Cálculo dos níveis ótimos de rentabilidade para o desempenho energético de habitações residenciais unifamiliares objeto de reabilitação

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Yestina Del Carmen de Jesus Deliso

Cálculo dos níveis ótimos de

rentabilidade para o desempenho

energético de habitações residenciais

unifamiliares objeto de reabilitação

Yestina Del Carmen de Jesus Deliso

outubro de 2014 UMinho | 201 4 Cálculo dos nív eis ótimos de r ent abilidade par a o desem penho ener gético de habit ações r esidenciais unif amiliar es obje to de r eabilit ação

Escola de Engenharia

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outubro de 2014

Dissertação de Mestrado

Mestrado em Construção e Reabilitação Sustentáveis

Trabalho efetuado sob a orientação de

Professora Doutora Manuela Almeida

Arquiteto Marco Ferreira

Yestina Del Carmen de Jesus Deliso

Cálculo dos níveis ótimos de

rentabilidade para o desempenho

energético de habitações residenciais

unifamiliares objeto de reabilitação

Escola de Engenharia

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(5)

vii À Professora Manuela Almeida, pelo seu apoio e tempo disponibilizado para a elaboração da dissertação.

Ao Arquiteto Marco Ferreira, pelo acompanhamento, empenho, dedicação e apoio, ao longo do trabalho.

Ao meu marido e filhos pelo apoio incondicional.

Aos meus pais, especialmente à minha mãe, pelo incentivo e apoio incondicional.

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ix Atualmente, no sector dos edifícios, verifica-se um consumo de 40 % da energia total na União Europeia (EU) e com a continuação do crescimento desse sector, prevê-se um aumento do consumo de energia, sendo por isso necessário implementar medidas para a redução do consumo da mesma, aumentando a eficiência na sua utilização e utilizando fontes renováveis para reduzir a dependência energética e emissões de gases com efeitos de estufa.

Neste contexto, a Diretiva Europeia 2010/31/UE de 19 de Maio de 2010 relativa ao desempenho energético dos edifícios (EPBD recast) introduz medidas importantes para a redução da dependência energética da UE e das emissões de gases com efeito de estufa.

Com a EPBD Recast, os Estados-Membros deverão garantir que os requisitos mínimos de desempenho energético são assegurados com níveis de rentabilidade ótimos, ou seja, com o custo mínimo considerando todo o seu ciclo de vida.

Esta dissertação pretende determinar os níveis ótimos de rentabilidade dos requisitos mínimos de desempenho energético na reabilitação de um edifício unifamiliar de referência que é representativo da construção característica da época anterior ao ano de 1960, mediante o cálculo do custo de implementação de medidas de eficiência energética, bem como do custo de utilização do edifício durante o ciclo de vida económico estimado.

É avaliada a variação dos níveis ótimos de rentabilidade na reabilitação de edifícios unifamiliares nessa época, localizados em várias regiões do país com diferentes condições climáticas. É caracterizado o parque edificado em Portugal e identificadas as medidas de melhoria para a reabilitação em duas vertentes diferentes: atuando na envolvente e atuando nos equipamentos de aquecimento, arrefecimento e aquecimento de águas sanitárias. São quantificados os custos globais associados a cada uma das variantes constituídas por combinações de medidas de melhoria ao nível da envolvente opaca e com a utilização de diferentes equipamentos de climatização e AQS, para conseguir que o desempenho energético do edifício ou da sua parte renovada seja melhorado, de forma a cumprir os requisitos mínimos de desempenho energético de edifícios e alcançar os níveis ótimos de rentabilidade.

Finalmente conclui-se sobre quais as variantes mais vantajosas a nível de custo/beneficio a utilizar na reabilitação de edifícios de habitação com as mesmas características do edifício de referência, típicas da construção anterior ao ano 1960 em Portugal.

PALAVRAS-CHAVE

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xi Currently, in the buildings sector, there is a 40% consumption of total energy in the EU and with the continued growth of this sector, there is an increase for energy consumption and it is therefore necessary to implement measures for the reduction of consumption, improving the efficiency in its use and using renewable sources to reduce energy dependency and emissions of greenhouse gases.

In this way, European Directive 2010/31/EU of May 19, 2010 on the energy performance of buildings (EPBD recast) introduces important steps required to reduce EU energy dependency and emissions of greenhouse gases.

With the EPBD Recast Member States shall ensure that minimum energy performance requirements are assured with good profitability levels, i.e. with minimum cost considering the entire life cycle.

This thesis aims to determine the cost optimal levels of the minimum energy performance requirements in the renovation of a reference single-family building that represents the Portuguese construction before 1960, by calculating the cost of implementing energy efficiency measures, as well as the cost of using the building during the estimated economic life cycle.

The variation of the cost optimal levels in the renovation of single-family buildings from the chosen period, located in various regions with different climatic conditions is evaluated.

The residential building stock in Portugal is characterized and the improvement measures for renovation in are identified, including measures to improve the building envelope and also acting in the building systems for heating, cooling and domestic hot water (DHW).

The overall costs associated with each of the combinations of measures to improve the energy performance of the bulding envelope and for the use of different AVAC and DHW systems is quantified, to get the energy performance of the building or the renovated part improved in order to meet minimum energy performance requirements for buildings in order to achieve cost optimal levels.

Finally, it is identified the most advantageous combinations in terms of cost / benefit to use in the renovation of residential buildings with the same characteristics of the reference building, typical of pre-1960 construction in Portugal.

Keywords:

(10)

(11)

xiii

Agradecimentos ... vii

Resumo ... ix

Abstract ... xi

Índice ... xiii

Índice de figuras ... xvii

Índice de tabelas ... xxi

Abreviaturas ... xxvii

Capítulo 1 - Introdução ... 1

1.1 Enquadramento ... 1

1.2 Objetivos ... 3

1.3 Estrutura da Dissertação ... 4

Capítulo 2 - Estado da arte ... 5

2.1 Reabilitação energética de edifícios ... 5

2.2 Idade do parque edificado ... 7

2.3 Estado de conservação do parque edificado ... 7

2.4 Caracterização energética nacional ... 8

2.5 O consumo de energia final e primária em Portugal ... 10

2.6 Consequências do consumo de energia ... 15

2.6.1 O consumo de energia no desenvolvimento económico e social ... 16

2.7 Eficiência no consumo de energia elétrica ... 16

2.8 Fontes de energia renováveis e não renováveis em Portugal ... 17

2.8.1 Gás natural... 18

2.8.2 Eletricidade ... 19

2.8.3 Energia da biomassa ... 20

(12)

