conservaÇÃo de energia
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CONSERVAÇÃO DE ENERGIA EM EDIFICIOS COMERCIAISTRANSCRIPT
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL,
ARQUITETURA E URBANISMO.
Conservao de Energia em Edifcios Comerciais atravs da
Implementao de Dispositivos de Automao
Marcone Susumu Gomazako
Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Mariotoni
Campinas, SP
2007
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL,
ARQUITETURA E URBANISMO.
Conservao de Energia em Edifcios Comerciais atravs da Implementao de Dispositivos de Automao
Marcone Susumu Gomazako
Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Mariotoni
Tese de Doutorado apresentada Comisso de ps-graduao da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Doutor em Engenharia Civil, na rea de concentrao de Recursos Hdricos, Energticos e Ambiente.
Campinas, SP 2007
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FICHA CATALOGRFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA REA DE ENGENHARIA E ARQUITETURA - BAE - UNICAMP
G585c
Gomazako, Marcone Susumu Conservao de energia em edifcios comerciais atravs da implementao de dispositivos de automao / Marcone Susumu Gomazako.--Campinas, SP: [s.n.], 2007. Orientador: Carlos Alberto Mariotoni Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. 1. Edifcios inteligentes. 2. Automao. 3. Arquitetura e conserveo de energia. 4. Energia eltrica - Conservao. I. Mariotoni, Carlos Alberto. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. III. Ttulo.
Ttulo em Ingls: Conservation of energy in commercial buildings through the
implementation of automation devices. Palavras-chave em Ingls: Automation devices, Energy efficiency, Air
conditioning system rea de concentrao: Recursos hdricos, energticos e ambientais Titulao: Doutor em Engenharia Civil Banca examinadora: Marcos A. P. Saramago, Paulo S. F. Barbosa, Ricardo
Rodrigues Martini, Frederico F. Mauad. Data da defesa: 23/10/2007 Programa de Ps-Graduao: Engenharia Civil
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DEENGENHARIA CIVIL,
ARQUITETURA E URBANISMO.
ConservaodeEnergiaemEdifciosComerciaisatravsdaImplementaodeDispositivosdeAutomao
MarconeSusumuGomazako
TesedeDoutoradoaprovadapelaBancaExaminadora,constitudapor:
C4 i~'Prof.Dr.CarlosAlbert MariotoniPresidentee~ tadorFEC- UNlCAPr.Q(.'Dr~arcosA.P.Saramago
EM -UNICAMP
-A~Prof.Dr.PauloS.F.Barbosa
FEC - UNICAMP
~ ,",
Campinas,23deoutubrode2007
1l1
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Resumo Este trabalho vem apresentar um panorama do sistema eltrico geralmente encontrado
em construes comerciais de grande porte, com cerca de trinta anos de funcionamento, que
operam de forma pouco eficiente para os parmetros atuais, principalmente no seu sistema de ar
condicionado central.
Nessa construo (estudo), seu sistema de condicionamento ambiental representa um
acrscimo na demanda energtica de cerca de 60%, passando de 450.000 kWh/ms para 750.000
kWh/ms, e a troca desses equipamentos por mais modernos e eficientes, significaria grandes
investimentos, tornando-se invivel no curto prazo.
Com isso, elaborou-se um prottipo contendo dispositivos de automao, que podem
ser incorporados ao sistema existente, sem grandes dificuldades, e minimizando os custos
operacionais com o sistema. Esses dispositivos permitem um monitoramento mais eficiente, sem
a necessidade desses investimentos, como a substituio de grandes equipamentos (compressores,
chillers, etc.) que fazem parte do sistema de ar condicionado central.
Esse prottipo permitiu demonstrar que com a aplicao desses dispositivos
incorporados nesses sistemas, podem gerar uma economia de cerca de 20% no consumo de
energia eltrica, que representa uma economia bastante significativa de 60.000 kWh/ms (neste
caso) quando operado o sistema de ar condicionado, alm de aliviar os recursos humanos
disponibilizados para esse tipo de monitoramento.
Palavras Chaves: dispositivos de automao, economia de energia, sistema de ar condicionado
central.
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Abstract This work comes to present a panorama of the electric system found usually in commercial constructions of great load, with about thirty years of operation, that operate in way a little efficient for the current parameters, mainly in her air conditioning system.
In that construction (in study), her system of environmental conditioning represents an increment in the energy demand of about 60%, passing to the 450.000 kWh/month for 750.000 kWh/month, and the change of those equipments for more modern and efficient, it would mean great investments, becoming unviable in the short period.
With that, a prototype was elaborated containing automation devices, that can be incorporate to the existent system, without great difficulties, and minimizing the operational costs with the system. Those devices allow a more efficient monitoring, without the need of those investments, as the substitution of great equipments (compressors, chillers, etc.) that they part of the system of air conditioned central.
That prototype allowed to demonstrate that with the application of those incorporate devices in those systems, they can generate an economy of about 20% in the electric power consumption, that represents a quite significant economy of 60.000 kWh/month, (this case) when operated the system of conditioned air, besides relieving the human resources made available for that monitoring type.
Key words: automation devices, saving energy, air conditioning system.
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Dedicatria
Jesus Cristo e Nossa Senhora
Pela sabedoria, inspirao, sade e proteo durante toda minha vida.
A minha querida esposa e filho (meus tesouros)
Por todo amor, dedicao e conforto durante o desenvolvimento deste trabalho.
Aos meus Pais e Avs
Pelo sacrifcio enfrentado em nova ptria, luta, dedicao e incentivo aos estudos
dos filhos e netos, apesar das dificuldades, sempre estimulando o conhecimento e novos
desafios, acreditando que a educao leva ao desenvolvimento intelectual e pessoal.
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Agradecimentos
Nunca poderemos ser suficientemente gratos a Deus, a
nossos pais e aos nossos mestres (Aristteles)
Ao grande amigo e orientador Dr. Carlos Alberto Mariotoni, pela orientao,
amizade, pacincia, crdito, estmulo, compreenso e amizade.
Ao meu querido pai in memoriam, pelo grande sacrifcio, dedicao, luta,
compreenso e estmulo aos estudos.
A minha esposa, pelo amor, dedicao e compreenso durante todos esses 23
anos de convivncia em famlia.
Aos Profs. Dr. Antonio Carlos Demamboro, do Departamento de Engenharia
Civil e Arquitetura, e Dr. Marcos Antonio Porta Saramago, do Departamento de
Engenharia Mecnica da Unicamp, pelo empenho e auxilio no desenvolvimento desse
trabalho,
Ao CEFET So Paulo (Centro Federal de Educao Tecnolgica de So
Paulo), pelo estmulo e apoio na capacitao deste servidor, no desenvolvimento desse
trabalho,
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Aos colegas e professores do Cefet de So Paulo, Profs. Milton Carlos,
Msc.Cambraia, Msc.Jos Carlos e Msc.Cntia do Dep. de Eletrotcnica, em especial aos
Dr.Joo Virgilio Merighi, Dr.Rita M. Fortes, Dr. Antonio Carlos de Bragana, ao Dep.
Construo Civil, pela amizade e estmulo, e outros que me apoiaram no
desenvolvimento deste trabalho.
Ao Eng. MSc Mauricio, da HI Tecnologia, pela confiana e cesso do
dispositivo eletrnico CLP ZAP 500 ZEM 400, na simulao do sistema de ar
condicionado central, de vital importncia no desenvolvimento o prottipo.
Ao Carrefour, em especial o Sr. Natal, Gerente de Manuteno da loja
avaliada, e ao Sr. Victor, gerente de departamento, que permitiram a realizao de coleta
de informaes da loja Carrefour Dom Pedro, desse trabalho
A todas as pessoas que direta ou indiretamente que contriburam em todas as
formas de meu aprendizado.
