Protocolos de Medição e Verificação

A caracterização e determinação do desempenho energético de uma instalação, depende do desenvolvimento e aplicação de práticas de medição e verificação (M&V). Neste tipo de processos são analisadas medidas cujo objetivo assenta na determinação e reporte do impacto da implementação de medidas de racionalização de consumos energéticos (MRCE) ou programas de eficiência energética, possibilitando a aferição das poupanças alcançadas. Realça-se que apesar destas práticas direcionarem-se para a quantificação da poupança alcançada por intermédio da aplicação de MRCE e programas de eficiência energética, estas poderem ser aplicadas tendo em vista a aferição do desempenho energético de instalação, em determinados períodos de tempo. A poupança, habitualmente referida em diversos documentos de referência na área da M&V, representa a ausência de consumo, pelo que não permite que seja medida. Desta forma, a sua determinação deverá ser efetuada através da comparação entre o consumo antes (período de referência) e depois (período de reporte) da implementação de determinada medida ou programas que visem a melhoria do desempenho energético das instalações, segundo a equação seguinte.

𝑃𝑜𝑢𝑝𝑎𝑛ç𝑎 𝑟𝑒𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑑𝑎

= 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 − 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 ± 𝐴𝑗𝑢𝑠𝑡𝑒𝑠

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Tendo em vista a comparação entre os consumos em períodos distintos e consequente aferição da poupança gerada e nível de desempenho energético, torna-se essencial desenvolver metodologias de cálculo e ajuste para cada plano de M&V. Os ajustes efetuados deverão ter em conta fatores variáveis ou fixos com influencia nos consumos de energia, e podem ser periódicos (mudam regularmente e influenciam os consumos de energia durante o período de reporte – p.ex. clima ou produção) e não periódicos (não sofrem alterações de forma regular – p.ex. área da instalação). Para tal, são utilizados métodos matemáticos (p.ex. análise de regressão) cujo objetivo se prende em estabelecer relações entre os consumos energéticos e variáveis potencialmente influenciadoras das variações do mesmo, usualmente denominadas por variáveis independentes, para o período de referência.

Uma vez definida a relação entre a/as variáveis independentes e aferida uma metodologia de ajuste dos consumos de referência, torna-se possível efetuar comparações entre o consumo de energia expectável e o consumo de energia real. Sem o ajuste efetuado, a diferença entre os consumos nos dois períodos (período de referencia e período de reporte) teria sido consideravelmente distinto, levando à obtenção de informações pouco fiáveis.

Atualmente, as práticas de M&V são documentadas em diversos protocolos de referência, de onde se destacam os seguintes:

 International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP)

Publicado pela Efficiency Valuation Organization (EVO), o IPMVP revela-se o protocolo de M&V de referência mundial. Nele são documentados termos comuns e métodos que visam a avaliação do desempenho energético de projetos de eficiência energética, o fornecimento de métodos com diferentes níveis de exatidão e custos, tendo em vista a determinação das poupanças e, por fim, onde são especificados os conteúdos de um plano de M&V. (EVO, 2009). A publicação do IPMVP teve como finalidade incentivar os investimentos de eficiência energética e racionalização de consumos e fornecer provas da eficácia de programas de gestão de energia numa grande variedade de instalações.

Este é composto por três volumes distintos e adequados a diferentes aplicações:

Volume I – Este volume define a terminologia e sugere boas práticas para documentar a eficácia de projetos de eficiência energética e o consumo eficiente de água implementados em edifícios e instalações industriais. Estes termos têm em vista o auxílios na preparação e desenvolvimento de planos de M&V, que especificam a forma de medição da poupança.

Volume II – Revê questões relacionadas com a qualidade do ar interior que podem ser influenciadas por um projeto de eficiência energética. Neste documento salientam-se as necessidades de conceção de um projeto e implementação de boas práticas para manter as condições interiores aceitáveis num projeto de eficiência energética.