2.10 O protocolo de Quioto... 21

2.11 Importância dos equipamentos, envidraçados e isolamentos ... 22

2.11.1 Sistemas de aquecimento ... 22

2.11.2 Envidraçados ... 23

2.11.3 Isolamento ... 24

2.12 Estratégias portuguesas ... 24

2.12.1 PNAEE e PNAER... 25

Capítulo 3 - Metodologia de investigação ... 29

3.1 Aplicação da metodologia ... 29

3.2 Identificação dos edifícios de referência ... 30

3.3 Caraterização das soluções de melhoria ... 30

3.4 Seleção de soluções de melhoria ... 31

3.5 Cálculo das necessidades energéticas para cada variante de reabilitação ... 31

3.6 Determinação do custo global ... 33

3.6.1 Cálculo de custo global financeiro e macroeconómico ... 34

3.6.2 Custos iniciais de investimento ... 35

3.6.3 Custos de manutenção... 36

3.6.4 Custo de energia ... 36

3.7 Nível ótimo de rentabilidade ... 38

Capítulo 4 – Edifícios de referência e pacotes de medidas de reabilitação ... 39

4.1 Caraterização do edifício de referência ... 39

4.1.1 Edifício anterior ao ano de 1960 ... 39

4.2 Localização do edifício em estudo ... 40

4.3 Seleção de variantes/medidas/conjunto de medidas ... 42

4.3.1 Envolvente – paredes exteriores ... 43

(13)

xv

4.3.4 Envolvente transparente ... 46

4.3.5 Sistemas de aquecimento, arrefecimento e AQS ... 47

Capítulo 5 – Avaliação de soluções de reabilitação energética ... 49

5.1 Guarda ... 50

5.1.1 Análise às variantes ótimas das 5 soluções de combinações de equipamentos... 52

5.1.2 Medidas de melhoria que tiveram o mesmo impacto nas diversas soluções ... 56

5.1.3 Análise individual a cada combinação de equipamentos ... 61

5.2 Porto ... 76

5.2.2 Medidas de Melhorias que tiveram o mesmo impacto nas diversas soluções ... 82

5.3 Bragança ... 96

5.4 Beja ... 118

5.4.3 Análise individual de cada combinação de equipamentos ... 126

5.5 Discussão de resultados ... 146

Capítulo 6 - Conclusões ... 151

6.1 Propostas de trabalhos futuros ... 154

7 Bibliografia ... 155

(14)

(15)

xvii

Figura 1 - Edifícios segundo a época de construção (Sabarigo, Maio 2012) ... 7

Figura 2 - Edifício por tipo de reparação e por época de construção ... 8

Figura 3 - Dependência energética de 2005 a 2013 (DGEG, 2014) ... 9

Figura 4 - Consumo de energia primária e energia final (DGEG,2014) ... 10

Figura 5 - Evolução do consumo de petróleo e derivados (Ktep) (DGEG,2014) ... 11

Figura 6 - Evolução do consumo de gás natural (ktep) (DGEG,2014) ... 12

Figura 7 - Potência licenciada incluindo renováveis e ano móvel: julho de 2013 a junho de 2014 – continente (MW) (DGEG,2014) ... 13

Figura 8 - Potencias renováveis (DGEG,2014) ... 13

Figura 9 - Contributo da energia renovável no consumo de energia final 2012 (DGEG,2014) ... 14

Figura 10 - Classe das janelas – janelas eficientes poupança até 50 % (ADENE, 2012) ... 24

Figura 11 - Categorização dos custos de acordo com o quadro metodológico do Regulamento Delegado (JOUE, 2012) ... 33

Figura 12 – Custo de energia (JOUE, 2012) ... 36

Figura 13 - Diferentes variantes (1 a 6) e posição do intervalo de rentabilidade ótima (JOUE, 2012) 38 Figura 14 - Sistema com argamassa termo – isolante ... 45

Figura 15 - Desvão ... 46

Figura 16 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade para a reabilitação de edifício unifamiliar construído até 1960, localizado na Guarda ... 50

Figura 17 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de ar condicionado para climatização combinado com caldeira a gás natural para tratamento de AQS apoiada por solar térmico num edifício na Guarda ... 62

Figura 18 – Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de ar condicionado para climatização combinado com termo acumulador elétrico com rendimento de 80% para tratamento de AQS apoiado por solar térmico num edifício na Guarda ... 65

(16)

Figura 19 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de bomba de calor para aquecimento, arrefecimento e para preparação de AQS apoiada por solar térmico num edifício na Guarda ... 69

Figura 20 – Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de caldeira a gás natural para aquecimento e preparação de AQS apoiado por solar térmico e utilização de ar condicionado para arrefecimento num edifício na Guarda ... 71

Figura 21 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de caldeira de biomassa para aquecimento e preparação de AQS apoiado por solar térmico e utilização de ar condicionado para arrefecimento num edifício na Guarda ... 73

Figura 22 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade para a reabilitação de edifício unifamiliar construído até 1960, localizado num edifício no Porto ... 77

Figura 23 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de ar condicionado para climatização combinado com caldeira a gás natural para tratamento de AQS apoiada por solar térmico localizado num edifício no Porto ... 84

Figura 24 – Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de ar condicionado para climatização combinado com termo acumulador elétrico com rendimento de 80% para tratamento de AQS apoiado por solar térmico localizado num edifício no Porto ... 86

Figura 25 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de bomba de calor para aquecimento, arrefecimento e para preparação de AQS apoiada por solar térmico localizado num edifício no Porto ... 89

Figura 26 – Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de caldeira a gás natural para aquecimento e preparação de AQS apoiado por solar térmico e utilização de ar condicionado para arrefecimento localizado num edifício no Porto ... 91

Figura 27 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de caldeira de biomassa para aquecimento e preparação de AQS apoiado por solar térmico e utilização de ar condicionado para arrefecimento localizado num edifício no Porto ... 94

Figura 28 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade para a reabilitação de edifício unifamiliar construído até 1960, localizado em Bragança ... 97

Figura 29 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de ar condicionado para climatização combinado com caldeira a gás natural para tratamento de AQS apoiada por solar térmico localizado num edifício em Bragança ... 103

(17)

xix climatização combinado com termo acumulador elétrico com rendimento de 80% para tratamento de AQS apoiado por solar térmico localizado num edifício em Bragança ... 105

Figura 31 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de bomba de calor para aquecimento, arrefecimento e para preparação de AQS apoiada por solar térmico localizado num edifício em Bragança ... 110

Figura 32 – Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de caldeira a gás natural para aquecimento e preparação de AQS apoiado por solar térmico e utilização de ar condicionado para arrefecimento localizado num edifício em Bragança ... 113

Figura 33 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de caldeira de biomassa para aquecimento e preparação de AQS apoiado por solar térmico e utilização de ar condicionado para arrefecimento localizado num edifício em Bragança ... 116

Figura 34 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade para a reabilitação de edifício unifamiliar construído até 1960, localizado em Beja ... 119

Figura 35 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de ar condicionado para climatização combinado com caldeira a gás natural para tratamento de AQS apoiada por solar térmico localizado num edifício em Beja ... 126

Figura 36 – Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de ar condicionado para climatização combinado com termo acumulador elétrico com rendimento de 80% para tratamento de AQS apoiado por solar térmico localizado num edifício em Beja ... 130

Figura 37 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de bomba de calor para aquecimento, arrefecimento e para preparação de AQS apoiada por solar térmico localizado num edifício em Beja ... 135

Figura 38 – Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de caldeira a gás natural para aquecimento e preparação de AQS apoiado por solar térmico e utilização de ar condicionado para arrefecimento localizado num edifício em Beja ... 139

Figura 39 - Avaliação dos níveis ótimos de rentabilidade com utilização de caldeira de biomassa para aquecimento e preparação de AQS apoiado por solar térmico e utilização de ar condicionado para arrefecimento localizado num edifício em Beja ... 142

(18)

(19)

xxi

Tabela 1 - Áreas e programas do PNAEE 2016 ... 25

Tabela 2 - Resumo dos impactos do PNAEE 2016 por programa ... 26

Tabela 3 - Custo de emissões de CO2 para o período de cálculo (perspectiva social) ... 37

Tabela 4 - Custo de energia para o período de cálculo (em negrito os valores referentes à perspetiva social e restantes referentes à perspetiva privada) ... 37

Tabela 5 - Sistemas ETICS e sistema com argamassa termo - isolante – Paredes exteriores ... 43