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Sumrio
Resumo .....................................................................................................................................iv
Lista de figuras...........................................................................................................................v
Lista de tabelas .........................................................................................................................vi
Abreviaturas ............................................................................................................................vii
1 - Introduo .............................................................................................................................1
2 Objetivos ..............................................................................................................................7
3 - Reviso Bibliogrfica ........................................................................................................11
3.1 Panorama Energtico Brasileiro.................................................................................12
3.2 A participao do gs natural na matriz energtica ...................................................25
3.3 Investimentos no setor energtico .............................................................................34
4 Sistema de Automao Predial .........................................................................................41
4.1 - Conceito de Edifcio Inteligente ................................................................................46
4.2 Funes Domticas e Classificao...........................................................................50
4.2.1 Funo de Gesto................................................................................................50
4.2.2 Funo de Controle.............................................................................................51
4.2.3 Funo de Comunicao....................................................................................51
4.2.4 Redes Domticas e padronizao.................................................................... .52
4.2.5 - Principais Padres utilizados em Redes Domticas .........................................52
4.3 Evoluo da Automao Predial ................................................................................55
4.3.1 A incorporao de novos conceitos ...................................................................58
4.3.2 O Cabeamento Estruturado ................................................................................60
ix
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4.3.3 Principais Elementos de um Sistema Predial ............................................. .....65
4.3.4 O Retrofit de Edifcios .......................................................................................66
4.3.4.1 Levantamento ............................................................................................66
4.3.4.2 Comunicao entre os Diferentes Sistemas ...............................................67
4.3.4.3 Interface com Equipamentos Existentes ....................................................68
4.3.4.4 Retorno do Investimento atravs do retrofit...............................................69
4.3.5 Sistemas Automatizados ...................................................................................70
4.3.5.1 Simulao e Modelagem de Sistemas Automatizados ..............................71
4.3.5.2 Modelagem de Sistemas Dinmicos ..........................................................73
4.3.5.3 Elementos de um Sistema Automatizado ..................................................75
4.3.6 Linguagens utilizadas para Modelagem de Sistemas Automatizados ...............78
4.3.7 Norma Internacional IEC 61131-3 ....................................................................82
4.3.8 Programao Estruturada em CLPs utilizando GRAFICET ............................86
4.3.9 Elementos do GRAFCET ..................................................................................88
4.3.10 Etapas do GRAFICET .....................................................................................89
4.3.10.1 Tipos de aes associadas s Etapas .......................................................91
4.3.11 Transies e Receptividade .............................................................................91
4.3.11.1 Principais Funes Associadas s Receptividades .................................93
4.3.11.2 Ligaes Orientadas ...............................................................................93
4.3.12 Salto de Etapas .................................................................................................96
4.3.13 Retorno de Etapas ........................................................................................... 97
4.3.14 Regras de Evoluo ........................................................................................97
4.4 Modelagem de Sistemas Automatizados utilizando Redes de Petri ........................100
4.4.1 Sistemas Automatizados .................................................................................101
x
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4.4.2 Ciclo de Vida de um Sistema Automatizado ..................................................102
4.4.3 Sistemas de Eventos Discretos .......................................................................103
4.5 Redes de Petri ..........................................................................................................107
4.5.1 Redes de Petri Conceitoe Bsicos e Definies............................................112
4.5.2 Representao das Redes de Petri ...................................................................113
4.6 Projeto da Arquitetura de Comando ........................................................................119
4.6.1 Arquitetura Funcional ......................................................................................119
4.6.2 Arquitetura Material ........................................................................................122
4.6.3 Arquitetura Operacional ..................................................................................123
4.7 Validao do Comportamento Temporal atravs de RdP .......................................124
4.8 Arquitetura de Superviso e Controle de Redes de Comunicao ..........................126
4.8.1 Sistema de Superviso e Controle ...................................................................128
4.8.2 Caractersticas dos Sistemas Supervisrios .....................................................130
4.8.2.1 O Controle Supervisrio ..........................................................................132
5 Materiais e Mtodos Estudo de caso (Hipermercado) ..................................................133
5.1 Metodologia .............................................................................................................137
5.1.2 Sistema de Alimentao de Energia Eltrica ...................................................141
5.2 Frio Alimentar .........................................................................................................148
5.2.1 Balces Frigorficos .........................................................................................151
5.3 Sistema de Ar Condicionado Central ......................................................................155
5.4 Sistema de Iluminao Artificial .............................................................................165
5.5 Proposta de Automao ...........................................................................................167
5.5.1 Controlador Lgico Programvel ZAP 500 com modulo de expanso............168
5.5.2 Inversor de Freqncia CFW 08 WEG .........................................................172
xi
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5.5.3 Multmetro Digital Minipa ET 2976 ............................................................173
5.6 Simulao atravs do prottipo ...............................................................................174
6 Resultados.........................................................................................................................179
7 Concluso ........................................................................................................................183
8 Bibliografia .....................................................................................................................187
9 Anexo ...............................................................................................................................195
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Lista de Figuras e Grficos
Figura 1.1 Maiores preocupaes da populao da cidade de S. Paulo.............................. .5
Figura 1.2 Brasil pas com maior ndice de criminalidade .............................................. .5
Figura 3.1.1 Maiores Geradores de Energia Eletrica............................................................ 13
Figura 3.1.2 Oferta Interna de Energia (2006)................... ................................................. 14
Figura 3.1.3 Matriz Energtica Brasileira (2005)................................................................. 15
Figura 3.1.3 Estrutura de Oferta Interna de E. E. no Brasil.................................................. 16
Figura 3.1.4 Consumo Energtico Nacional (1973-2004).................................................... 16
Figura 3.1.5 Hidreltrica de Itaipu (Brasil-Paraguai)............................................................17
Figura 3.1.6 Oferta Interna de Energia Eltrica no Brasil (2005).........................................18
Figura 3.1.7 Potencial Hidreltrico Brasileiro (2005)...........................................................19
Figura 3.1.8 Dependncia Externa de Energia(1793-2003)..................................................20
Figura 3.1.9 Matriz Energtica Mundial x Matriz Energtica Brasileira (1989)..................22
Figura 3.1.10 Matriz Energtica Mundial (1973-2003).......................................................23
Figura 3.1.11 Percentual de Biodiesel no leo Diesel.........................................................24
Figura 3.2.1 Concessionrias de distrib.GN .........................................................................25
Figura 3.2.2 Plataforma Sub.Campos ...................................................................................26
Figura 3.2.3 Reservas de GN Brasil .....................................................................................27
Figura 3.2.5 Sistema de cogerao gs ..............................................................................30
Figura 3.2.6 Evoluo do consumo de e.e Estado de S.Paulo ..............................................33
Figura 3.3.1 Principais Fontes de Energia Eltrica do Brasil ...............................................38
Figura 3.3.2 Consumo de energia eltrica setorial ...............................................................40
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Figura 4.1 Sistema de Controle Industrial ........................................................................... 44
Figura 4.1.1 Lloyds Building .............................................................................................. 48
Figura 4.2.2 Citibank Avenida Paulista ........................................................................... 49
Figura 4.3.1 Edifcios com Sistemas de Monitoramento Remoto.........................................59
Figura 4.3.2.1 - Cabeamento estruturado ................................................................................61
Figura 4.2.2.2 Sistema de cabeamento horizontal e vertical .............................................. 62
Figura 4.3.2.3 Evoluo dos sistemas integrados .............................................................. 63
Figura 4.2.2.4 Sistema de Monitoramento Predial............................................................ .64
Figura 4.3.5.2.1 Classificao Geral de Sistemas .............................................................. 75
Figura 4.3.5.3.1 Sistema Automatizado ............................................................................. 77
Figura 4.3.6.1 Automatismo Combinatrios .................................................................... .78
Figura 4.3.6.2 Automatismo Seqencial ............................................................................ 78
Figura 4.3.7.1 Programao utilizando Lista de Instrues .............................................. 83
