação ao poder de gestão, é natural e lógico que o governo amplie o mercado
livre possibilitando que um número maior de empresas possa usufruir seus benefícios,
2
800
1998 2006
No. de consumidores livres
95
eliminando a necessidade de conexão em tensão igual ou superior a 69kV na modalidade de
energia convencional e redução dos 3MW de demanda mínima necessária para a migração na
modalidade de energia convencional.
Os preços futuros de energia apresentam uma clara tendência de alta, devido ao
desaparecimento do excedente de “energia velha” pelos megaleilões e contratação de energia
pelos consumidores livres.
Como efeito do início de suprimento da “energia nova” proveniente de
empreendimentos a serem construídos terá nova realidade de preços. A alta de preços vai
afetar diretamente as tarifas cativas, provocando repasse de custos automático, pelas
distribuidoras, ao consumidor final.
Adicionalmente, haverá o repasse dos “custos represados” do racionamento.
Com isto o setor industrial será ainda mais penalizado, com conseqüente eliminação
do “subsídio cruzado”.
Mais importante que a questão “preço”, a garantia de abastecimento de energia
depende do sucesso do governo em viabilizar os novos empreendimentos de geração, pois o
investimento exclusivamente estatal é insuficiente e haverá necessidade de atração de
investimento privado.
Caso este processo não seja bem-sucedido, o país corre o risco de enfrentar um novo
“apagão”.[11]
Sugestão para o consumidor potencialmente livre é a contratação imediata de energia
no mercado livre, pois ainda há energia disponível para contratação a preços competitivos.
Alguns geradores têm preferência a comercializar sua energia junto ao setor industrial
(risco de crédito e relacionamento comercial)
96
4.2 - NO ÂMBITO DA RACIONALIZAÇÃO ENERGIA ELÉTRICA
4.2.1-Resultado das ações da CICE
A CICE em conjunto com a diretoria da empresa estabeleceu um objetivo de redução
de 5% no consumo de energia elétrica da empresa, visando reduzir o custo estrutural na área
de utilidades.
Estabeleceram-se então as seguintes atividades a serem desenvolvidas e monitoradas,
visando primordialmente à eliminação dos desperdícios:
Iluminação
Manter acesas somente as luminárias necessárias ao desenvolvimento do trabalho.
Ligar a iluminação somente nos horários de expediente de trabalho.Mantê-la desligada
nos horários de almoço, jantar e finais de semana.
Desplugar as luminárias a serem mantidas constantemente desligadas.
Ar condicionado
Manter os equipamentos ligados somente no período de expediente de trabalho.A
temperatura deverá ser regulada em 24º C.
Equipamentos de escritórios (computadores, copiadoras, impressoras, etc).
Manter equipamentos desligados fora do horário de expediente de trabalho.
Iluminação externa
Avaliar e promover desligamentos que não afetem a produção e a segurança.
Equipamentos de produção
Otimizar o ligamento e desligamento das máquinas produtivas.
97
A seguir apresenta-se vários gráficos de acompanhamento diário do consumo de
energia das diversas áreas da empresa no mês de Setembro de 2005, onde se pode observar
que as mesmas estavam atendendo os objetivos traçados.