Tabela 6 - Isolamento XPS e lã de rocha na cobertura ... 45

Tabela 7 - Isolamento XPS e lã de rocha no pavimento ... 46

Tabela 8 - Envidraçado ... 47

Tabela 9 - Combinações de equipamentos ... 48

Tabela 10 - Resumo de variantes 64, 95, 72 e 86 – Custos e necessidades energéticas ... 52

Tabela 11- Resumo de variáveis ótimas na Guarda ... 53

Tabela 12 - Custos compostos de investimento inicial das soluções de equipamentos incluindo os elementos do sistema de emissão de calor e instalação dos sistemas. ... 55

Tabela 13 - Resumo de variantes - Custos e Necessidades Energéticas ... 56

Tabela 14 – Resumo de variantes 48, 44, 46, 66, 42, 43, 103, 64, 104 e 68 – Custos totais ... 58

Tabela 15 - Resumo de variantes – Custos totais ... 59

Tabela 16 - Custos de investimento inicial de isolamentos nas paredes exteriores... 60

Tabela 17 - Custos de investimento inicial de isolamentos na cobertura e pavimento ... 61

Tabela 18 - Resumo da variante ótima com utilização de AVAC COP4.1 EER3.5 para climatização combinado com CG para AQS apoiada por ST2.6 ... 62

Tabela 19 - Resumo de variantes 56, 57 e 60 (ótima) – Custos e necessidades energéticas ... 63

Tabela 20 - Resumo de variantes 44 e 53 – Custos e necessidades energéticas ... 64

Tabela 21 - Resumo da variante ótima com utilização de ar condicionado para climatização combinado com termo acumulador elétrico com rendimento de 80% para tratamento de AQS apoiado solar térmico. ... 66

(20)

Tabela 22 - Resumo de variantes 25 e 30 – Custos e necessidades energéticas. ... 67

Tabela 23 - Resumo de variantes 41 e 47 – Custos e necessidades energéticas... 68

Tabela 24 - Resumo de variantes 33, 42 e 43 – Custos e necessidades energéticas. ... 68

Tabela 25 - Resumo da variante ótima com utilização de BC COP3.33 EER2.68 para climatização e para AQS apoiada por ST2.6 ... 69

Tabela 26 - Resumo da variante ótima com utilização de CG gás para aquecimento de ambiente e AQS apoiado ST2.6 e utilização de AC COP4.1 EER3.50 para arrefecimento. ... 72

Tabela 27 - Resumo da variante ótima com utilização caldeira de biomassa Ƞ=87% para aquecimento de ambiente e AQS apoiado ST2.6 e utilização de AC COP4.1 EER3.50 para arrefecimento ... 74

Tabela 28 - Resumo de variantes 69 e 70 da curva 3, assinaladas a cor azul e variável 68,100 e 101 da curva 2 assinaladas a cor azul-turquesa – Custos e necessidades energéticas ... 75

Tabela 29 - Resumo de variantes 67, 96, 97, 98 e 99 – Custos e necessidades energéticas ... 76

Tabela 30 - Resumo de variantes 13, 16 e 59 – Custos e necessidades energéticas ... 79

Tabela 31 - Resumo de variáveis ótimas no Porto ... 80

Tabela 32 - Resumo de variantes 48, 44, 67, 46, 42, 43, 73 e 45 – Custos totais ... 82

Tabela 33 - Resumo de variantes 01, 04, 07, 10, 13, 16, 19, 22 – Custos totais ... 83

Tabela 34- Resumo da variante ótima com utilização de AVAC COP4.1 EER3.5 para climatização combinado com CG para AQS apoiada por ST2.6 ... 85

Tabela 35 - Resumo de variantes 53 e 44 (ótima) – Custos e necessidades energéticas ... 85

Tabela 37 - Resumo de variantes 40, 41, 42, 43 e 47 – Custos e necessidades energéticas. ... 88

(21)

xxiii

AQS apoiado ST2.6 e utilização de AC COP4.1 EER3.50 para arrefecimento. ... 92

Tabela 41- Resumo de variantes 46, 69, 67, 70, 71, 80 e 81 – Custos e necessidades energéticas. .. 93

Tabela 42 - Resumo da variante ótima com utilização de Biomass Ƞ=87% para aquecimento de ambiente e AQS apoiado ST2.6 e utilização de AC COP4.1 EER3.50 para arrefecimento ... 95

Tabela 43 - Resumo de variantes da curva com menores custos globais – Custos e necessidades energéticas. ... 95

Tabela 44 - Resumo de variáveis ótimas em Bragança ... 99

Tabela 45 – Resumo de variantes 48, 44, 46, 62, 81, 60, 42, 43, 82 e 45 – Custos totais ... 101

Tabela 49 - Resumo da variante ótima com utilização de ar condicionado para climatização combinado com termo acumulador elétrico com rendimento de 80% para tratamento de AQS apoiado solar térmico ... 106

Tabela 50 - Resumo de variantes 25,26,27 e 28 – Custos e necessidades energéticas ... 106

Tabela 51 - Resumo de variantes 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 e 28 – Custos e necessidades energéticas ... 107

Tabela 52 - Resumo de variantes 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 e 28 – Custos e necessidades energéticas ... 108

Tabela 53 - Resumo de variantes 41, 42, 43, 47, 57, 58, 71 e 72 – Custos e necessidades energéticas. ... 108

Tabela 56 - Resumo de variantes 59, 60, 69, 70, 73 e 78 da curva de menores custos globais – Custos e necessidades energéticas ... 112

(22)

Tabela 57 -Resumo da variante ótima com utilização de CG para aquecimento de ambiente e AQS apoiado ST2.6 e utilização de AC COP4.1 EER3.50 para arrefecimento. ... 113

Tabela 58 - Resumo de variantes da curva de menores custos globais – Custos e necessidades energéticas ... 115

Tabela 59-Resumo da variante ótima com utilização de caldeira de biomassa Ƞ=87% para aquecimento de ambiente e AQS apoiado ST2.6 e utilização de AC COP4.1 EER3.50 para arrefecimento ... 116

Tabela 60 - Resumo de variantes da curva de menores custos globais – Custos e necessidades energéticas ... 117

Tabela 61 - Resumo de variantes 81 e 70– Custos e necessidades energéticas ... 121

Tabela 62 - Resumo de variantes 80,87 e 13 – Custos e necessidades energéticas ... 121

Tabela 63 - Resumo de variáveis ótimas em Beja ... 122

Tabela 64 – Resumo de variantes 48,42,43,44,45,46,59,62,64, 88 – Custos totais... 124

Tabela 67 - Resumo de variantes 44, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55 e 56 – Custos e necessidades energéticas ... 128

Tabela 69 - Resumo de variantes 26,25,27 e 28 – Custos e necessidades energéticas ... 131

Tabela 70 - Resumo de variantes 32 a 39 – Custos e necessidades energéticas ... 132

Tabela 71 - Resumo de variantes 29,30 e 31 – Custos e necessidades energéticas ... 133

Tabela 72 - Resumo de variantes 57, 58 e 71 – Custos e necessidades energéticas ... 134

(23)

xxv Tabela 76 - Resumo de variantes 07 a 12 – Custos e necessidades energéticas ... 137

Tabela 78 -Resumo da variante ótima com utilização de CG para aquecimento de ambiente e AQS apoiado ST2.6 e utilização de AC COP4.1 EER3.50 para arrefecimento. ... 139

Tabela 80 - Resumo de variantes 68, 80, 81, 84, 85, 86 e 87 – Custos e necessidades energéticas.141

Tabela 81 - Resumo da variante ótima com utilização de Biomass Ƞ=87% para aquecimento de ambiente e AQS apoiado ST2.6 e utilização de AC COP4.1 EER3.50 para arrefecimento ... 143