Figura 4.3.7.2 Telas tpicas de Diagramas Ladder ............................................................ 84
Figura 4.3.7.3 Diagramas de Blocos de Funes .............................................................. 85
Figura 4.3.7.4 Exemplos de telas de programao utilizando SFC ................................... 85
Figura 4.3.8.1 Implementao de uma transio utilizando Ladder .................................. 87
Figura 4.3.9.1 Esquema ilustrativo de um GRAFCET ...................................................... 88
Figura 4.3.10.1 Etapas e Aes de um GRAFCET .......................................................... 90
Figura 4.3.10.2 Ao Condicional num GRAFCET ........................................................ 91
Figura 4.3.11.1 Transio e Receptividade de um GRAFCET ........................................ 92
Figura 4.3.11.2 Exemplo de Temporizao num GRAFCET .......................................... 93
Figura 4.3.11.2.1- Ligaes Orientadas Seqenciais ........................................................... 94
Figura 4.3.11.2.2 Ligao Orientada AND Divergente .................................................... 94
xiv
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Figura 4.3.11.2.3 Ligao orientada AND Convergente .................................................. 95
Figura 4.3.11.2.4 Ligao orientada OR Divergente ........................................................ 95
Figura 4.3.11.2.5 Ligao orientada OR Convergente ...................................................... 96
Figura 4.3.12.1 - Representao de um salto de etapas ........................................................ 96
Figura 4.3.13.1 - Retomada de etapas .................................................................................. 98
Figura 4.3.14.1 Regras de Evoluo de um GRAFCET .....................................................100
Figura 4.4.1 Caracterizao de um sistema nas partes mestre/escravo............................ 101
Figura 4.4.2.1 Diagrama de Atividades de AS ............................................................... 103
Figura 4.4.3.1 Exemplo de Sistema de evento discreto .................................................. 105
Figura 4.5.1 .1 Utilizao de rede Petri ........................................................................ 112
Figura 4.5.2.1 Rede de Petri marcada I.......................................................................... 114
Figura 4.5.2.2 Rede de Petri marcada II ........................................................................ 116
Figura 4.5.2.3 Marcao resultante do disparo ............................................................. 117
Figura 4.5.2.4 Rdp onde nmero de marcas em qualquer lugar lim............................... 118
Figura 4.6.1 Modelo Esquemtico de arquitetura funcional............................................ 112
Figura 4.6.2.1 Exemplo de arquitetura material........................................................... ... 121
Figura 4.6.3.1 Exemplo de arquitetura operacional ........................................................ 123
Figura 4.7.1 Projeo do modelo de um tratamento de CLP .......................................... 125
Figura 4.8.1 Controle Supervisrio ................................................................................. 128
Figura 4.8.2.1 Principais caractersticas de um sistema supervisrio.............................. 130
Figura 4.8.2.2 Sistema supervisrio de Hipermercado .................................................... 131
Figura 5.1 Diagrama Unifilar do Sistema de Alimentao da Loja ...................................133
Figura 5.1 Hipermercado Carrefour ................................................................................ 134
Figura 5.1.1 Registrador RMS Marh 21 .......................................................................... 138
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Figura 5.1.2 Coleta de dados- barramento ....................................................................... 139
Figura 5.1.3 Diagnostico do transformador principal ...................................................... 140
Figura 5.1.2.1 Transformador principal 1000 kVA ......................................................... 141
Figura 5.1.2.2 Painel de controle do transformador II ..................................................... 142
Figura 5.1.2.3 Grupo gerador ........................................................................................... 142
Figura 5.1.2.4 Sistema de Medio Remota .................................................................... 143
Figura 5.1.2.5 Esquema de funcionamento de superviso e.e ......................................... 143
Figura 5.1.2.6 Consumo geral da loja principal .......................................................... 144
Figura 5.1.2.6 Medidor de energia do locatrio .......................................................... 146
Figura 5.1.2.7 Sistema de No-brake ............................................................................ 146
Figura 5.1.2.8 Diagnostico registrado do transformador II.......................................... 147
Figura 5.2.1 Cadeia de frios ........................................................................................ 149
Figura 5.2.2 Condies de conservao de alimentos ................................................ 150
Figura 5.2.3 rea de preparao de alimentos ........................................................... 151
Figura 5.2.1.1 Balco expositor com cortina retrtil .................................................. 152
Figura 5.2.1.2 Sistema de conteno dos balces expositores ................................... 152
Figura 5.2.1.3 Cmara fria .......................................................................................... 153
Figura 5.2.1.5 Diagnstico do Frio Alimentar ............................................................ 154
Figura 5.3.1 Esquema genrico de sistema de ar condicionado ................................. 157
Figura 5.3.2 Sistema de ar condicionado de gua gelada ........................................... 158
Figura 5.3.3 Tanque de gua gelada e torre de resfriamento ..................................... 159
Figura 5.3.4 Chiller de ar condicionado ..................................................................... 160
Figura 5.3.5 IHM do ar condicionado ........................................................................ 161
Figura 5.3.6 Painel de CLP ........................................................................................ 161
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Figura 5.3.7 Consumo mdio de e.e prdio comercial ............................................... 162
Figura 5.3.8 Diagnstico do Sistema de Ar Condicionado Central ....................................163
Figura 5.4.1 Iluminao artificial .............................................................................. 165
Figura 5.4.2 Quadro de dispositivo ........................................................................... 166
Figura 5.4.5 Painel de superviso no monitor .......................................................... 166
Figura 5.5.1 Prottipo ............................................................................................... 168
Figura 5.5.1.1 Configurao de Controlador ZAP 500............................................. 169
Figura 5.6.1.2 Painel CLP ZAP 500 ........................................................................ 170
Figura 5.6.1.3 Portas de comunicao CLP .............................................................. 171
Figura 5.6.1.4 Esquema de ligao da termoresistncia ........................................... 171
Figura 5.6.2.1 Diagrama de inversor de freqncia CFW 08 ................................... 172
Figura 5.6.2.2 Fancoil e damper ............................................................................... 173
Figura 5.6.3 Tela de grfico do multmetro e PC ..................................................... 174
Figura 5.6.3.1 Grfico Temperatura x Tempo .......................................................... 175
Figura 5.6.3.2. Diagrama do sistema de controle ...................................................... 175
Figura 5.6.3.3 Sistema de circulao de gua gelada ................................................ 176
Figura 5.6.3.4 Aplicao de inversores em fancoils .................................................. 177
Figura 7.1 Expanso da Oferta de Energia Eltrica no Brasil..................................... 182
Figura 7.2 Custo da energia ........................................................................................ 183
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Lista de Tabelas
Tabela 1 Consumidores de GN no Estado de So Paulo.......................................................31
Tabela 2 Consumo por consumidor mdia mensal de GN ................................................31
Tabela 3 Capacidade Instalada e Empreendimentos em operao e construo ..................36
Tabela 4 Classes de Sistemas Dinmicos .............................................................................73
Tabela 5 Norma IEC 61131 ..................................................................................................82
Tabela 6 Registro da Demanda do Transformador Principal................. ........... ................144
Tabela 7 Evoluo dos Compressores de Ar Condicionado................................................157
Tabela 8 Registro de Demanda do Sistema de Ar Condicionado Central...........................162
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Abreviaturas
A Ampre
a.a ao ano
ABCI Associao Brasileira da Construo Industrializada
ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas
ABRAVA Associao Brasileira de Refrigerao, Ar Condicionado, Ventilao e
Aquecimento
ANEEL Agncia Nacional de Energia Eltrica
ANP Agncia Nacional de Petrleo
ASHRAE American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditining engeneers
BEM Balano Energtico Nacional
BNDES Banco Nacional de Desenvolvimento Social
CC Custo de Conexo
CCEE Cmara de Comercializao de Energia Eltrica
Cebus Consumer Electronic Bus
CEIC Centro Empresarial Ita Conceio
Cemig Companhia Energtica de Minas Gerais
CFTV circuito fechado de TV
CLP Controlador Lgico Programvel
CO2 dixido de carbono
CPFL Companhia Paulista de Fora e Luz
CSMA/CA Carrier Sense Multiple Acess/ Collision Avoidance
CSMA/CD Carrier Sense Multiple Acces/ Collision Detection
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CV Cavalo Vapor
EIB European Installation Bus
EIBG European Intelligent Building Group
EPUSP Escola Politcnica da USP
EUA Estados Unidos da Amrica
FDB Function Block Diagram
FMI Fundo Monetrio Internacional
FPS Fora de Ponta Seca
FPU Fora de Ponta mida
GLD Gerenciamento do Lado da Demanda
GWh Giga Watt hora
Hz Hertz
I/O Imput/Output
IBI Intelligent Buildings Institute
IBSC Intelligent Building Study Committee
IEC International Electrotechnical Committee
IHM Interface Homem Mquina
IL Instruction List
Kbps kilo bite por segundo
kVA kilo Volt ampere
kvar kilo Volt ampere reativo
kW kilo Watt
kWh kilo Watt hora
LD Diagrama Ladder
xx
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LEE UERJ Laboratrio de Engenharia Eltrica Universidade Estadual do Rio de Janeiro
MAE Mercado Atacadista de Energia Eltrica
Mbps Mega bite por segundo
MME Ministrio da Minas e Energia
NOx Monxido de nitrognio
oC Grau centgrado
PC Parte Comando
PC Personal Computer
PCH Pequenas Centrais Hidreltricas
PIB Produto Interno Bruto
PLD Preo de Liquidao de Diferenas
PO Parte Operativa
PPP Parceria Pblico Privado
PROALCOOL Programa Nacional do lcool
PROCEL Programa Nacional de Conservao de Energia Eltrica
PS Ponta Seca
PU Ponta mida
RdP Rede de Petri
SA Sistema Automatizado
SCADA Supervisory Control And Data Acquisition Sistema de Superviso e Controle
SED Sistemas de Eventos Discretos
SFC Sequential Function Chart
ST Structured Text
TR Tonelada de Refrigerao
xxi
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TUSD Tarifa de Uso do Sistema de Distribuio
TUST Tarifa de Uso do Sistema de Transmisso
TWh Ter Watt hora
V volts
V Volts
xxii
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1 - Introduo
No mundo contemporneo a busca pela eficincia, produtividade, conforto, segurana e
qualidade nos servios prestados aos usurios de bens e servios, so as principais condicionantes
para conservao e atrao de novos clientes, e a infraestrutura parte importante desse processo.
Para se conseguir esses objetivos tem-se que necessariamente considerar novos conceitos e
diferentes tcnicas a serem aplicadas na modelagem dos sistemas prediais, alm do
aproveitamento eficiente dos recursos da tecnologia atuamente disponivel.
