3. AUDITORIA ENERGÉTICA
3.2 Auditorias Energéticas no Sector Industrial
A evolução do mercado da energia é condicionada por um conjunto de factores qualitativos e quantitativos que são determinantes para a mudança das empresas. Os custos das facturas energéticas não param de aumentar, tendo-se tornado por isso um custo de exploração/produção com implicações profundas nos preços dos produtos e serviços prestados. A Gestão de energia passou a ser um factor crítico de sucesso obrigando as empresas a alterar as suas decisões e o modo de funcionamento.
Embora o argumento da competitividade continue naturalmente a ser aquele que mais sensibiliza a generalidade dos industriais, a crescente pressão ambiental veio reforçar a necessidade de utilizar eficientemente a energia. Seja por imposição legal, seja pela necessidade de cumprir requisitos ambientais como forma de aceder a sistemas de apoio ou simplesmente por uma questão de imagem ou pressão da opinião pública, cada vez mais a eficiência energética está na ordem do dia. É para além disso unanimemente aceite que, mais cedo ou mais tarde, instrumentos políticos de mercado, como taxas ou impostos ambientais, introduzirão finalmente o princípio do poluidor pagador, penalizando fortemente as empresas menos preparadas.
É assim que assumem particular importância o levantamento e a auditoria energética. Com efeito, qualquer processo de gestão de energia terá necessariamente que começar pelo conhecimento da situação energética da instalação. O princípio é óbvio - para gerir é indispensável conhecer o objecto de gestão.
Com a realização de uma auditoria energética pretende-se realizar o levantamento e análise crítica das condições de utilização da energia, com vista à detecção de oportunidades de racionalização energética, através de medidas com uma viabilidade técnico-económica aliciante. A auditoria energética surge assim como um instrumento fundamental, que o gestor de energia possui para contabilizar os consumos de energia, a eficiência energética dos seus equipamentos e as perdas que se verificam, tendo como finalidade última reduzir essas perdas sem afectar a produção, isto é, economizar energia através do uso mais eficiente da mesma.
O principal propósito de uma Auditoria Energética é a procura de uma maior rentabilidade da energia, conseguida através de uma gestão apropriada proposta pela mesma, que reduz o consumo mantendo, ou mesmo elevando os níveis de produção do “sistema”. A principal fonte que nos permite tal poupança é a racionalização da energia conseguida pela análise dos resultados da Auditoria.
O Consumo específico (C) de um determinado produto mede a quantidade de energia consumida para produzir uma unidade (toneladas, litros, unidades) daquele produto e é definido
como sendo a razão entre o consumo de energia final e a quantidade de produção do produto em análise, em unidades físicas. Este indicador é utilizado ao nível microeconómico de uma determinada empresa e é essencialmente uma função da produção, Do ponto de vista da utilização racional de energia pretende-se a redução deste indicador através da eficiência energética. (Borges, 2008)
Pr
Consumo energia final
GJ
C
Unidade de produto
oduto
=
(3.1)onde C pode ser expresso em
gep−
grama equivalente de petróleo/ unidade de produto,kgep−
quilograma equivalente de petróleo/unidade de produto ouGJ
−
giga Joule/unidade de produto.As auditorias permitem conhecer os consumos de energia e contabilizar os mesmos, interpretar dados e tomar decisões, avaliar medidas de racionalização implementadas e optimizar procedimentos. A Auditoria energética pode definir-se como um exame detalhado das condições de utilização de energia numa instalação. A auditoria permite conhecer onde, quando e como a energia é utilizada, qual a eficiência dos equipamentos e onde se verificam desperdícios de energia, indicando igualmente medidas com viabilidade técnico-económica para as anomalias detectadas de modo a reduzir os consumos energéticos necessários à sua actividade. Estas medidas serão integradas num plano estratégico de intervenção que definirá claramente as medidas a tomar e os objectivos anuais a alcançar, no que respeita à redução dos consumos energéticos. (Correia et al Cabral, 2002)
As auditorias têm como objectivos:
• Caracterizar e quantificar as formas de energia utilizadas; • Caracterizar a estrutura do consumo da energia;
• Avaliar o desempenho dos sistemas de geração, transformação e utilização de energia; • Quantificar os consumos energéticos por sector, produto ou equipamento;
• Relacionar o consumo de energia com a produção;
• Estabelecer e quantificar potenciais medidas de racionalização; • Especificar um plano de gestão de energia na empresa;
• Propor um esquema operacional de gestão de energia na Empresa;
• Propor a substituição de equipamentos do processo por outros mais eficientes; • Propor a alteração de fontes energéticas, caso se justifique;
• Propor um plano de racionalização para as acções e investimentos a empreender.