Tabela 82 - Resumo de variantes da curva com menores custos globais – Custos e necessidades energéticas ... 144

Tabela 85 - Resumo das soluções de custo ótimo, correspondentes a edifícios anterior a 1960 .... 146

Tabela 86 - Nível ótimo de rentabilidade para a reabilitação de edifício anterior a 1960 localizado na região do Porto ... 160

Tabela 87 - Nível ótimo de rentabilidade para a reabilitação de edifício anterior a 1960 localizado na região de Beja... 170

Tabela 88 - Nível ótimo de rentabilidade para a reabilitação de edifício anterior a 1960 localizado na região de Bragança ... 178

Tabela 89 - Nível ótimo de rentabilidade para a reabilitação de edifício anterior a 1960 localizado na região da Guarda ... 186

(24)

(25)

xxvii ADENE - Agência para a Energia

AQS – Aquecimento de águas quentes sanitárias

CO2 – Dióxido de Carbono

COP - Coeficientes de eficiência energética em calor

GD - Número De Graus Dias

GEE – Gases de efeito de estufa

DGEG - Direção Geral de Energia e Geologia

EER - Coeficientes de eficiência energética em frio

EPBD - Directiva relativa ao Desempenho Energético de Edifícios

EPS – Poliestireno Expandido

ERSE- Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos

Esolar - Contribuição dos coletores solares

ETICS – Sistema de isolamento térmico pelo exterior

FER – Fonte de Energias Renováveis

INE - Instituto Nacional de Estatística

INETI - Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação

IVA – Imposto sobre Valor Acrescentado

JOUE - Jornal Oficial da União Europeia

Nac - Necessidades nominais de energia útil para produção de água quente sanitárias.

Nic - Necessidades nominais de energia útil para aquecimento;

Nvc - Necessidades nominais de energia útil para arrefecimento;

PNAEE - Plano Nacional de Ação para a Eficiência Energética

PNAER - Plano Nacional de Ação para as Energias Renováveis

PPEC - Plano de Promoção da Eficiência no Consumo

(26)

RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico de Edifícios

REHVA – Representantes de Associações Europeias de Aquecimento e Ventilação (Representatives of European Heating and Ventilating Associations)

SCE - Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior

SEEP - Sistema de Etiquetagem Energética de Produtos

SNGN - Sistema Nacional de Gás Natural

Tep – Tonelada equivalente de petróleo

UE – União Europeia

(27)

Capítulo 1 - Introdução 1

Capítulo 1 - Introdução

1.1

Enquadramento

As atividades humanas estão a aumentar a emissão de gases que causam o efeito estufa, originando alterações climatéricas, em função do aquecimento global, apresentando consequências tais como a subida do nível do mar, alterações nas correntes marítimas e desequilíbrio na composição química da água, verificando-se acidificação, dessalinização e desoxigenação, originando períodos de cheias ou secas mais graves e frequentes; aumento na frequência e na intensidade de tornados tropicais e outras ocorrências meteorológicas mais extremas, extinção de diversas espécies como animais e plantas, e problemas graves para a produção de alimentos. O aquecimento global e as suas consequências serão diferentes de região para região, mas a natureza destas variações regionais ainda é difícil de determinar de maneira exata. O Ártico é a região que está a aquecer mais rápido, verificando-se uma progressão no derretimento do solo permanentemente gélido, temperaturas elevadas, secas mais intensas e uma profunda modificação dos meios naturais, com o desaparecimento de espécies nativas.

Assim sendo, as atividades humanas e naturais que causam as alterações ambientais vêm, ao longo dos anos, provocando alterações climatéricas em ritmos cada vez mais acelerados. A libertação de gases que causam o efeito estufa aumenta a cada ano, provocando um desequilíbrio no sistema natural da Terra pelo que é urgente a redução das emissões desses gases prejudiciais e propor alternativas.

Neste contexto difícil, o Protocolo de Quioto, foi assinado em 1997, em Quioto, Japão, entrando em vigor em 16 de fevereiro de 2005, obrigando os países subscritores a definirem medidas de ação que promovam a utilização racional dos recursos energéticos e assim puderem reduzir as taxas de emissão de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera.

Portugal, sendo um dos países subscritores do Protocolo, aderiu adotando o Programa E4, servindo como base para a obtenção, a nível nacional, do objetivo que a União Europeia (UE) tinha proposto em termos de redução das emissões até 2012.

Foi neste contexto que surgiu a Diretiva Europeia n.º 2002/91/CE, do Parlamento Europeu, de 16 de Dezembro, sobre o Desempenho Energético dos Edifícios (EPBD, 2002), com o objetivo de promover a melhoria do desempenho energético dos edifícios na UE, tendo em conta os aspetos climatéricos externos e as condições locais, bem como as exigências de clima interior e a rentabilidade económica.

A Diretiva Europeia 2002/91/CE foi transposta para o direito nacional português de 4 de Abril de 2006 através de um pacote legislativo composto por três Decretos-lei:

(28)

2 Capítulo 1 - Introdução 1. O Decreto-Lei n.º 78/2006 de 4 de Abril, Sistema Nacional de Certificação Energética e da

Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE) que transpõe parcialmente para a ordem jurídica nacional a Diretiva nº 2002/97/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 16 de Dezembro de 2002, relativa ao desempenho energético dos edifícios.

2. O Decreto-Lei n.º 79/2006 de 4 de Abril, Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios (RSECE).

3. O Decreto-Lei n.º 80/2006 de 4 de Abril, Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE). (www.ideal-epbd.eu)

O cronograma de implementação da EPBD em Portugal passou por três fases:

1. 1 de Julho de 2007: aplicação do SCE a edifícios novos com uma área total de mais de 1000 m2,

registados para construção (quando solicitada a autorização de construção) depois desta data. 2. 1 de Julho de 2008: aplicação do SCE a novos pequenos edifícios, independentemente da área,

sendo registados para construção (quando solicitada a licença de construção) depois desta data. 3. 1 de Janeiro de 2009: a exigência de uma certificação energética de todos os edifícios entra em

vigor. Todos os edifícios, de habitação ou comércio, que sejam vendidos ou arrendados depois de Janeiro de 2009 devem ter um Certificado de Eficiência Energética, que inclua informação sobre o nível de eficiência do edifício

No entanto, estudos levados a cabo pela REHVA relativos à implementação da EPBD 2002 revelaram grandes diferenças nos regulamentos técnicos nos diferentes países da UE. Estas diferenças têm implicações muito significativas no mercado da construção e introduzem dificuldades na produção, comercialização, instalação, dimensionamento e construção no mercado aberto da UE (SEPPÄNEN O, GOEDERS G, 2010).

Este facto e a necessidade da UE acelerar o processo de redução de emissão dos GEE e do consumo energético na União levou a que em 2010 surgisse a reformulação da EPBD 2002.

A Diretiva Europeia 2010/31/UE de 19 de Maio de 2010 relativa ao desempenho energético dos edifícios (EPBD recast) vem reformular as medidas importantes necessárias na redução da dependência energética da União Europeia e das emissões de gases com efeito de estufa. Nela são estabelecidas novas metas para melhorar o desempenho energético dos edifícios, é fornecido um quadro geral comum para o cálculo do desempenho energético de edifícios e alguns novos conceitos são introduzidos, como o de Edifícios de Energia Quase Zero (NZEBs) e da definição de requisitos tendo em vista a rentabilidade económica. Além disso na diretiva é indicado expressamente que a

(29)

Capítulo 1 - Introdução 3 metodologia de cálculo do desempenho energético dos edifícios deve ter em conta as normas europeias. (www.ideal-epbd.eu, s.d.)