O rpido desenvolvimento tecnolgico na rea da eletrnica, computao e sistemas da
informao nas ltimas dcadas, tem viabilizado aplicaes interessantes e importantes em todos
os segmentos da sociedade, que num primeiro instante chocam pelo ineditismo, mas rapidamente
se incorporam no dia a dia das pessoas, passando a ser condicionante da sociedade
contempornea.
Assim foi com o relgio de pulso que de analgico passou a ser digital, o computador de
vlvulas de uso corporativo de grandes dimenses ao computador pessoal (PCs) e notebooks, de
maior velocidade, preciso e armazenamento de dados, e dispositivos de automao aplicados
em processos industriais proporcionando produtividade, reduo de custos e qualidade aos
produtos manufaturados.
Em principio, qualquer grandeza fisica pode ser controlada, isto , pode ter seu valor
intencionalmente alterado. Obviamente, h limitaes prticas, uma das inevitveis a restrio
da energia que dispomos para afetar os fenmenos: por exemplo, a maioria das variveis
climatolgicas pode ser medida, mas no controlada, devido a ordem de grandeza da energia, mas
podem ser prevista com certa antecedncia, a ponto de se evitar determinadas panes no sistema.
O controle manual implica em se ter um operador presente no processo de uma varivel
fsica e que de acordo com a necessidade e conhecimento, opera uma dispositivo qualquer
(vlvula, alavanca, chave...) produzindo alteraes nesse processo.
1
-
Inicialmente os sistemas de automao foram desenvolvidos para aplicaes em
processos industriais, mais especificamente na indstria automobilstica, conforme o grupo
coordenado pelo Laboratrio de Engenharia Eltrica da Faculdade de Engenharia da
Universidade do Estado do Rio de Janeiro at al. O desenvolvimento do Controlador Lgico
Programvel CLP, foi realizado em 1968, pela equipe de engenheiros da General Motors,
devido a grande dificuldade de mudana da lgica de controle dos painis de comando na linha
de montagem, que implicavam grande empenho de tempo e dinheiro.
Posteriormente essa automao migrou para toda indstria manufatureira, mas somente
a partir da dcada de 80, conforme Souza (2004), at al, essa tecnologia da automao e
superviso comea a ser aplicada de uma forma mais abrangente nas construes industriais,
comerciais e residenciais, auxiliando o processo de gesto dos sistemas prediais: insumos
energticos, segurana, transporte, climatizao, e outros componentes integrados a edificao,
Gonsalves (2005).
Atualmente, essa tecnologia possui diversas aplicaes em vrias atividades, onde a
popularizao de produtos eletro-eletrnicos vem sendo absorvido por praticamente todas
camadas sociais, onde tem gerado aumento significativo na demanda de energia eltrica em todo
mundo, e um novo panorama tem surgido no setor de energia, onde os investimentos so focados
em polticas de conservao de energia eltrica.
Investimentos estes, no somente do setor governamental, mas tambm das
concessionrias de energia, preocupadas com a continuidade no atendimento aos seus
consumidores e a preservao de sua capacidade limitada de gerao, seja pelos insumos das
termeltricas no renovveis, seja pela limitao da capacidade dos reservatrios, sujeitos as
condies climticas, ou mesmo buscando novas alternativas, pouco conhecidas ou inviveis no
curto prazo, no suprimento de energia.
Assim, a conscientizao da conservao de energia eltrica, mesmo que teoricamente
contrria ao principio de busca dos lucros, dever ser uma prtica no somente do consumidor,
mas tambm estimulada pelas empresas do setor, visando a manuteno e atendimento de seus
mercados.
2
-
A principio, existe uma relao direta entre aumento de consumo de energia eltrica e
aumento de PIB (Produto Interno Bruto), conforme Sawhill & Cotton (1986). Mas deve-se freiar
o consumo de energia mesmo com o PIB em crescimento. Em pases como os EUA e Japo, o
crescimento de energia eltrica foi menor que o aumento do PIB, face as medidas de adotadas de
conservao de energia eltrica, eliminando os desperdcios e buscando-se equipamentos
energticamente eficientes.
Pelo lado do consumidor, o que se tem notado com relao as politicas de conservao
de energia eltrica, refere-se ao chamado Gerenciamento do Lado da Demanda (GDL), onde o
consumidor gerencia o prprio consumo, evitando-se os desperdcios e conseguindo incentivos
junto as concessionrias a nvel de tarifas, conforme Teive, at al (2001).
Os consumidores ganham com uma reduo tarifria, enquanto a concessionria ganha
na modulao da carga e deslocamento da ponta, podendo-se assim evitar possveis cortes de
carga e consumidores descontentes.
Em 2000, conforme o PROCEL - Programa Nacional de Conservao de Energia
Eltrica Eletrobrs, o Brasil consumiu 306.747 bilhes de kWh de energia eltrica, e apenas o
setor comercial foi responsvel pelo consumo de 15 % deste total, ou seja, 42,94 bilhes de kWh.
De toda a energia consumida no setor comercial, onde se enquadram os hotis, shopping
centers, hipermercados, supermercados e outros de menor porte, desperdiamse
aproximadamente 14%, o equivalente a 5,8 bilhes de kWh.
... Isto representa um desperdcio considervel de energia eltrica no Brasil, onde
existem muitas "vias de desperdcio" de energia: seja por hbitos inadequados de consumo por
parte do usurio, utilizao de aparelhos e instalaes inadequadas e ineficientes, ou falta de
conhecimento tcnico por parte dos grandes consumidores ..., conforme o PROCEL Eletrobrs
(2004).
Isso ficou bem evidenciado quando do racionamento, imposto a populao em meados
de 2001, devido estiagem prolongada e a reduo dos nveis dos reservatrios, prejudicando
3
-
todo o sistema produtivo e a populao de forma geral de diversas regies do pas, que se viu
obrigada a racionalizar 20% de energia eltrica de seu consumo habitual.
Essa imposio foi de certo ponto benfica que sob determinadas situaes constatou-se
os desperdcios cometidos pelos maus hbitos, seja industrial, comercial e residencial, mudana
positiva que aos poucos vai caindo no esquecimento, mas que deve ser monitorado
continuamente.
Assim cada vez mais, a tecnologia da automao est sendo disponibilizada e
desenvolvida para gerenciar e supervisionar diversos sistemas prediais (conjunto de insumos
necessrios para o desenvolvimento das atividades dentro do edifcio). Em mudanas conceituais
de arquitetura, projetos de sistemas prediais e na prpria utilizao destas construes esto
transformando esses edifcios, constituindo-se num tema amplo e multidisciplinar relacionado ao
conceito de edifcio inteligente.
Isso tem evidenciado com a expanso da violncia indiscrinada em diversas regioes
brasileiros, agravada nos ltimos anos decorrentes de problemas socio-econmicos, conforme
aponta figura 1.1 do jornal a Folha de So Paulo 24/01/2004 - Apud Moreira & Ono (2005), e a
preocupao com a segurana pessoal e patrimonial, demonstrada claramente uma triste
realidade, o pas com o maior dice de criminalidade do mundo, apresentada pela revista Veja, n
1 ano 40, figura 1.2, o que leva a populao procurar locais seguros para a realizao de suas
necessidades bsicas de suprimento, at mesmo algum lazer, escolhendo ambientes que ofeream
certo conforto e proteo, mesmo que aparente, a fim de resguardar seus ocupantes contra a
violncia urbana.
Isso evidencia a necessidade de aplicao de dispositivos de superviso e controle de um
grande nmero de pontos a serem monitorados dentro desse tipo de construo, desde as mais
simples at a que inclua certa inteligncia artificial nestas edificaes.
4
-
Figura 1.1: Maiores preocupaes da populao da cidade de So Paulo
Fonte: Folha de So Paulo- 24/01/2004 Apud Moreira, B. R.; Ono, R. 2005
Figura 1.2: Brasil pas com maior ndice de criminalidade
Fonte: Revista Veja ano 40, n1, 10/01/2007 pg 57.
Pensando nesse mercado, grandes empreendedores do comrcio atacadista e varejista
vm construindo grandes lojas que oferecem aos usurios certa comodidade, conforto e
principalmente segurana pessoal e patrimonial (veiculos).
O crescimento do nmero de construes de shopping centers e hipermercados, que
vem sendo implantados em diversas regies do pas nos ultimos anos, comprova essa tendncia,
onde esses estabelecimentos oferecem a seus usurios a comodidade de se encontrar vrias
opes num mesmo local, desde uma grande loja de departamentos, diversas salas de cinemas,
5
-
lojas de eletrodomsticos, auto peas e acessrios, entretenimento, redes de fast food e servios:
bancos, livrarias, farmcias, caixas eletrnicas, lotricas at quiosques de pequenos objetos,
souvenirs e acessrios diversos.
A busca pela eficincia, produtividade e segurana pessoal e patrimonial, necessrias no
mundo atual deverm ser considerados ao projetar ou modificar um empreendimento desse porte.