Existem dois tipos de auditorias possíveis de se realizarem, as Auditorias Simples e as Auditorias Completas. Nas Auditorias Simples é utilizada informação relativa aos diferentes consumos de electricidade, água, gás e combustíveis utiliza-se a facturação. Nalguns casos estas informações são complementadas utilizando curvas de consumo características aplicadas ao consumo global e medição pontual de condições interiores. Para edifícios é possível estabelecer o consumo específico ou o Índice de Eficiência Energética (IEE), que pode ser comparado com valores limites preestabelecidos de consumos padrão. No caso da indústria, a informação sobre os consumos é complementada com informação relativa ao processo de fabrico que inclui características do equipamento e horas de funcionamento. Esta auditoria permite comparar os consumos energéticos com os valores limites estabelecidos pela legislação em vigor. As Auditorias Completas permitem monitorizar os sistemas. Tanto o número como o tipo de medições a efectuar é variável. A decisão sobre o tipo de medições efectuar deve basear-se num conhecimento prévio do tipo “sistema” em análise. É usual proceder-se à medição das condições da envolvente, das condições interiores e exteriores, medição desagregada do consumo por equipamentos ou grupos de equipamentos e medição do consumo por áreas. O tipo de medição é variável dependendo do equipamento disponível e do “sistema” em causa (edifício de serviços climatizado, processo industrial). Excluem-se os casos em que o “sistema” possua gestão com informação detalhada sobre as condições de funcionamento dos diversos equipamentos e condições do ar. Uma auditoria simples poderá ser suficiente para que seja cumprida a legislação, mas na maioria dos casos não será suficiente para se poder determinar a melhor solução técnico-económica. Os custos associados a este tipo de auditoria assim como a dimensão do “sistema” em análise podem ser fortes impulsionadores da realização deste tipo de auditorias. As vantagens das auditorias simples são a sua curta duração e portanto a obtenção duma resposta rápida com custos moderados. A decisão entre a auditoria simples e completa deve ter em conta a dimensão do “sistema”, nível de qualidade e precisão dos resultados que se pretende e naturalmente o custo de uma ou outra escolha. As auditorias simples apenas permitem uma informação a nível mensal, sendo a definição de “1 mês” aproximada devido à facturação não corresponder a medições efectuadas sempre a uma mesma hora e no mesmo dia do mês. A obtenção de valores horários ou com intervalos de tempo inferiores apenas é possível caso seja efectuada uma auditoria completa com registo dos valores através dum sistema de aquisição de dados.
A condução eficaz de uma Auditoria Energética é um processo que envolve algumas tarefas a desenvolver por ordem e sequência correcta, que vão desde a análise detalhada dos consumos de energia e produção dos cinco anos antecedentes à Auditoria, passando pela análise detalhada das facturas de energia dos 12 meses que antecedem a Auditoria, pela análise física dos equipamentos geradores e/ou consumidores de energia, as suas condições de operação e controlo, assim como os cuidados de manutenção e o seu tempo de funcionamento, até à fase final do estudo no qual são indicados os resultados e medidas a tomar para a redução dos consumos energéticos. A estrutura típica de relatório de auditoria é conforme o indicado na Figura 3.1. (Correia et al Cabral, 2002)
A primeira fase, como a da grande maioria dos trabalhos, consiste no planeamento do serviço de eficiência energética, sendo uma etapa decisiva para a qualidade do trabalho a desenvolver. Entre as diversas tarefas a realizar nesta fase, destacam-se o estabelecimento de objectivos, a selecção da equipa auditora e a atribuição das devidas responsabilidades.
Uma vez nas instalações a diagnosticar e sempre que tal seja necessário, a equipa de auditores começa por completar e corrigir a informação previamente solicitada aos responsáveis da empresa ou edifício em questão. Esta fase compreende a recolha de toda a informação possível e útil para a elaboração do relatório, começando por fazer todas as medições necessárias à identificação das possibilidades reais de economias de energia, analisando as
INFORMAÇÃO BÁSICA
CONTABILIDADE ENERGÉTICA
EXAME DA INSTALAÇÃO
ECONOMIAS DE ENERGIA
CONCLUSÕES
operações ou os equipamentos maiores consumidores de energia. Em muitos casos, a experiência mostra que as fábricas não possuem instrumentação de medida adequada à realização de balanços de massa e energia. Para além disso, a instrumentação instalada tem, por vezes, uma precisão desconhecida ou duvidosa. Assim, com o objectivo de recolher os dados necessários e de verificar a precisão dos instrumentos permanentes, é essencial o uso de instrumentos de medida portáteis.
Após a intervenção no local, os auditores organizam e tratam toda a informação recolhida ao longo das duas primeiras fases. O tratamento da informação deve privilegiar a produção de um conjunto de indicadores e outros resultados, de natureza quantitativa, susceptíveis de permitir uma avaliação rigorosa do desempenho energético da instalação, no que respeita à utilização da energia.
A equipa de auditores realiza os cálculos dos consumos específicos de energia pelos principais equipamentos, por produto ou actividade, por sector produtivo e o correspondente ao global da instalação. São também determinadas as eficiências energéticas dos equipamentos maiores consumidores de energia, que deverão ser analisadas criticamente e comparadas com os equipamentos comercializados que apresentem bons rendimentos. O valor do consumo específico de energia, sempre que possível, é comparado com o consumo específico homólogo de referência definido para o ramo de actividade em causa, se este for conhecido.