Com a EPBD Recast os Estados-Membros devem garantir que os requisitos mínimos de desempenho energético são assegurados com níveis de rentabilidade ótimos, ou seja, com o custo mínimo considerando todo o seu ciclo de vida. Pela primeira vez a Comissão Europeia definiu uma política de otimização de custos através de uma metodologia de cálculo. Essa metodologia está já publicada através de um documento orientador que permitirá aos Estados-Membros refletirem sobre os princípios para o cálculo de custo ótimo anual do desempenho do edifício, considerando os parâmetros nacionais relevantes. (J., ALLARD , & BRAHAM , 2011)

O documento surgiu em Janeiro de 2012, o Regulamento Delegado nº 244/2012, que complementa a EPBD Recast e onde se estabelece o quadro metodológico comparativo a utilizar pelos Estados- Membros para o cálculo dos níveis ótimos de rentabilidade dos requisitos mínimos de desempenho energético dos edifícios novos e existentes. O quadro metodológico especifica as regras para a comparação de medidas de eficiência energética, de medidas que recorrem a fontes de energia renováveis e de conjuntos e variantes dessas medidas, com base no desempenho energético primário e no custo atribuído à sua implementação. Estabelece também a forma de aplicar essas regras aos edifícios de referência selecionados, com o objetivo de definir níveis ótimos de rentabilidade dos requisitos mínimos de desempenho energético. (Europeu, 2010)

1.2

Objetivos

O presente trabalho tem como principal objetivo determinar os níveis ótimos de rentabilidade dos requisitos mínimos de desempenho energético na reabilitação de um edifício unifamiliar de referência representativo da construção característica da época anterior ao ano de 1960, mediante o cálculo do custo de implementação de medidas de eficiência energética, bem como do custo de utilização do edifício durante o ciclo de vida económico estimado.

Assim sendo, é avaliada a variação dos níveis ótimos de rentabilidade na reabilitação de edifícios unifamiliares nessa época, localizados em várias regiões do país com diferentes condições climáticas.

Em suma, podem acrescentar-se como objetivos específicos os seguintes:

- Caracterizar o edifício de referência do parque edificado em Portugal construído antes de 1960 onde eram utilizados determinados tipos de materiais, técnicas e geometrias construtivas próprias da época;

(30)

4 Capítulo 1 - Introdução diferentes: atuando na envolvente e atuando nos equipamentos de aquecimento, arrefecimento e aquecimento de águas sanitárias;

- Quantificar os custos totais associados a cada uma das variantes constituídas pelas medidas de melhoria;

- Testar medidas de melhoria na envolvente e diferentes combinações de equipamentos na reabilitação por forma a garantir edifícios com relações custo/benefício otimizadas;

- Concluir sobre quais as variantes mais vantajosas a nível da relação custo/ beneficio, a utilizar na reabilitação de edifícios de habitação (construídas antes do ano 1960) em Portugal.

1.3

Estrutura da Dissertação

O presente trabalho encontra-se dividido em 6 capítulos. No presente Capítulo é apresentado o enquadramento e os objetivos de trabalho.

O Capítulo 2 refere-se ao estado da arte, onde se aborda a reabilitação no parque edificado português consoante a idade e estado de conservação, a caracterização energética e respetiva importância do consumo e fontes de energia existentes.

No Capítulo 3 é descrita a metodologia implementada, descrevendo as diferentes fases, nomeadamente a definição dos vários custos necessários para determinar o custo global e consequentes níveis ótimos de rentabilidade.

No Capítulo 4 é feita a caracterização do edifício de referência e identificadas as diversas localizações estudadas. Também é feita uma descrição das medidas implementadas na envolvente opaca e transparente assim como a descrição dos sistemas de aquecimento, arrefecimento e AQS.

No Capítulo 5 são analisados os resultados que foram obtidos no estudo do edifício de referência, com a determinação da variante ótima a nível da relação custo/benefício para cada combinação de equipamentos, assim como a solução ótima do melhor equipamento de cada região estudada.

(31)

Capítulo 2 - Estado da arte 5

2 Capítulo 2 - Estado da arte

2.1

Reabilitação energética de edifícios

A reabilitação do edificado existente em Portugal representa apenas cerca de 6,5 % do total da atividade do setor da construção, bastante aquém da média europeia, situada nos 37 %. Acresce que, de acordo com os Censos 2011, existem cerca de dois milhões de fogos a necessitar de recuperação, o que representa cerca de 34% do parque habitacional nacional. (Diário da República, 2014)

É importante promover o regresso das populações aos centros históricos das cidades, que se encontram despovoados e envelhecidos. A reabilitação urbana deve assumir-se como uma realidade economicamente viável em todas as áreas consolidadas, garantindo-se a sua execução para todas as populações e para a habitação já existente, e não apenas para nichos de mercado.

Uma vez que o parque habitacional português necessita de obras de recuperação, devido à degradação que apresenta por motivos diversos, de onde se destacam as que se prendem com as dificuldades sentidas no cumprimento da legislação relativa à conservação dos edifícios (aplicação do Regulamento Geral das Edificações Urbanas, requisitos acústicos, eficiência energética e qualidade térmica, regime legal de acessibilidades e outras instalações).

Assim sendo no seguimento das dificuldades sentidas na reabilitação urbana, a promoção da mesma através de nova legislação (Decreto-Lei n.º 53/2014 de 8 de abril) visa um papel importante, é decisivo no sentido de agilizar e dinamizar, flexibilizando e simplificando os procedimentos de criação de áreas de reabilitação urbana, criando um procedimento simplificado de controlo prévio de operações urbanísticas e regulando a reabilitação urbana de edifícios ou frações, ainda que localizados fora de áreas de reabilitação urbana, cuja construção tenha sido concluída há pelo menos 30 anos e em que se justifique uma intervenção de reabilitação destinada a conferir-lhes adequadas caraterísticas de desempenho e de segurança.

Portanto, o Decreto-Lei n.º 53/2014 de 8 de abril, estabelece um regime excecional e temporário aplicável à reabilitação de edifícios, prevê a dispensa temporária do cumprimento de algumas normas previstas em regimes especiais relativos à construção. Assim sendo serão dispensadas as obras de reabilitação urbana da sujeição a determinadas normas técnicas aplicáveis à construção, quando as mesmas, por terem sido orientadas para a construção nova e não para a reabilitação de edifícios existentes, possam constituir um entrave à dinamização da reabilitação urbana.

(32)

6 Capítulo 2 - Estado da arte Os objetivos da reabilitação são de vários âmbitos (culturais, urbanísticos, sociais, económicos funcionais e ambientais). Destacam-se como principais objetivos da reabilitação urbana: (PAIVA, 2006)

 A valorização de edifícios enquanto património e enquanto capital imóvel segundo o princípio da intervenção mínima;

 Promover a consciencialização de identidade da cidade;

 Promover a coesão social e territorial;

 Aumento da qualidade turística;

 Reduzir o risco sísmico e de incêndio;

 Outros.

Um aspeto fundamental na discussão da viabilidade da reabilitação de edifícios relativamente à construção nova é o fator económico. Valores como o turismo, a sustentabilidade ambiental, a coesão social, a cultura ou o ordenamento do território são bastante difíceis de quantificar, no entanto existem vantagens económicas na reabilitação de edifícios, relativamente à construção nova que são bastante evidentes, das quais se destacam: (APPLETON, 2011)

 Redução de custos com demolições;

 Redução de custos com licenças;

 Incentivos financeiros;

 Redução dos custos de estaleiro;

 Reutilização dos materiais de construção.