E para conseguir estes objetivos tem-se que, necessariamente, considerar novos conceitos e
diferentes tcnicas de abordagens que possam ser aplicadas, tanto para a modelagem do sistema
como para sua avaliao, alm de evidentemente do aproveitamento eficiente dos recursos da alta
tecnologia disponveis.
Os sistemas de automao, superviso e controle, so ferramentas importantssimas no
gerenciamento dos diversos sistemas encontrados nesse tipo construo, no monitoramento dos
insumos energticos, sistemas de segurana, transporte, conforto, acesso e outros, facilita o
convivio das pessoas nesse tipo de construo, sem grandes dificuldades.
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2 - Objetivos
Pretende-se neste trabalho demonstrar, a partir do diagnstico do sistema eltrico de um
grande estabelecimento varejista construdo na dcada de 1970, que os benefcios dos
dispositivos eletro-eletrnicos disponveis atualmente no mercado, possibilitam uma melhoria
considervel da demanda de energia em sistemas de ar condicionado central, instalados h cerca
de 20 anos ou mais. Onde no seu dimensionamento, era considerada a taxa de ocupao mxima
do recinto, que, na maioria das vezes, no uma situao verdadeira. E isso tem contribudo com
o alto consumo de energia desses equipamentos. Segundo Simes (2004) da Associao
Brasileira de Refrigerao, Ar Condicionado, Ventilao e Aquecimento - ABRAVA, esses
sistemas so responsveis por aproximadamente 50% do consumo de energia eltrica dos
edifcios comerciais, onde possuem climatizao mecnica.
Na maioria dos sistemas de ar condicionado central, o controle de vazo de ar insuflado
se faz por meio de dumpers (venezianas motorizadas), dispositivos que regulam a passagem de ar
pelos dutos, mas no operam em sintonia com os fancoils, onde os motores envolvidos trabalham
em regime de rotao permanente. Esses dumpers estrangulam, ou liberam essa passagem de ar
pelos dutos, conforme necessidade, tornando o sistema pouco eficiente. Uma analogia disso, seria
como se acelerasse e freasse um automvel ao mesmo tempo, provocando um consumo de
energia desnecessrio, tornando-os ineficientes as duas aes.
O escopo deste trabalho no detalhar o funcionamento desses dispositivos eletrnicos,
tampouco os softwares que controlam esses equipamentos, uma vez que j foram desenvolvidos
pelos projetistas destes, mas sim a aplicabilidade dos sistemas que empregam grande nmero de
motores eltricos (compressores, bomba de circulao, dampers, torre de resfriamento, fancoils,
etc.) e, na maioria das vezes, trabalham no regime de alta rotao.
Esses equipamentos, trabalhando em regime permanente no insuflamento de ar
climatizado, nem sempre atendem s necessidades de conforto dos seus beneficirios, pois, em
determinados perodos, chegam a causar a sensao de desconforto, deixando o ar mais frio ou
mais quente que o ideal. Isso tem exigido maior ateno do departamento de manuteno, razo
7
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pela qual, sob determinadas condies climticas, os equipamentos so desligados manualmente,
para se minimizar os custos de energia eltrica. Tal situao foi observada quando do
levantamento do consumo de energia dessa grande construo comercial.
Com isso, elaborou-se um prottipo que viabilizasse uma simulao desse trabalho,
contendo: CLP (Controlador Lgico Programvel), Inversor de Freqncia, termo-resistncia,
motor trifsico de CV, caixa de isopor com uma diviso interna, transformador de 24 V,
conversor de temperatura em sinal eltrico e reles, que so perfeitamente acoplveis em sistemas
j implantados e, com determinado perodo de operao, sem a necessidade de grandes
intervenes, permitindo-se com isso, um ganho de eficincia nesses sistemas de ar condicionado
central.
A aplicao de inversores de freqncia conectados a controladores programveis (CLP)
dos equipamentos, permite um monitoramento da rotao dos motores do sistema de ar
condicionado, e termopares instalados em pontos estratgicos, reproduz a temperatura real (on
line) do ambiente ou setor, e enviam um sinal eltrico ao CLP. Este, por sua vez, envia um sinal
ao inversor de freqncia, que aumenta ou diminui a velocidade dos motores do sistema de
insuflamento de ar, com isso permitindo uma melhoria no gerenciamento da demanda de energia,
sem a necessidade de interveno humana.
Esses recursos de automao atualmente disponveis no mercado permitem uma
interveno localizada em determinados pontos de uma instalao, utilizando-se de dispositivos
eletro-mecnico, com sensores e atuadores (hardware e software), que, devidamente ligados e
entre si conectados, permitem uma melhoria significativa no gerenciamento da demanda de
energia eltrica.
O estabelecimento comercial (hipermercado) avaliado, apresenta alguns pontos de
automao, mas operando individualmente (stand alone), o que de certa forma dificulta o
monitoramento geral do sistema de energia, principalmente a do ar condicionado central.
Atualmente o controle ainda localizado nos equipamentos. Isso seria minimizado se monitorado
e gerenciado num sistema centralizado, onde se permitiria uma viso global de todo sistema dessa
edificao comercial, e uma superviso e controle de todos os setores e equipamentos.
8
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Como o sistema implantado atendia aos critrios da poca (1978), para o
dimensionamento do sistema de ar condicionado central (sistema de gua gelada) se considerava
a taxa de ocupao mxima, com distribuio uniforme de ar refrigerado no ambiente
condicionado, sem setorizao ou variao da temperatura, ignorando-se a radiao dos
ocupantes e equipamentos ali instalados, o que, em determinadas regies, principalmente em
grandes reas do recinto, no atende s condies de conforto dos ocupantes.
O sistema proposto consiste na aplicao de dispositivos de controle no sistema de
distribuio de ar setorizada, onde o volume de ar insuflado no setor de alimentos congelados e
resfriados seria minimizado ou eliminado, devido radiao de ar frio desses equipamentos nesse
setor, onde reduzem a temperatura. Em contrapartida, na seo de aparelhos de TV ligados para
demonstrao, o volume de ar refrigerado poderia ser otimizado para satisfazer s condies de
conforto, ante a radiao dos aparelhos.
Com isso pretende-se demonstrar, que a aplicao de determinados dispositivos de
automao num sistema de ar condicionado central, com equipamentos pouco ultrapassados,
permite uma melhoria significativa do monitoramento e gerenciamento de energia remotamente,
visto que esse sistema representa cerca de 45% da demanda de um edifcio comercial.
Atualmente, o conceito de edifcio inteligente est relacionado facilidade do
processo de adaptao de novos recursos e dispositivos, adequando-se s novas tecnologias e s
necessidades do usurio, sem grandes transtornos, oferecendo maior conforto, segurana e
longevidade ao edifcio, sem necessidade de grandes reformas (retrofit).
A automao uma rea bastante complexa, multidisciplinar, que envolve linguagem de
programao (software), plataforma eletrnica (hardware) e dispositivos de atuao mecnica.
Dessa forma, um estudo sobre automao algo muito abrangente e envolve uma vasta gama de
conhecimentos.
No processo de desenvolvimento de projetos e estudos, necessria a unio de diversas
competncias num projeto temtico, podendo ser entendido como um conjunto de subsistemas de
automao que formam um nico sistema integrado de servios, tais como: gerenciamento,
9
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distribuio de energia eltrica e controle de demanda, controle de iluminao, de acessos, CFTV
(circuito fechado de TV); conforto ambiental bio-climtico: calefao, ventilao e
condicionamento de ar; distribuio, filtragem e aquecimento de gua; consumo de recursos
hdricos e energticos, segurana, comunicao e acesso remoto.
Para auxiliar nesse entendimento, inicialmente ser apresentado um panorama do
sistema energtico brasileiro e a preocupao do setor de gerao de energia, pois, embora o pas
esteja numa situao relativamente confortvel no fornecimento de energia eltrica, o aumento de
investimento nesse setor de vital importncia para o desenvolvimento do pas.
Do lado da demanda, os recursos da automao permitem uma melhor gesto dos
insumos, resultando em economia ao consumidor final e, medidas preventivas e corretivas podem
ser aplicadas, recorrendo-se aos sistemas de automao na superviso e no gerenciamento dessa
energia. O sistema de condicionamento ambiental, o ar condicionado central e o sistema de frio
alimentar em super e hipermercados so responsveis por cerca de 70% do consumo de energia,
conforme Simes (2004) -Associao Brasileira de Refrigerao, Ar Condicionado, Ventilao e
Aquecimento.