847
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DIAS
MWh
CONSUMO REAL OBJETIVO
OBJETIVO
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA TOTAL SETEMBRO 05
OBJETIVO OBJETIVO
763 749
Figura 4.10- Consumo empresa x Objetivo
19.259
19.316
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
CONSUMO REAL - TENDENCIA OBJETIVO
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA TENDÊNCIA SETEMBRO 05
OBJETIVO
TENDENCIA
98
Figura 4.11 – Consumo totalizado x Objetivo da empresa
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 1
setembro-05
0
20
40
60
80
100
120
140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DIAS
MWh
CONSUMO REAL OBJETIVO
Figura 4.12 – Consumo x Objetivo -Planta 1
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 1
setembro-05
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
CONSUMO REAL - TENDENCIA OBJETIVO
Figura 4.13 – Consumo totalizado x Objetivo – Planta 1
99
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 2
setembro-05
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DIAS
MWh
CONSUMO REAL OBJETIVO
Figura 4.14 - Consumo x Objetivo -Planta 2
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 2
setembro-05
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
CONSUMO REAL - TENDENCIA OBJETIVO
Figura 4.15 - Consumo totalizado x Objetivo – Planta 2
100
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 3
setembro-05
0
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DIAS
MWh
CONSUMO REAL OBJETIVO
Figura 4.16 - Consumo x Objetivo - Planta 3
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 3
setembro-05
TENDÊNCIA
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
CONSUMO REAL - TENDENCIA OBJETIVO
Figura 4.17 - Consumo totalizado x Objetivo – Planta 3
101
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 4
setembro-05
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DIAS
MWh
CONSUMO REAL OBJETIVO
Figura 4.18 - Consumo x Objetivo - Planta 4
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 4
setembro-05
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
CONSUMO REAL - TENDENCIA OBJETIVO
Figura 4.19 - Consumo totalizado x Objetivo – Planta 4
102
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 12
setembro-05
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DIAS
MWh
CONSUMO REAL OBJETIVO
Figura 4.20- Consumo x Objetivo - Planta 12
CONSUMO ENERGIA ELÉTRICA PLANTA 12
setembro-05
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
CONSUMO REAL - TENDENCIA OBJETIVO
Figura 4.21 - Consumo totalizado x Objetivo – Planta 12
103
No gráfico abaixo mostra-se a diminuição bastante significativa de 24,46% no
consumo diário entre o inicio das ações da CICE em março e alguns meses depois em
setembro.
CONSUMO DIARIO DE ENERGIA DO COMPLEXO MENOS FORNOS
969
948
997
1.014
1.056
1.222
1.233
1.259
1.255
1.252
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1º S 2º S 3º S 4º S 5º S 1º S 2º S
M ARÇO 2005 SETEM BRO 2005
1 255
- 22,79
%
MWH
-20,56 %
3º S 4º S
- 24,46 %
%
5ª S
Figura 4.22 – Evolução da economia de energia na empresa em 2005
As ações de racionalização traduziram em economia de consumo e conseqüente
economia de custo nas contas de energia.
Abaixo gráfico de consumo da empresa, mostrando que a diferença entre o consumo
real e forecast (previsão) ajustado,para um mesmo volume de produção, representa a
economia de energia mensal.
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET
FORECAST 2005 FORECAST AJUSTADO CONSUMO REAL - CICE
ENERGIA ELÉTRICA 2005
Figura 4.23 – Economia mensal de energia na empresa
104
Economia de energia alcançada
ENERGIA ELETRICA COMPLEXO - MWh
35.981
36.406
33.730 33.588
30.022
40.917
37.392
40.516
33.235
32.751
34.614
30.405
30.639
26.373
3.325
3.1713.230
2.778
401
2.949
3.649
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
50.000
MARCO ABRIL MAIO JUNHO JULHO AGOSTO SETEMBRO
MWh
FORECAST AJUSTADO CONSUMO REAL ECONOMIA ALCANCADA
Figura 4.24 – Economia mensal de energia na empresa
Que traduzida em valor proporcionaram uma economia média anual de R$
2.000.000,00.
4.2.2-Recomendações no curto e médio prazo
• Como se pode observar as ações tomadas de eliminação de desperdício de energia contribui
para diminuir o custo estrutural duma empresa.
• Como próximas ações, pretendem-se atacar não somente os desperdícios, mas também a
eficientização energética dos equipamentos, estrutura e sistemas.
• No curto e médio prazo deve-se atuar na substituição de sistemas de iluminação e motores
elétricos mais eficientes, através de Contratos de Performance com uma empresa ESCO.
• Em um Contrato de Performance ou Contrato de Desempenho, uma empresa ESCO (Energy
Saving Company) busca o ganho de economia como resultado do aumento de eficiência
energética calculada nos diagnósticos. O valor economizado automaticamente amortizará o
financiamento obtido para o empreendimento.
• O cliente não precisará utilizar nenhum recurso extra para a implantação das novas medidas.