No que diz respeito à reabilitação energética, muitos dos edifícios apresentam deficiente qualidade térmica e energética, que se traduz, essencialmente, em envolventes com um isolamento térmico insatisfatório.

A reabilitação térmica e energética de edifícios constitui assim uma das vias mais promissoras para a correção de situações de inadequação funcional, proporcionando a melhoria da qualidade térmica e das condições de conforto dos seus habitantes, permitindo reduzir o consumo de energia para aquecimento, arrefecimento, ventilação e iluminação, contribuindo também para o objetivo estratégico de redução das necessidades energéticas de Portugal e possibilitando, em muitas situações, a correção de certas patologias ligadas à presença de humidade e à degradação do aspeto nos edifícios. (DGGE,2014)

(33)

2.2

Idade do parque edificado

O forte crescimento do parque edificado, ocorreu particularmente após a década de 70. Apesar da sua idade relativamente jovem, este apresenta grandes necessidades de reparação. (Sabarigo, Maio 2012).

No que diz respeito à percentagem de edifícios construídos antes de 1970, pelos censos de 2011, era inferior aos edifícios construídos após 1970. (Figura 1)

A Figura 1 apresenta a construção de edifícios em percentagem de acordo com a época de construção (Sabarigo, Maio 2012), verificando-se que 39% dos edifícios foram construídos antes de 1970.

Figura 1 - Edifícios segundo a época de construção (Sabarigo, Maio 2012)

2.3

Estado de conservação do parque edificado

Apesar do índice de envelhecimento do parque edificado português ser relativamente baixo, este apresenta sinais evidentes da sua degradação.

As necessidades de reparação são, geralmente, proporcionais à idade do edifício. Esta diferença é bastante notória em reparações médias e em grandes reparações, sendo que nestas as necessidades de reparação de um edifício construído após 1970 podem ser cinco vezes menores que as necessidades de reparação de um edifício construído antes de 1970, como mostra a Figura 2 que apresenta, por edifício, o tipo de reparação e por época de construção.

(34)

8 Capítulo 2 - Estado da arte Figura 2 - Edifício por tipo de reparação e por época de construção

2.4

Caracterização energética nacional

Portugal é um país com escassos recursos energéticos endógenos, nomeadamente, aqueles que asseguram a generalidade das necessidades energéticas da maioria dos países desenvolvidos (como o petróleo, o carvão e o gás).

A escassez de recursos fósseis conduz a uma elevada dependência energética do exterior, nomeadamente das importações de fontes primárias de origem fóssil. Importa assim aumentar a contribuição das energias renováveis (hídrica, eólica, solar, geotérmica, biomassa) e aumentar a eficiência na sua utilização. (DGEG, 2011).

É importante referir que as estatísticas rápidas de Julho de 2014 da DGEG, considera como referência o ano 2005, correspondente ao ano base da diretiva 2009/28/CE. Esta Diretiva promove a utilização de energia proveniente de fontes renováveis e estabelece os objetivos a atingir em 2020.

De acordo com a Figura 3 que mostra a dependência energética de 2005 a 2013 (DGEG, 2014) e que foi retirada do balanço energético de 2013 publicado em Junho de 2014 pela DGEG, a taxa de dependência energética tem vindo a decrescer desde 2005. O valor mais elevado da década registou-se no ano de 2005 devido à baixa produtibilidade das centrais hídricas resultado de um ano hidrológico muito seco, e a subida registada em 2011 foi devida sobretudo ao aumento do consumo de carvão na produção de energia elétrica, para compensar a redução na produção hídrica. (DGEG, 2011).

(35)

Capítulo 2 - Estado da arte 9 Figura 3 - Dependência energética de 2005 a 2013 (DGEG, 2014)

Assim sendo de acordo com os dados publicados no balanço energético de 2013 da DGEG, verifica-se forte descida da dependência energética em 7,9%, de 2012 para 2013, e deveu-se sobretudo à redução do consumo de carvão e gás natural na produção de energia elétrica, uma vez que a produção doméstica subiu 21%.

Os maiores contributos vieram da produção hídrica com um aumento de 127% e eólica com 17%. A produção e exportação de pellets têm vindo a aumentar o seu peso no balanço energético, representando, em 2013, 6% das exportações (em teor energético).

É importante acrescentar que os valores apresentados anteriormente para a dependência energética foram calculados a partir da expressão:

Em que:

Imp Importações Exp Exportações

CEP Consumo de Energia Primária NMI Navegação Marítima Internacional AI Aviação Internacional

(36)

10 Capítulo 2 - Estado da arte

2.5

O consumo de energia final e primária em Portugal

Através do Balanço Energético Sintético publicado em Junho de 2014 pela Direção-Geral de Energia e Geologia, o consumo de Energia Final, em 2013, atingiu o valor de 15 443 594 tep, contra 15 626 329 tep face a 2012.

Também o consumo de Energia primária, em 2013, atingiu o valor de 21 481 770 tep, contra 21 581 325 tep face a 2012.

Segundo o Balanço Energético Sintético de 2014, pode-se verificar através da Figura 4 (Consumo de energia primária e energia final (DGEG,2014)), o consumo final de energia em 2013 sofreu uma quebra de 1,2%, que se deveu essencialmente à redução no consumo de derivados de petróleo e gás natural.

Com comportamento inverso, o consumo de energia primária subiu 0,5%, devendo-se sobretudo ao consumo no sector energético (+28%) e consumo como matéria-prima (+37%). (DGEG,2014)

Figura 4 - Consumo de energia primária e energia final (DGEG,2014)

No que diz respeito à Figura 4 que mostra o consumo de energia primária e energia final (DGEG,2014), os valores assinalados em tom mais claro dizem respeito à energia final e os valores assinalados em tom mais escuro dizem respeito à energia primária.

É importante referir que no Balanço Energético Sintético de 2014, publicado pela DGEG, não foi caracterizado com rigor o consumo energético por sector económico.

(37)

Capítulo 2 - Estado da arte 11 Em 2013, os consumos de energia primária e final de petróleo e derivados tenderam a estabilizar (+1,1% e -2,2%, respetivamente, de acordo com a imagem abaixo). (DGEG, 2014).

Figura 5 - Evolução do consumo de petróleo e derivados (Ktep) (DGEG,2014)

A Figura 5 mostra a evolução do consumo de petróleo e derivados (Ktep) (DGEG,2014), e verifica-se que os valores assinalados em tom mais claro dizem respeito à energia final e os valores assinalados em tom mais escuro dizem respeito à Energia Primária.

O petróleo mantém um papel essencial na estrutura de abastecimento, apresentando o valor de consumo de energia final de 7 512 455 tep, em 2012, contra 7 350 731 tep, em 2013. (DGEG, 2014). Para o consumo de energia primária de petróleo, apresentaram-se os valores de 9 296 624 tep, em 2012, contra 9 398 163 tep, em 2013.

Os combustíveis rodoviários que representam cerca 70% do consumo final de todos os produtos de petróleo energético, sofreram uma redução de 2,6% relativamente a 2012. O consumo de GPL em 2013 aumentou 42% relativamente a 2012, fundamentalmente devido à sua utilização na indústria petroquímica. (DGEG, 2014). Em 2013, no que diz respeito ao gás natural, verifica-se uma redução de 5,9% no consumo de energia primária, que ocorreu em 2013, e deveu-se à sua menor utilização nas centrais termoelétricas (-70%).

Nos restantes setores (Indústria, Serviços e Doméstico) ocorreu uma contração de 3,8%.