O estabelecimento avaliado possui alguns sistemas com dispositivos de controle e
automao, atuando de forma independente (stand alone), que certamente causa uma perda de
eficincia e consequentemente certo desperdcio de energia. Isso poderia ser melhorado,
integrando-se esses sistemas isolados em sistema nico de superviso e gerenciamento
centralizado, localizado em um ponto estratgico do prdio, permitindo uma viso global de todo
o sistema energtico da construo. Alm disso, permitiria uma integrao da rede de lojas
distribudas pelo pas com a administrao central, atravs da rede corporativa de computadores.
Essa integrao de sistemas de superviso e gerenciamento de energia, que num
primeiro instante representa um investimento considervel sob a tica do empreendedor, ao longo
do tempo torna-se um benefcio, visto que o tempo necessrio a uma possvel interveno, em
caso de pane, alvio ou correo do sistema, praticamente instantneo (dcimos ou milsimos
de segundos), e certamente representaria economia de energia e um alvio de tarefas ao
departamento de manuteno e servios.
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3- Reviso Bibliogrfica
Para auxiliar a compreenso deste trabalho, procurou-se demonstrar a atual situao do
setor de gerao de energia eltrica no Brasil, das fontes, dos problemas e das dificuldades
enfrentadas no atendimento de uma demanda cada vez mais crescente, visando utilizao de
forma racional da energia eltrica, que vital na vida contempornea da humanidade.
Infelizmente pouco tem sido efetivamente realizado no aumento da oferta de energia
devido a interesses polticos e econmicos, que pode causar srios prejuzos na proposta
governamental, que se no forem corrigidas em tempo, poder inviabilizar o crescimento do PIB
proposto de um aumento de 4,5% a.a para os prximos anos. Muito aqum de pases emergentes
da sia, como a China e a ndia, que cresceram em torno de 9,5% e 7,5% nos ltimos 10 anos, e
outros paises da Amrica do Sul, como Chile e Argentina, com 7,5% e 8,0% em 2005 e 2006.
3.1 Panorama Energtico Brasileiro
Com cerca de 8,5 milhes de quilmetros quadrados, mais de 7 mil quilmetros de
litoral e condies climticas extremamente favorveis, o Brasil possui um dos maiores e
melhores potenciais energticos do mundo, onde em 2005 gerou 441,6 TWh, sendo o 10 pas
gerador de energia eltrica, figura 3.1.1, conforme aponta Rondeau (2006) do Ministrio das
Minas e Energia, e uma grande parcela de fontes renovveis, figura 3.1.2.
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Figura 3.1.1 Maiores geradores de energia eltrica
Fonte: Rondeau (2006) apud International Energy Annual 2003
As reservas de recursos no renovveis de combustveis fsseis e minerais (carvo e
urnio) tornam o pas com condies relativamente confortveis, mesmo assim, o pas tem
procurado desenvolver a explorao de energia renovvel, que possui uma participao bastante
significativa (45%), atravs de seus potenciais hidrulicos, da radiao solar, da biomassa e dos
ventos que so suficientemente abundantes para garantir auto-suficincia energtica, e menos
vulnervel as oscilaes externas relativas ao petrleo, conforme apresenta o Balano Energtico
Nacional BEN 2006, figura 3.1.2, que demonstra esse perfil em relao aos pases pertencentes
a Organizao de Cooperao de Desenvolvimento Econmico -OCDE (formada
majoritariamente por paises desenvolvidos), e do mundo.
12
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Figura 3.1.2 Oferta interna de energia 2005 Fonte: BEN (2006) - MME
Contudo, apenas duas fontes energticas hidrulica e petrleo tm sido
extensivamente exploradas. Cerca de 80% do suprimento de energia eltrica do pas provm de
gerao hidrulica (Balano Energtico Nacional BEN 2006), e o petrleo representa mais de
38% da matriz energtica nacional, conforme a Figura 3.1.3. Apesar da importncia dessas
fontes, a conjuntura atual do setor energtico brasileiro crescimento da demanda, escassez de
oferta e restries financeiras, socioeconmicas e ambientais expanso do sistema indica que
o suprimento futuro de energia exigir maior aproveitamento de fontes alternativas.
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Figura 3.1. 3 Matriz Energtica Brasileira 2.005
Fonte: BEN (2006) Balano Energtico Nacional
Se do lado da oferta de energia as condies so relativamente confortveis,
principalmente devido a estagnao da economia nas ltimas dcadas, do lado da demanda h
enormes descompassos e desafios para a sociedade brasileira. Tanto nas periferias de grandes
centros urbanos como em regies remotas e pouco desenvolvidas, as formas convencionais de
suprimento energtico no atendem s condies scio-econmicas da maioria dessa populao.
Portanto, o planejamento e a regulao da oferta de energia devem buscar formas de
suprimento energtico compatveis com as potencialidades energticas e as necessidades
socioeconmicas nacionais e regionais. preciso que cada fonte ou recurso energtico seja
estrategicamente aproveitado, visando a maximizao dos benefcios proporcionados e a
minimizao dos impactos negativos ao meio ambiente e sociedade.
No modelo atual do setor eltrico brasileiro, alm das polticas e diretrizes nacionais, so
elementos fundamentais para o bom funcionamento do mercado as regras de atuao e os
mecanismos de regulao, entre os quais a disponibilizao de informaes consistentes e
atualizadas a todos os agentes do setor. necessrio, porm, um sistema de informao eficiente
e compatvel com a dinmica e as dimenses do setor.
14
-
Antes da crise energtica do petrleo de 1973, pouca ou quase nenhuma preocupao se
tinha com relao aos insumos energticos, pois com grande oferta e baixos preos, a maior
preocupao dos pases desenvolvidos era disseminar seus produtos, mquinas e equipamentos
aos pases em desenvolvimentos, com baixo rendimento e nenhuma preocupao com a eficincia
energtica.
Durante essa crise, o Brasil tambm teve a necessidade de desenvolver um produto
nacional que minimizasse a enorme dependncia do petrleo internacional no perodo, conforme
o Balano Energtico Nacional (BEN) MME 2004, mostrada na figura 3.1.4, principalmente
como combustvel destinado ao setor de transportes, que na poca grande parte desse produto era
importada, portanto sujeitos as variaes do mercado internacional.
CONSUMO FINAL POR FONTE (%)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
LENHA
BAGAO DE CANA
ELETRICIDADE
LCOOL
DERIVADOS DE PETRLEO
OUTRAS
Figura 3.1.4 Consumo Energtico Nacional 1973- 2004
Fonte: BEN (2005)MME
A partir da, as questes relativas a gerao alternativa de energia tem sido abordada
diferentemente por diversos pases, com estratgias bastante particulares, buscando sua
independncia na produo de determinados insumos energticos, evidenciando um
desenvolvimento sustentvel, e o Brasil tem utilizado outros recursos disponveis partir dessa
15
-
poca. Foram tambm durante esse perodo que se desenvolveram grandes projetos de
hidreltricas no pas, como as Usinas de Itaipu, figura 3.1.5, Ilha Solteira, Furnas, entre outras. E
a criao do programa PROALCOOL, para suprir a deficincia dos derivados de petrleo,
importado e caro, para substituio da gasolina nos veculos automotores, no setor de transporte.
Figura 3.1.5 Hidreltrica de Itaipu (Brasil-Paraguai) 14 MW
Mesmo o Brasil, sendo pas tropical de dimenses continentais, privilegiado pela
natureza, com uma das maiores reservas de recursos hdricos do planeta, uma topografia
favorvel nas construes de hidreltricas, e com enorme potencial hidrulico, estimado em
257.920 MW segundo a Eletrobrs - Ministrio das Minas e Energia - MME (2001), figura
3.1.7 abaixo, no tem conseguido explorar satisfatoriamente esse setor.
Atualmente, apenas cerca de 30% explorada dessa capacidade, devido principalmente
a uma poltica priorizada a investimentos na gerao de energia eltrica em grandes usinas
hidreltricas, principalmente nas regies Sul e Sudeste, onde atualmente so responsveis por
77,1% da energia eltrica gerada no pas, como mostra a figura 3.1.6 - Estrutura de Oferta de
Energia Eltrica no Brasil - BEN 2006.
16
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Figura 3.1.6 Oferta Interna de Energia Eltrica no Brasil-2005
Fonte: BEN (2006) MME
Isso mostra que apesar do pas possuir grandes potenciais hidrulicos, est comeando a
diversificar suas fontes de energia eltrica, onde at a pouco tempo atrs, o Brasil tinha como
fonte de energia eltrica de origem hidrulica em mais de 90%, ficando a merc das condies
climticas, sujeitas a grandes perodos de estiagem, que provoca o rebaixamento dos
reservatrios, e consequentemente a interrupo do fornecimento de energia eltrica.
17
-
Figura 3.1.7 Potencial Hidreltrico Brasileiro
Fonte: BEN 2005 MME (2006)
Um fato curioso verificado no grfico da figura 3.1.8 abaixo, que a partir de 1985 o
Brasil que era independente no suprimento de energia eltrica, com predominncia de gerao
hidrulica, passa a importar energia eltrica de pases vizinhos como a Argentina, e Paraguai
(Itaipu-50%) devido a uma deficincia no setor.