105
A responsabilidade pela performance esperada é da ESCO, a qual responderá pela
obtenção dos resultados que garantirão o retorno dos investimentos em eficiência energética
O suporte plenamente capacitado que estas empresas oferecem trarão ganhos de
competitividade em custos para a empresa, que poderá direcioná-la para melhorar o
desempenho dos negócios.
106
CAPÍTULO 5 – CONCLUSÕES
As necessidades de redução do custo com o insumo da empresa levaram a várias ações
no âmbito interno e externo.
No âmbito interno foi fundamental a criação da CICE, para o gerenciamento do
processo de uso racional de energia elétrica, bem como o comprometimento de toda a
organização, inclusive a diretoria.
A eficiência na metodologia adotada resultou em ganhos significativos em aspectos
energéticos e econômicos, inclusive em alívio no sistema elétrico da empresa.
No âmbito externo a criação de um grupo de gestão energética, onde se procurou
melhor aproveitamento às oportunidades do mercado livre de energia, proporcionaram
também ganhos econômicos significativos.
A contratação de uma acessória especializada na área de energia também é importante
pelo conhecimento do mercado, onde pode gerar cenários, alternativas e oportunidades que
ajudarão no momento da contratação de energia, neste dinâmico mercado.
O resultado econômico / financeiro das medidas adotadas alcançou a ordem de R$ 5,8
milhões por ano.
Todo o resultado apresentado significa o inicio de um trabalho que terá desdobramento
em ações de racionalização das demais utilidades, como ar comprimido, gás natural, vapor e
GLP.
Novas oportunidades de negócio também serão perseguidas no mercado para todas
estas utilidades.
107
CAPÍTULO 6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Referências:
[ 1 ] AES ELETROPAULO - “Tarifas de energia “ – publicação na internet htpp: //
www.eletropaulo.com.br, acessado em 02 de março de 2006.
[ 2 ] AES INFOENERGY - “Mercado de energia” –publicado na internet
htpp // www.aesinfoenergy.com.br,acessado em 04 de setembro de 2005.
[ 3 ] ANEEL – “Tarifa média de energia para consumidores industriais da região
sudeste” – publicado na Internet http:// www.aneel.gov.br,acessado em 25 de maio
de 2006.
[ 4 ] BANDEIRANTE ENERGIA . “TARIFA PARA O FORNECIMENTO DE
ENERGIA ELÉTRICA” publicado na internet htpp : // www.bandeirante.com.br.
[ 5 ] CCEE. “CONHEÇA O MERCADO” publicado na internet htpp : //
www.ccee.org.br,acessado em 18 de abril 2006.
[ 6 ] CCK AUTOMAÇÃO “PRODUTOS” publicado na internet htpp : //
www.cck.com.br, acessado em 08 de fevereiro de 2006 .
[ 7 ] CPFL BRASIL “MERCADO LIVRE “ htpp : // www.cpfl.com.br / new / brasil /
mercado livre . asp , acessado em 04 de setembro de 2005.
[ 8 ] ENGECOMP TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E COMTROLE LTDA
“BOLETIM ENGECOMP” publicado na internet, htpp : // www.engecomp.com.br,
acessado em 04 de setembro de 2005.
[ 9 ] EVA KATHLINE FABIANO,MARTELLO – “GERENCIAMENTO DE ENERGIA “
Trabalho de graduação na Universidade de Taubaté,2005.
[ 10 ] MINISTÉRIO DAS MINAS E ENERGIA – “PLANO DECENAL DE
EXPANSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA “ publicado na Internet ,http ;//
www.mme.gov.br,acessado em 18 abril de 2006.
[ 11 ] PARODI , MARCELO “ ENERGIA EM EVOLUÇÃO “ : o mercado livre de
energia no Brasil e a trajetória da COMERC” , São Paulo , SP, 2005.
[ 12 ] VÁRIOS AUTORES, “CONSERVAÇÃO DE ENERGIA : EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA DE INSTALAÇÕES E EQUIPAMENTOS “ , Itajubá , MG, FUPAI,
2001.
[ 13 ] VILLA VERDE,V. S. - ‘ A CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NO
NOVO MODELO INSTITUCIONAL DO SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO” ,
dissertação de mestrado , Universidade federal do Rio de Janeiro , COPPE ,2000.