(38)

12 Capítulo 2 - Estado da arte Figura 6 - Evolução do consumo de gás natural (ktep) (DGEG,2014)

A Figura 6 mostra a evolução do consumo de gás natural (ktep) (DGEG,2014).

O gás natural contribuiu, nos últimos anos, para diversificar a estrutura da oferta de energia e reduzir a dependência exterior em relação ao petróleo. Manifestou uma evolução positiva, apresentando este combustível o valor de consumo de energia final de 1 479 075 tep, em 2013, contra 1 538 262 tep em 2012. Para o consumo de energia primária de gás natural, apresentaram-se os valores de 3 950 308 tep, em 2012, contra 3 715 677 tep, em 2013.

O consumo de carvão, apresentou em 2013 o valor de 17 787 tep do total do consumo de energia final e em 2013 o valor de 19 112 tep do total do consumo de energia final. Para o consumo de energia primária de carvão, apresentaram-se os valores de 2 915 008 tep, em 2012, contra 2 650 055 tep, em 2013.

É manifesto o crescimento da potência instalada em FER nos últimos anos para produção de eletricidade.

Através das estatísticas rápidas publicadas em Julho de 2014 pela Direção-Geral de Energia e Geologia, atingiu-se em 2013, 13.552 MW de potência instalada licenciada, sendo 7.549 MW em hídrica, 713 MW em biomassa, 4.727 MW em eólica, 88 MW em biogás e 392 MW em fotovoltaica, de acordo com a Figura 7 que mostra a Potência licenciada incluindo renováveis e ano móvel entre julho de 2013 a junho de 2014 – continente (MW) (DGEG,2014). Em 2013 foram produzidos 30.648 GWh de energia elétrica a partir de FER. (DGEG, 2014).

(39)

Capítulo 2 - Estado da arte 13 Figura 7 - Potência licenciada incluindo renováveis e ano móvel: julho de 2013 a junho de 2014 –

continente (MW) (DGEG,2014)

Até final de junho de 2014, no continente, foram licenciados 13.690 MW de instalações electroprodutoras a partir de FER (+ 19%) relativamente à potência instalada anualmente.

A Figura 8 mostra as potencias renováveis (DGEG,2014).

Figura 8 - Potencias renováveis (DGEG,2014)

De acordo com as estatísticas rápidas da DGEG, no ano móvel terminado em junho de 2014, o peso da energia elétrica renovável atingiu 58,8% relativamente á produção bruta + saldo importador. De acordo com a metodologia da diretiva 2009/28/C, essa percentagem situou-se em 50,1% (DGEG, publicado

(40)

14 Capítulo 2 - Estado da arte em 2014)

A produção de energia elétrica renovável caiu 0,5% relativamente ao ano móvel do mês anterior, sendo a energia eólica a principal responsável pela queda (-0,9 %). (DGEG, 2013 publicado em 2014)

Em junho de 2014 verificou-se um aumento de 9 MW na potência instalada fotovoltaica. (DGEG, publicado em 2014)

Também é importante referir que de acordo com as estatísticas rápidas publicadas em 2014 pela DGEG, em 2012, a contribuição das FER no consumo final de energia foi de 24%. 55% das FER tem origem na biomassa e 33% é da responsabilidade da hidroeletricidade, eólica e fotovoltaica. Os biocombustíveis contribuíram com 7% para as FER como mostra a Figura 9 que apresenta o contributo da energia renovável no consumo de energia final 2012 (DGEG,2014).

(41)

2.6

Consequências do consumo de energia

A utilização de energia permite-nos disfrutar de um estilo de vida que seria impossível se não dispuséssemos de recursos energéticos.

No entanto temos que poupar energia e para isso devemos mudar o modelo energético atual e aumentar a eficiência energética. Para tal podemos nomear diversos motivos, mas no topo da lista encontram-se a extinção das energias não renováveis ou de origem fóssil e os impactos negativos sobre o ambiente. (ADENE, 2012)

É importante aumentar a eficiencia energetica em varios sectores, na industrria, residencial, serviços e outros.

A nível de indústria, verifica-se que a maioria das empresas não tem tido iniciativas para implementar projectos, cujas soluções sejam viáveis para aumentar a eficiência energética, desperdiçando o seu potencial de redução de consumo de energia.

A eficiência energética e as suas consequências para o ambiente constituem preocupações transversais à indústria mundial. Muitas indústrias possuem um alto potencial de melhoria energética, mas não incorporam na sua operação as tecnologias necessárias para o tornar possível.

A maioria dos processos de melhoria é sequencial, admitir que é necessário melhorar os procedimentos ou novas tecnologias, identificar as necessidades / problemas, definir as medidas de melhoria, concepção e implementação das soluções detalhadas. Só assim é possível concretizar poupanças energéticas efectivas.

Atualmente já existe tecnologia para conseguir melhorias significativas de eficiência energética industrial numa vasta gama de sectores.

No que diz respeito ao sector residencial é importante diminuir o consumo eléctrico em função das necessidades, adquirir novos equipamentos para habitações novas ou a substituição de equipamentos pouco eficientes em habitações existentes para equipamentos eficientes e melhorar e mudar os procedimentos e hábitos de utilização dos equipamentos. (ADENE, 2012)

Assim, é fundamental que os consumidores aproveitem as potenciais fontes de poupança energética existentes nas suas habitações e, ainda, ganhar alguma sensibilidade para a racionalização energética e uso eficiente da energia.

(42)

16 Capítulo 2 - Estado da arte tendências de consumos energéticos excessivos e inconscientes, sendo cada atitude individual, um passo importante para a mudança global.

2.6.1 O consumo de energia no desenvolvimento económico e social

A transformação, transporte e uso final da energia causam impactos negativos no meio ambiente, tanto a nível local como global.

Inicialmente, e durante a fase de exploração, produzem-se resíduos, contaminam-se as águas e os solos, além de se gerarem emissões para a atmosfera. Também o transporte e a distribuição da energia afetam o meio ambiente através do impacto criado pelas redes elétricas ou oleodutos e gasodutos, ou pelas chamadas marés negras, com dramáticas consequências para os ecossistemas e economias das zonas afetadas.

Paralelamente, o consumo energético, a partir de energias fósseis, necessita sempre de passar por um processo de combustão, tanto nas centrais elétricas para produzir eletricidade, como localmente, em caldeiras ou motores de veículos.

Esta combustão dá lugar à formação de CO2, o principal gás causador do efeito de estufa, e de outros

gases e partículas poluentes que prejudicam a saúde.

Há que ter em conta que a produção de energia e o seu uso, tanto na indústria como nas habitações e

nos meios de transporte, é responsável pela maioria das emissões de CO2 causadas pelo Homem.

Por outro lado, a produção de eletricidade em centrais nucleares não emite CO2, mas cria resíduos

radioativos de difícil e dispendioso tratamento.

O uso do veículo, o aquecimento e, inclusivamente, o nosso consumo elétrico (nas centrais térmicas

onde é gerada a eletricidade) são responsáveis pela emissão de 5 toneladas de CO2 por ano. (ADENE,

2012)

2.7

Eficiência no consumo de energia elétrica

Vive-se atualmente uma época em que a energia se tornou um vetor essencial para o desenvolvimento das nações, constituindo o motor que alimenta o seu progresso. A contrapartida do uso intensivo de energia, nas suas diversas formas, revela-se na destruição progressiva do meio ambiente e na degradação da qualidade de vida. Especificamente o sector elétrico foi responsável por cerca de 28%

das emissões de CO2 de 2007 no âmbito do sector da energia, tornando premente o desenho e

(43)

Capítulo 2 - Estado da arte 17 às fontes renováveis, da utilização de combustíveis mais limpos e da gestão dos consumos. (DGEG, 2011)

A evolução na regulação e liberalização dos mercados da eletricidade e do gás natural tem levado a uma maior eficiência no lado da oferta de energia. No entanto, no que respeita ao lado da procura, continuam a existir inúmeras barreiras ao aumento da eficiência no consumo de energia, nomeadamente quanto à participação das empresas de energia em atividades de eficiência energética.