Volume III – O Volume III do IPMVP aborda as aplicações especificas para o Volume I. Este é composto por dois manuais de aplicação. O primeiro (parte I) aborda os conceitos e práticas para a determinação da poupança de energia em edifícios novos, enquanto que o segundo (parte II)

tem o mesmo propósito mas para a determinação da poupança de energia em aplicações de energias renováveis.

O IPMVP fornece quatro opções que visam a determinação da poupança alcançada. A sua escolha implica diversas considerações e análises caso a caso.

Tabela 4.4 –Visão geral das opções do IPMVP (EVO, 2009)

Opções IPMVP Descrição

Opção A

Medição Isolada da MRCE: Medição dos parâmetros chave

Cálculo de engenharia do consumo de referência e do consumo do período de reporte através de: medições contínuas ou a curto prazo de parâmetros chave de funcionamento; e valores estimados. Realizar ajustes periódicos e não periódicos.

Opção B

Medição Isolada da MRCE: Medição de todos

os parâmetros

Medições a curto prazo ou contínuas do consumo de referência, consumo do período de reporte e cálculos de engenharia, usando medições de substituição de

consumo de energia. Realizar ajustes periódicos e não periódicos

Opção C

Toda a Instalação

Análise de dados do contador do consumo de referência de toda a instalação e do período de reporte. Realizar ajustes periódicos e não periódicos.

Opção D

Simulação calibrada

Simulação do consumo de energia, calibrada com dados de faturação horários ou mensais

 M&V Guidelines: Measurement and Verification for Federal Energy Projects (FEMP) Em virtude de diversas politicas desenvolvidas nos Estado Unidos, no inicio da década de 90, que exigiam uma redução dos consumos energéticos em edifícios governamentais, foi lançado pelo Departamento de Energia norte-americano (U.S. DOE), o Federal Energy Management

Program. Este programa incentivou o recurso a especialistas do sector privado no

desenvolvimento de contratos de desempenho energético nos diversos edifícios governamentais. É neste sentido que surge o M&V Guidelines: Measurement and Verification for Federal Energy

Projects. Este documento, cuja elaboração se baseia no IPMVP, foi desenvolvido para

proporcionar linhas orientadoras e aproximações necessárias para a medição e verificação dos resultados decorrentes dos contratos de desempenho celebrados entre entidade governamentais e parceiros do sector privado. Note-se que apesar de se basearem no IPMVP, as linhas orientadoras deste documento são direcionadas para as alterações efetuadas em edifícios governamentais, permitindo afirmar-se como uma aplicação prática do IPMVP (Natural Resources Canada's CanmetENERGY, 2008).

 ASHRAE, Guideline 14-2002 Measurement of Energy and Demand Savings (ASHRAE) Este protocolo foi desenvolvido pela ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and

Air-Conditioning Engineers) de forma a colmatar a necessidade de homogeneizar os

mais técnico quando comparado com os protocolo de M&V, anteriormente apresentados, principalmente no estabelecimento de diretrizes na gestão de dados e em métodos para contabilizar as incertezas associadas a medições e modelos.

Tal como outros protocolos de M&V, este documento também possui diferentes abordagens, escolhidas em função das considerações e objetivos definidos em cada caso. Na tabela seguinte apresentam-se, a titulo informativo, as abordagens e respetiva descrição de cada uma.

Tabela 4.5 - Opções existentes no protocolo de M&V da ASHRAE (ASHRAE Guideline 14) – adaptado de (Natural Resources Canada's CanmetENERGY, 2008)

Abordagem Descrição

Totalidade do Edifício

Esta abordagem utiliza o medidor de energia principal, utilizado pelo comercializador de energia. Utiliza o histórico de consumos com base para definição

da baseline Medição

isolada

Esta abordagem utiliza equipamento de medição de forma a isolar os diversos subsistemas afetados pela medidas aplicadas. Todos os parâmetros devem de ser

medidos. Simulação do

edifício

Este método é aplicável à totalidade de um edifício e utiliza software de simulação para criar um modelo de procura de energia para o edifício em estudo. Os parâmetros

afetado por determinada medida são alterados no modelo definido com vista à obtenção da poupança gerada.