APÊNDICE – A
108
DIRETRIZES DO SISTEMA TARIFÁRIO, MEDIÇÕES E FATURAS.
Compreender a estrutura tarifária e como são calculados os valores expressos nas
notas fiscais de energia elétrica é um parâmetro importante para a correta tomada de decisão
quanto ao uso eficiente da energia. A conta de energia é uma síntese dos parâmetros de
consumo, refletindo a forma como a mesma é utilizada. Nesse sentido, o estudo e
acompanhamento das contas de energia tornam-se ferramentas importantes para a execução
de um gerenciamento energético em instalações. Além disto, o resultado da análise permite
que o instrumento contratual entre a concessionária e o consumidor torne-se adequado ás
necessidades deste, podendo implicar em redução de despesas com a eletricidade.
O sistema de tarifação horo-sazonal, ANEEL nº. 456 permitiu a diferenciação na
cobrança de energia elétrica de acordo com os períodos do dia (horários de ponta e fora de
ponta) e com os períodos do ano (seco e úmido).Tal forma de tarifação trouxe vantagens para
o sistema elétrico, pois levou a uma utilização mais racional da energia. Os consumidores por
sua vez passaram a ter alternativas de deslocamento do seu consumo para períodos em que o
custo é mais baixo, reduzindo gastos.
Apresentam-se a seguir algumas a algumas definições e conceitos, que serão úteis no
entendimento da estrutura tarifária:
- Energia Elétrica Ativa
É o uso da potência ativa durante qualquer intervalo de tempo, sua unidade usual é o
quilowatt-hora (kWh).Uma outra definição é “energia elétrica que pode ser convertida em
outra forma de energia”.
109
- Energia Elétrica Reativa
É a energia elétrica que circula continuamente entre os diversos campos elétricos e
magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem produzir trabalho, expressa em
quilovolt-ampère-reativo-hora (Kvarh).
- Demanda
É a medida das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico
pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de
tempo especificado. Assim, esta potência média, expressa em quilowatts (kW), pode ser
calculada dividindo-se a energia elétrica absorvida pela carga de um intervalo de tempo ∆t,
por este intervalo de tempo ∆t. Os medidores instalados no Brasil operam com o intervalo de
tempo ∆t = 15 minutos (Decreto n° 62.724 de 17 de maio de 1968).
- Demanda máxima
É a demanda verificada durante um determinado período (diário, mensal, anual etc.)
- Demanda média
É a relação entre a quantidade de energia elétrica (kWh) consumida durante um
determinado período de tempo e o numero de horas desse período.
- Demanda medida
É a maior demanda de potência ativa, verificada por medição, integrada no intervalo
de 15 (quinze) minutos durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW).
110
Considerando um ciclo de faturamento de 30 dias, tem-se 720 horas e 2880 intervalos de
15 min.
- Demanda contratada
É a demanda de potência ativa a ser obrigatória e continuamente disponibilizada pela
concessionária, no ponto de entrega, conforme valor e período de vigência fixados no contrato
de fornecimento e que deverá ser integralmente paga, seja ou não utilizada, durante o período
de faturamento, expressa em quilowatts (kW).
- Demanda Faturável
É o valor da demanda de potência ativa, identificada de acordo com os critérios
estabelecidos e considerada para fins de faturamento, com aplicação da respectiva tarifa,
expressa em quilowatts (kW).
- Horários de ponta e fora de ponta
O Horário de Ponta (P) é o período definido pela concessionária e composto por 3
(três) horas diárias consecutivas, exceção feita aos sábados, domingos, terça-feira de carnaval,
sexta-feira de Paixão, “Corpus Christi”, dia de finados e os demais feriados definidos por lei
federal, considerando as características de seu sistema elétrico. O horário fora de ponta (F) é o
período composto pelo conjunto das horas diárias consecutivas e complementares àquelas
definidas no horário de ponta.
Estes horários são definidos pela concessionária em virtude, principalmente, da
capacidade de fornecimento que a mesma apresenta.
111
- Período seco e úmido
Estes períodos guardam, normalmente, uma relação direta com os períodos onde
ocorrem às variações de cheias dos reservatórios de água utilizados para a geração de energia
elétrica.