Essa foi uma herana herdada de governos anteriores que, deixaram de continuar
investindo no o setor de gerao e distribuio de energia eltrica, negligenciando o fato, e
posteriormente repassando a responsabilidade ao setor privado.
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DEPENDNCIA EXTERNA DE ENERGIA (%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
ELETRICIDADE
DEPENDNCIA TOTAL
PETRLEO
CARVO MINERAL
Figura 3.1.8 Dependncia externa de energia 1973-2003
Fonte: BEN Balano Energtico Nacional , MME 2004
No perodo de 1975, o governo brasileiro decide desenvolver um combustvel com
tecnologia nacional, renovvel e com baixos ndices de emisses de poluentes. Criando um
programa nacional do lcool, denominado de PROLCOOL, onde j se possua tecnologia
prpria de destilao da cana-de-acar na produo desse energtico, que teve e tem importante
contribuio na matriz energtica nacional.
Como cerca de 80% do petrleo consumido no pas era importado, e a exploso dos
preos ocorridos entre 1973 e 1974, o valor do preo das importaes com o petrleo no Brasil
saltou de US$ 600 milhes de dlares para mais de US$ 22 bilhes de dlares, conforme Vichi &
Mello (2004).
O programa viabilizou a continuidade do abastecimento de combustveis automotivos
baseados na utilizao de biomassa, por meio de incentivos a produo de lcool de cana de
acar, nas unidades aucareiras e destilarias independentes. E do financiamento ao
desenvolvimento de motores apropriados pelas indstrias automobilsticas instaladas no pas, e de
uma ampla rede de distribuio.
19
-
Esse projeto tem proporcionado ao pas certa independncia de oscilaes do mercado
de petrleo internacional, e projeo internacional como nico pas a possuir uma tecnologia de
combustveis renovveis (um ano, o tempo do ciclo de produo da cana-de-acar), de baixo
impacto na emisso de CO2, isento de NOx, e garantindo o fornecimento de tecnologia e lcool
anidro aos pases desenvolvidos, onde possuem uma legislao bastante rigorosa na emisso de
poluentes.
Paralelamente as indstrias automobilsticas nacional, comprometidas com governo,
tiveram grande papel nesse novo energtico e no desenvolvimento de equipamentos e
componentes que viabilizasse essa utilizao, ou seja, motores que pudessem funcionar com novo
combustvel, desconhecido at ento como combustvel de automotores.
Esse tipo de combustvel causava danos no sistema de alimentao de motores
automotivos, tanques, bombas de alimentao, sistemas de carburao ou injeo, sistemas de
gases de escape, devido a concentrao de H2O no lcool o que provocava corroso nas partes
que mantinham contato com o lquido. Isso foi resolvido com a aplicao de uma fina camada de
nquel na proteo desses componentes.
Com o desenvolvimento dos sistemas flex fuel, a partir do ano 2003, as montadoras de
automveis do Brasil, lanaram automveis com motores bi-combustvel, ou seja, que poderiam
ser abastecidos com gasolina ou lcool, ou mesmos com qualquer mistura desses combustveis, o
que estimulou a compra desse tipo de veiculo. Onde durante o perodo de 2003-2006 foram
comercializadas 1.757.606 veculos flexfuel, conforme aponta Anfavea Associao Nacional
dos Fabricantes de Veculos Automotores, apud Rondeau (2006), Ministrio das Minas e Energia.
Atualmente a demanda internacional de etanol, como combustvel menos poluente, tem
contribudo nas exportaes brasileiras, que tem causado elevao de preo no mercado interno, e
prejudicado o consumidor local.
Em 1989, o petrleo correspondia a cerca de 40% da matriz energtica mundial, seguido
pelo carvo mineral com 28%, o gs natural com 20%, a hidrulica com 6%, a nuclear com 2% e
o restante com outros 6%.
20
-
A realidade brasileira no perodo, a matriz energtica teve um comportamento bastante
particular, onde a participao da energia hidrulica corresponde com a maioria, cerca de 40%, e
a participao do lcool hidratado (etanol), com cerca de 3%, praticamente inexistente em outras
naes.
Essas comparaes das matrizes energticas, do Brasil e do mundo em 1989, esto
representadas no grfico da figura 3.1.9, de acordo com Venncio (2001), onde mostra a
contribuio de cada energtico utilizado em sua matriz.
05
10152025303540
MUNDO (%) BRASIL (%)
PETRLEOCARVOHIDRULICANUCLEARGS NATURALLCOOLOUTROS
Figura 3.1.9 Matriz Energtica Mundial x Brasileira -1989
Fonte: Venncio (2001)
Felizmente a participao proporcional do petrleo na matriz energtica mundial
continua caindo, quando em 1973 era de 45% de um total de 6,034 bilhes de tep (tonelada
equivalente de petrleo), em 2003 passou a 34,4% da demanda total de energia, de acordo com a
Agncia Internacional de Energia, apud Ministrio das Minas e Energia (2005), conforme aponta
o grfico 3.1.10 abaixo, devido a mudanas de polticas energticas e investimentos em energias
renovveis, como biomassa, elica, solar e outros.
21
-
1973
Outros0,1%
Petrleo45,0%
Hidralica1,8% Gs
16,2%Nuclear0,9%
Energias Renov
veis11,2%
Carvo Mineral24,8%
6 034 10 6 tep2003
Outros0,5%
Nuclear6,5%
Hidralica2,2%
Energias Renovveis
10,8%
Petrleo34,4%
Gs21,2%
Carvo Mineral24,4%
10 579 10 6 tep
Figura 3.1.10 Matriz energtica mundial 1973 e 2003
Fonte: Agencia Internacional de Energia apud MME (2005)
Atualmente o aumento da demanda de energia eltrica no Brasil, tem sido bastante
significativa, devido ao crescimento econmico, onde nos ltimos 20 anos passou de 70 para 300
TWh, conforme Lock (2004), e em 2006 a produo nacional de energia eltrica atingiu 441,6
TWh, incluindo as importaes de Itaipu-Binacional, conforme aponta Rondeau (2006) MME,
tornando o pas em terceiro maior consumidor de energia do Hemisfrio Oeste, depois dos
Estados Unidos e Canad, e o maior consumidor da Amrica Latina.
Na contramo desse desenvolvimento, o governo nesse perodo deixou de investir no
mesmo rtimo e depois de 1998, deixou essa responsabilidade a iniciativa privada, que comea a
diversificar os sistemas de gerao, no se resumindo apenas nas hidreltricas.
Felizmente o pas ainda no entrou em colapso energtico atribudo principalmente ao
fraco desempenho da economia das ltimas dcadas, atendendo a interesses de determinados
grupos econmicos.
Mesmo assim chegou-se a auto-suficincia em petrleo em abril de 2006, e nos ltimos
anos desenvolveu-se novos sistemas de energia, como novos parques elicos nas regies
nordeste, aumento na produtividade da cana-de-acar, com pesquisas em novas variedades para
determinadas regies, o aumento da utilizao do bagao de cana na produo de energia eltrica,
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tornando as usinas de acar e lcool em auto-geradores de energia e at mesmo exportadores de
energia eltrica.
Outro importante passo na flexibilizao da matriz energtica brasileira, foi no empenho
na produo de biodiesel, iniciada em 1970 e patenteada por pesquisador brasileiro em 1980, de
acordo com Crestana (2005) da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria - EMBRAPA, que
a partir da adio de leos vegetais, como soja, babau, mamona, girassol, palma, colza e outros,
ao diesel em pequenas propores, minimizam a emisso de poluentes, alm dos crditos de
carbono comercializveis em bolsa de valores.
O biodiesel obtido atravs de um processo sustentvel utilizando matrias primas
vegetais renovveis, que possui efeito positivo no ciclo do carbono, onde o crdito ambiental ser
sempre maior que o combustvel fssil que pela sua prpria natureza, s gera gases de combusto
sem que o processo de fabricao aparea uma fase agrcola de fixao de carbono.
O biodiesel no Brasil, teve o marco regulatrio na Lei 11.097/2005, onde estabelece
percentuais mnimos de mistura de biodiesel ao diesel e o monitoramento da insero de novo
combustvel no mercado, como aponta Crestana (2005) na figura 3.1.11.