É contudo, necessário analisar detalhadamente as principais operações ou processos da instalação em causa, no sentido de verificar a correcção dos procedimentos e identificar possíveis alterações que conduzam a um incremento da eficiência energética sem colocar em causa os níveis de operação e a qualidade dos mesmos. Detectadas as situações de má utilização de energia, o auditor estuda as possíveis soluções a implementar para corrigir as anomalias. É realizada uma análise técnico-económica a todas as soluções que eventualmente possam ser implementadas e quantificadas as potenciais economias de energia eléctrica.
Para cada equipamento consumidor intensivo de energia é necessário fazer um balanço de massa e energia que permita conhecer as perdas, rendimentos, consumos específicos, etc, de modo que, comparando com os valores nominais de processo, se possam determinar as possíveis melhorias a efectuar com a finalidade de diminuir as perdas e aumentar a eficiência energética.
No relatório final deve constar de forma organizada toda a informação obtida, a análise sobre a situação energética da instalação em causa, as situações encontradas / observações e medições efectuadas durante a fase de trabalho de campo, a determinação de consumos específicos de energia por instalação global e operações e equipamentos maiores consumidores dessa fonte de energia e a sua comparação com valores de referência, a identificação das
anomalias e propostas as medidas de conservação de energia consideradas mais convenientes para anular ou diminuir as anomalias, com a indicação dos respectivos valores de investimentos associados à sua implementação. Este documento deverá apresentar aos gestores da instalação em causa, de uma forma organizada, clara e concisa, toda a informação relevante sobre a situação da utilização da energia na instalação.
O plano de racionalização dos consumos de energia é um documento que estabelece a estratégia a seguir em termos de acções e investimentos por forma a serem cumpridos determinados objectivos de economia de energia na empresa. Tais objectivos ou metas de redução dos consumos de energia, por tipo de produto e ou instalação, referem-se a um período de tempo.
A quantificação de metas a cumprir é feita de acordo com a fórmula seguinte:
2
5
C
K
n
M
=
−
×
(3.2)em que,
M
é a - redução do consumo específico de energia a obter até ao fim do ano n de aplicação do plano de racionalização;C
é o consumo específico de energia obtido no exame da instalação através da realização da Auditoria de Energia;n
o ano de aplicação do plano de racionalização dos consumos de energia eK
o consumo específico de energia de referência.Em princípio K é o valor de referência tabelado. Havendo no país uma instalação com um consumo específico de energia inferior ao tabelado, será esse mínimo que irá servir para a definição do novo consumo específico de energia de referência. Tal novo consumo específico de energia de referência, passará a ser 90% desse mínimo nacional. No entanto, na prática, as entidades ás quais compete a definição dos novos consumos específicos de referência não o têm feito, pelo que os auditores adoptam para cada auditoria que estão a efectuar o procedimento anteriormente referido e que se baseia no anterior desempenho da própria empresa: Se se obtém para a instalação em análise C <K, o novo valor de referência, para essa empresa e auditoria em andamento, passará a ser de 0,9C. (Pinho, 2003)
Tendo por base o Plano de Racionalização de Consumos de Energia elaborado e aprovado, as actividades a realizar no âmbito do acompanhamento do plano de racionalização consistem na manutenção de registo actualizado do consumo específico de energia verificado para o período em análise e objectivo previsto no plano de racionalização; na elaboração de relatórios
de controlo da execução do plano e do progresso do plano, no balanço do estado actual do plano de implementação das medidas de utilização racional de energia.
A auditoria energética pode também constituir uma obrigação legal. Tal como já foi referido no Capítulo I, secção 1.1.3., com efeito, estão abrangidas pelo sistema de gestão dos consumos intensivos de energia (SGCIE), todas as empresas ou instalações consumidoras intensivas de energia (CIE).
Planeamento
Definição de objectivos Selecção da equipa de auditores
Recolha de dados históricos
Contabilidade energética
Trabalho de campo
Recolha de informação Monitorização de consumos Análise de equipamentos
Detecção de economias de energia
Tratamento de dados
Tratamento de informação recolhida Definição de indicadores energéticos Cálculo de consumos específicos Balanços de massa e energia Análises da economia de energia
Relatório
Descrição do trabalho efectuado Contabilidade energética Análise de equipamentos Descrição das economias de energia
Conclusões
Com base nos relatórios das auditorias, devem ser elaborados, por técnicos credenciados, Planos de Racionalização dos Consumo de Energia (PREn) e submetidos à ADENE para aprovação. As instalações CIE cujo consumo seja superior a 1000 tep/ano são obrigadas a implementar, nos primeiros 3 anos, todas as medidas cujo período de retorno de investimento seja inferior ou igual a 5 anos. Nas restantes CIE, é obrigatório implementar todas as medidas cujo período de retorno do investimento seja inferior a 3 anos. O PREn aprovado passa a designar-se por ARCE (Acordo de Racionalização dos Consumos de Energia).
Os operadores das CIE devem apresentar à ADENE, a cada dois anos até ao dia 30 de Abril, um relatório que descreva a execução e o progresso verificados na implementação do ARCE. Nesse relatório devem ser referidas as metas atingidas e os desvios verificados, bem como as medidas a tomar para a sua correcção.