O período seco (S) corresponde ao período de sete meses consecutivos iniciando-se
em maio e finalizando em novembro de cada ano; é geralmente, o período com pouca chuva.
O período Úmido corresponde ao período de 5 (cinco) meses consecutivos,
compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de dezembro de um ano a abril do
ano seguinte, é, geralmente, o período com mais chuva.
- Consumidor
Pessoa física ou jurídica, ou comunhão de fato ou de direito, legalmente representada,
que solicitar a concessionária o fornecimento de energia elétrica e assumir a responsabilidade
pelo pagamento das faturas e pelas demais obrigações fixadas em normas e regulamentos da
ANEEL, assim vinculando-se aos contratos de fornecimento, de uso e de conexão ou de
adesão, conforme cada caso.
- Unidade consumidora
Conjunto de instalações e equipamentos elétricos caracterizado pelo recebimento de
energia elétrica em um só ponto de entrega, com medição individualizada e correspondente a
um único consumidor.
112
- Tensão de fornecimento
As condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica são estabelecidas pela
Resolução ANEEL n°456. Neste documento, as unidades consumidoras são divididas em
grupos, distinguindo-se uns dos outros pelo nível de tensão de fornecimento, apresentando
cada um deles valores definidos de tarifa. Este nível de tensão está relacionado com a carga
instalada na unidade consumidora. Competirá a concessionária estabelecer e informar ao
interessado a tensão de fornecimento para a unidade consumidora ,com observância dos
seguintes limites :
I – Tensão secundária de distribuição: quando a instalada na unidade consumidora for
igual ou inferior a 75 kW;
II – Tensão primária de distribuição inferior a 69 kV; quando a carga instalada ou
estimada pelo interessado, para o fornecimento, for igual ou inferior a 2500 kW;
III – Tensão primária de distribuição igual ou superior a 69 kV: quando a demanda
contratada ou estimada pelo interessado, para o fornecimento, for superior a 2500 kW.
A empresa concessionária prestadora de serviço público de energia elétrica poderá
estabelecer a tensão do fornecimento sem observar os limites apresentados anteriormente,
quando a unidade consumidora incluir-se em um dos seguintes casos:
I – For atendível, em princípio, em tensão primária de distribuição, mas situar-se em
prédio de múltiplas unidades consumidoras predominantes passíveis de inclusão no critério de
fornecimento em tensão secundária de distribuição, conforme o item I, e não oferecer
condições para ser atendida nesta tensão;
II – Estiver localizada em área servida por sistema subterrâneo de distribuição, ou
prevista para ser atendida pelo referido sistema de acordo com o plano já configurado no
Programa de Obras da concessionária;
III – Estiver localizada fora de perímetro urbano;
113
IV – Tiver equipamento que, pelas suas características de funcionamento a outros
consumidores e
V – Havendo conveniência técnica e econômica para o sistema elétrico da
concessionária não acarretar prejuízo ao interessado.
O responsável por uma unidade consumidora atendível, a princípios, em tensão
primária de distribuição, segundo os limites apresentados acima, poderá optar por tensão de
fornecimento diferente daquela estabelecida pela concessionária, desde que, havendo
viabilidade técnica do sistema elétrico, assuma os investimentos adicionais necessários ao
atendimento no nível de tensão pretendido.
Para fins de faturamento, as unidades consumidoras são agrupadas em dois grupos
tarifários, definidos, principalmente, em função da tensão de fornecimento e também, como
conseqüência, em função da demanda. Se a concessionária fornece energia em tensão inferior
a 2300 Volts, o consumidor é classificado como sendo do ″Grupo B″ (baixa tensão); se a
tensão de fornecimento for maior ou igual a 2300 Volts, será consumidor do ″Grupo A″(alta
tensão).
Grupo A
Grupamento composto de unidades consumidoras com fornecimento em tensão igual ou
superior a 2,3 kV, ou, ainda, atendidas em tensão inferior a 2,3 KV partir de sistema
subterrânea de distribuição e faturada neste Grupo, em caráter opcional, nos termos definidos
na Resolução ANEEL n°456, caracterizado pela estruturação tarifária binômia e subdividido
nos subgrupos A1, A2, A3, A3a, A4 e AS.