Adicionalmente, a existência de diversas barreiras à adoção de equipamentos e hábitos de consumo mais eficientes por parte dos consumidores, bem como a eventual existência de externalidades ambientais não refletidas nos preços, justifica a implementação de medidas de promoção da eficiência no consumo. Estas barreiras/falhas de mercado dificultam/impedem a tomada de decisões eficientes pelos agentes económicos. Entre as várias barreiras de mercado à eficiência no consumo citam-se alguns exemplos: período de retorno do investimento alargado, diferença entre preços de fornecimento ou das tarifas aplicáveis e os custos marginais de curto prazo, externalidades ambientais, falta de informação e elevados custos de transação associados, desalinhamento de interesses entre os agentes ou restrições financeiras dos consumidores. (DGEG, 2011)

Reconhecendo esta situação, no âmbito das suas atribuições e em conformidade com as diretrizes comunitárias e nacionais, a ERSE consignou no Regulamento Tarifário a criação de um Plano de Promoção da Eficiência no Consumo (PPEC).

O PPEC de energia elétrica tem como objetivo a promoção de medidas que visem melhorar a eficiência no consumo de energia elétrica, através de ações empreendidas pelos comercializadores de energia elétrica, operadores das redes de transporte e de distribuição de energia, associações e entidades de promoção e defesa dos interesses dos consumidores de energia elétrica, associações empresariais, associações municipais, agências de energia e instituições de ensino superior e centros de investigação, sendo destinadas aos consumidores dos diferentes segmentos de mercado. As ações resultam de medidas específicas propostas, sujeitas a um concurso de seleção, cujos critérios estão definidos nas referidas Regras do Plano de Promoção da Eficiência no Consumo. Este concurso permite selecionar as melhores medidas de eficiência energética a implementar pelos promotores anteriormente referidos,

tendo em conta o montante do orçamento do PPEC.(DGEG, 2011)

2.8

Fontes de energia renováveis e não renováveis em Portugal

As fontes de energia renováveis são todas aquelas a que se pode recorrer de forma permanente, porque são inesgotáveis, como por exemplo a energia Solar, Hídrica, Eólica, Biomassa, Marés, Energia das

(44)

18 Capítulo 2 - Estado da arte Ondas e Geotérmica.

As energias renováveis caracterizam-se igualmente por terem um impacto ambiental nulo na emissão de gases que provocam o efeito de estufa.

As energias não renováveis diminuem à medida que são consumidas e têm reservas limitadas. São exemplos o Carvão, Gás Natural, Petróleo e Urânio.

Podem ser de origem fóssil, formadas pela transformação de restos orgânicos acumulados na natureza há milhões de anos, ou de origem mineral. São de origem fóssil o carvão, o petróleo e o gás natural.

De origem mineral, temos o urânio, utilizado para produzir energia elétrica.

À medida que as reservas diminuem, torna-se cada vez mais difícil a sua extração e, consequentemente, aumenta o seu custo.

Inevitavelmente, se mantivermos o modelo de consumo atual, os recursos não renováveis deixarão de estar disponíveis num futuro próximo, quer seja pela extinção das suas reservas, quer seja porque a sua extração deixará de ser economicamente rentável a médio prazo. (ADENE, 2012)

2.8.1 Gás natural

Portugal é caracterizado por não ter jazidas de gás natural, ou seja, não há produção de gás natural em território nacional. O aprovisionamento de gás natural para o mercado português é efetuado através de contratos "take-or-pay" de longo prazo em que os principais países fornecedores de gás natural são a Argélia e a Nigéria.

A organização do Sistema Nacional de Gás Natural (SNGN) assenta fundamentalmente na exploração da rede pública de gás natural, constituída pela Rede Nacional de Transporte, Instalações de Armazenamento e Terminais de GNL e pela Rede Nacional de Distribuição de Gás Natural. A disponibilização do gás natural, por se tratar do acesso a um bem essencial, está sujeita a obrigações de serviço público, da responsabilidade de todos os intervenientes do sector, e de entre as quais se destacam: (1) a segurança, a regularidade e a qualidade do abastecimento; (2) a garantia da universalidade de prestação do serviço; (3) a garantia da ligação de todos os clientes às redes; 4) a proteção dos consumidores designadamente quanto a tarifas e preços; (5) a promoção da eficiência energética e a proteção do ambiente.

Aos agentes que intervêm no sector são assegurados os seguintes direitos: (1) liberdade de acesso ao exercício das atividades; (2) não discriminação; (3) igualdade de tratamento e de oportunidades; (4) imparcialidade nas decisões; (5) transparência e objetividade das regras e decisões; (6) acesso à

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Capítulo 2 - Estado da arte 19 informação e salvaguarda da confidencialidade da informação comercial considerada sensível e (7) liberdade de escolha do comercializador de gás natural. Neste contexto, a atividade de regulação, exercida pela ERSE, tem por finalidade contribuir para assegurar a eficiência e a racionalidade das atividades em termos objetivos, transparentes, não discriminatórios e concorrenciais, através da sua contínua supervisão e acompanhamento, integrada nos objetivos de realização do mercado interno e da liberalização do sector.

Estão sujeitas a regulação as atividades de receção, armazenamento e regaseificação de GNL, de armazenamento subterrâneo, de transporte, de distribuição e de comercialização de último recurso de gás natural, bem como a de operação logística de mudança de comercializador.

A intervenção da ERSE no exercício das suas atribuições relativamente ao sector do gás natural, desenvolve-se, de entre outras, nas seguintes áreas: (i) Liberalização do sector do gás natural; (ii) Criação do Mercado Ibérico de Gás Natural (MIBGAS); (iii) Monitorização das atividades e dos agentes do sector; (iv) Definição de tarifas e preços para as atividades reguladas; (v) Promoção de níveis adequados de qualidade de serviço; (vi) Elaboração de regulamentos; (vii) Disponibilização de um suporte gráfico e numérico através de factos e números, e (viii) Realização de inspeções e auditorias (DGEG, 2011)

2.8.2 Eletricidade

Tradicionalmente, a produção de energia elétrica em Portugal continental era de origem predominantemente térmica.

Mais recentemente tem vindo a aumentar a produção de energia a partir de fontes de energia renovável, nomeadamente aproveitamentos eólicos, aproveitamentos solares fotovoltaicos, centrais mini-hídricas, bem como centrais térmicas a partir da combustão de biomassa e biogás.

De todas as fontes renováveis, os aproveitamentos eólicos e os mini-hídricos são os que maior fatia representa na produção de eletricidade. Tem igualmente aumentado o valor da energia elétrica produzida por co-geração (produção combinada de calor e eletricidade em que é aproveitado o calor

gerado na combustão para fins industriais ou de aquecimento).

Estes empreendimentos integram a produção em regime especial (PRE), a atividade licenciada ao abrigo de regimes jurídicos especiais, no âmbito da adoção de políticas destinadas a incentivar a produção de eletricidade, nomeadamente através da utilização de recursos endógenos renováveis ou de tecnologias de produção combinada de calor e eletricidade.