A tabela seguinte apresenta esses grupos.
114
Tabela 4.1 - Subgrupos
SUBGRUPO
TENSÃO DE
FORNECIMENTO
A1
≥ 230 KV
A2 88 KV A 138 KV
A3 69 KV
A3a 30 KV A 44Kv
A4 2,3 kV a 25 kV
AS subterrâneo
Grupo B
Grupamento composto de unidades consumidoras com fornecimento em tensão
inferior a 2,3 kV, ou, ainda, atendidas em tensão superior a 2,3 kV e faturamento neste Grupo,
nos termos definidos na Resolução ANEEL n° 456, caracterizado pela estruturação tarifária
monômia e subdividido nos seguintes subgrupos:
a) Subgrupo B1 – residencial;
b) Subgrupo B1 – residencial baixa renda;
c) Subgrupo B2 – rural;
d) Subgrupo B2 – cooperativo de eletrificação rural;
e) Subgrupo B2 – serviço público de irritação;
f) Subgrupo B3 – demais classes;
g) Subgrupo B4 – iluminação pública.
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- Estrutura Tarifária
A estrutura tarifária é um conjunto de tarifas aplicáveis aos componentes de consumo
de energia elétrica e / ou á demanda de potência ativa, de acordo com a modalidade de
fornecimento de energia elétrica.
Convencional
Esta estrutura é caracterizada pela aplicação de tarifas de consumo de energia elétrica
e / ou demanda de potência, independentemente, das horas de utilização do dia e dos períodos
do ano.
Horo-sazonal
Esta estrutura tarifária se caracteriza pela aplicação de tarifas diferenciadas de
consumo de energia elétrica e de demanda de acordo com as horas de utilização do dia e dos
períodos do ano, conforme especificação a seguir:
Tarifa Azul: modalidade estruturada para aplicação de tarifas diferenciadas de
consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano,
bem como de tarifas diferenciadas de demanda de potência de acordo com as horas de
utilização do dia.
Tarifa Verde: modalidade estruturada para aplicação de tarifas diferenciadas de
consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano,
bem como de uma única tarifa de demanda de potência.
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Os critérios de inclusão na tarifa convencional ou horo-sazonal aplicam-se ás
unidades consumidoras do tipo “A”, estabelecidas na Resolução ANEEL nº 456.
- Faturamento
A fatura de energia elétrica é a nota fiscal que apresenta a quantia total que deve ser
paga pela prestação do serviço público de energia elétrica, referente a um período
especificado, discriminando as parcelas correspondentes. O valor liquido da fatura é o valor
em moeda corrente, resultante da aplicação das respectivas tarifas de fornecimento, sem
incidência de imposto, sobre os componentes de consumo de energia ativa, de demanda de
potência ativa, de uso do sistema, de consumo de energia elétrica e demanda de potência
reativas excedentes. O fator de potência das instalações da unidade consumidora, para efeito
de faturamento, deverá ser verificado pela concessionária por meio de medição apropriada,
observados os seguintes critérios:
I - De forma obrigatória e permanente para as unidades consumidoras do Grupo “A”
II - De forma facultativa, sendo admitida a medição transitória, desde que por um
período mínimo de sete dias consecutivos.
- Fator de potência ou energia reativa excedente
As mudanças ocorridas com o Fator de Potência tiveram início na Portaria DNAEE nº
1569, de 23/12/1993 e, atualmente, estão consolidadas na Resolução ANEEL nº 456, de 29 de
novembro de 2000. O fator de potência (FP) é um índice que reflete como a energia está
sendo utilizada, mostrando a relação entre a energia real útil (ativa - W) e a energia total
(aparente -VA), fornecida pelo sistema elétrico.
A resolução fixa o fator de potência de referência “fr”, indutivo ou capacitivo, em 0,92
o limite mínimo permitido para as instalações elétricas das unidades consumidoras. Para as
unidades consumidoras do Grupo A, a medição do fator FP é obrigatória e permanente.
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