Figura 3.1.11 Percentual de Biodiesel no leo diesel
Fonte: Crestana (2005) - Embrapa
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3.2. A participao do gs natural na matriz energtica
Com a privatizao do setor energtico, introduzida no pas nos ltimos anos, e o
agravamento da recente crise de energia eltrica brasileira na ltima dcada nos setores de
gerao, transmisso e distribuio de energia, verificou-se a necessidade de encontrar outra
forma de energia alternativa que substitusse, pelo menos parte dessa energia eltrica utilizada no
aquecimento e resfriamento de gua, e o gs combustvel torna-se uma alternativa bastante
interessante e eficiente na produo de calor e gua gelada, e at mesmo na auto-gerao de
energia eltrica, atravs da implantao de novas redes de gasodutos em diversas regies do pas,
pelas novas concessionrias de gs natural, como mostra a figura 3.2.1, e a introduo de novos
equipamentos de aquecimentos e refrigerao diferenciada em nosso mercado procurando atender
a diversos seguimentos e sistemas.
Figura 3.2.1 - Concessionrias de distribuio de gs natural do Brasil
Fonte: Gasnet- 2002 www.gasnet.com.br acessado 20/05/2002
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O governo tem-se preocupado com o setor, e vem estimulando a iniciativa privada na
implantao de novas fontes de gerao, que possam incorporar no sistema de abastecimento de
energia eltrica no pas, criando mecanismos que facilitam a implementao de novos sistemas
energticos, como usinas elicas, novas Pequenas Centrais Hidreltricas PCHs, usinas solares
sistemas fotovoltaicos, aquecimento de gua atravs da energia solar, principalmente as
domsticas, novas termeltricas a gs natural, termeltricas a biomassa, termeltricas movidas a
gs metano proveniente de aterro sanitrio e novas usinas hidreltricas de mdio e grande porte.
Outro aspecto muito importante, a incorporao mais acentuada do gs natural nos
ltimos anos, com a implantao do gasoduto Brasil-Bolivia, e a descoberta de grandes jazidas de
gs na costa brasileira, explorada atravs de plataforma submarina, como mostra a figura 3.2.2,
com a ampliao da rede de distribuio em diversas regies do pas, o que tem propiciado a
instalao de termeltricas a gs, assim como a implantao de sistemas de cogerao industrial e
comercial, criando certa independncia no prprio abastecimento de energia eltrica, e outros
insumos que at ento, eram adquiridas de outros fornecedores, e at mesmo exportando o
excedente de energia e outros insumos gerados pelo sistema.
Figura 3.2.2 Plataforma submarina de Campos- RJ
Fonte: Petrobrs
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Apesar de recentemente, o relacionamento do Brasil com a Bolvia estar pouco
conturbada, a respeito do fornecimento de gs natural, no ano de 2005, onde a populao
indgena revindicavam a nacionalizap do combustvel, e aumentar o imposto sobre o produto
em 70%, o pas se encontra num patamar relativamente confortvel, devido a descoberta de uma
grande reserva de gs natural na Bacia de Santos-SP, conforme a ANP- Agncia Nacional do
Petrleo - 2004, com reservas estimadas em 400 milhes de m, onde praticamente triplica as
reservas de gs natural, como tambm o aumento do uso do alcool anidro como combustvel, nos
recm criados veculos flexfuel, que esto invadindo nossa frota de veculos pequenos e mdios,
devido a flexibilidade que estes permitem.
2. RESERVAS (2001) E PRODUO 2. RESERVAS (2001) E PRODUO (09/2003) DE GN NO BRASIL(09/2003) DE GN NO BRASIL
Figura 3.2.3 Reservas de Gs Natural do Brasil
Fonte: ANP Agncia Nacional do Petrleo (2004)
A incorporao de novas termeltricas no pas no sistema eltrico nacional, ser
facilitada com a ampliao da malha de gasodutos em diversas regies, e o gasoduto Brasil-
Bolvia - Gasbol, nas regies Centro-Oeste, Sudeste e Sul, atravessando as regies de maior
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concentrao urbana e industrial do pas permitir o suprimento de gs natural na matriz
energtica regional, principalmente no seu entorno; nos setores industriais, comerciais, servios e
residenciais, que em determinados sistemas,o gs natural substitui com vantagem a energia
eltrica principalmente quando utilizada na transformao em energia trmica.
Os nmeros do gs natural (Fonte Petrobrs 2003 Apud- Venncio):
155,78 trilhes de metros cbicos - o volume total de reservas de gs natural do mundo inteiro, volume semelhante as reservas de petrleo mundial;
56,06 trilhes de metros cbicos - so as reservas totais de gs natural encontradas no Oriente Mdio;
7,33 trilhes de metros cbicos so as reservas totais de gs natural de toda Amrica Latina inclusive o Mxico;
316,56 bilhes de metros cbicos o volume de gs natural provadas at 2003 com tendncia de aumento com a incorporao de uma grande reserva na Bacia de Santos,
podendo praticamente triplicar as reservas brasileiras;
1 sculo - o tempo estimado da durao das reservas mundiais de gs natural 7,5% - a participao do gs natural na matriz energtica brasileira 44 milhes de metros cbicos/dia - o consumo de gs natural no Brasil.
Nas indstrias, diferentemente do que ocorre com a energia eltrica que antes de
alimentar as mquinas necessrio passar por um processo de transformao da energia eltrica
que vem da rede, que de acordo com a necessidade do processo, exige um bom investimento em
sistemas de subestaes e transformadores.
Esse investimento dispensado na utilizao do gs natural, que pode ser utilizado sem
necessidade de estoque ou transformao, na sua forma original, aplicando-se diretamente em
sistemas de aquecimento de fornos, caldeira, estufas, e nos processos de produo, devido a sua
caracterstica de fornecimento de uma chama limpa e uniforme, qualidades importantes nas
indstrias de vidros e cermicas, com baixos ndices de emisses de poluentes na atmosfera (sem
enxofre na sua composio), substituindo com vantagens o leo combustvel.
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Pode tambm ser utilizado na autoproduo de energia eltrica atravs de sistemas de
cogerao, onde atravs do processo de combusto interna nos motores e turbinas produz energia
mecnica gerando simultaneamente eletricidade e o calor que pode ser aproveitado em caldeiras e
movimentar turbinas para gerao de energia eltrica (ciclo combinado), ou mesmo utilizada no
processo industrial, aumentando sua eficincia.
A energia trmica proveniente do sistema de refrigerao desses motores gs natural,
apresentada na figura 3.2.5, so mais eficientes que as turbinas, onde nesse caso pode ser
reaproveitada em sistemas de gerao de vapor que pode ser utilizado no processo de gerao
eltrica (ciclo combinado), gua quente, ar refrigerado, gua fria e, os gases de exausto que
normalmente so liberados na atmosfera podem ser reaproveitadas na produo de CO2 e NOx.
A utilizao desses gases fazem parte do processo industrial, como matrias-primas
importantes em indstrias de refrigerantes e cervejas, como tambm no tratamento de efluentes,
obtendo com isso um rendimento bastante considervel em torno de 90% em relao aos sistemas
convencionais de cogerao, cujo rendimento gira em torno de 55%.
Esses sistemas esto sendo aplicados em algumas indstrias de refrigerantes e
cervejarias na regio do gasoduto BrasilBolvia, Gasbol - MARIOTONI & GOMAZAKO
(2002), como por exemplo as cervejarias: Antartica e Bhrama, que se utilizam do CO2 (gs da
cerveja) e NOx no processo de esterilizao das embalagens.
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Figura 3.2.5 - Sistema de cogerao a gs combustvel (grande eficincia)
Fonte: Mariotoni, C.A., Gomazako,M.S.- 2002
A aquisio de CO2 pela indstria de bebidas, representa o maior custo de insumos
utilizado em sua cadeia de produo, que so os gases encontrados nas cervejas e refrigerantes,
onde apenas com a economia gerada atravs da eliminao desse custo, paga-se totalmente a
energia eltrica utilizada no processo, caso real praticado por uma indstria de bebidas Pananco
envasadora da Coca Cola, de Jundia-SP, conforme Gasnet - 2000.
Mesmo em setores como o de comrcio e servios, o gs combustvel vem sendo
aplicado em diversos sistemas de energia como: aquecimento de caldeiras, produo de gua
quente, gua gelada, atravs de chillers de absoro, gerao de energia eltrica, sistemas de
refrigerao e coco, em hotis, hospitais e shopping centers, universidades, hipermercados,etc.,
como o Barra Shopping da cidade do Rio de Janeiro.
Um exemplo da grande expanso da introduo do gs natural como energtico de
grande importncia, o que est sendo verificado no Estado de So Paulo nos ltimos sete anos,
como mostra a Tabela 1 nmero de consumidores e Tabela 2 consumo por consumidor,
abaixo;
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Discriminao 1.998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Residencial 292.277 306.479 321.281 337.441 370.695 409.194 457.105 Industrial 506 492 539 619 718 878 1.020 Comercial 6.921 7.044 7.082 7.276 7.693 8.143 8.617 Automotivo 20 20 21 51 151 218 272 Cogerao 0 1 3 4 6 5 10 Termogerao 0 0 1 2 2 2 2 Total 299.742 314.036 328.927 345.393 379.265 418.440 467.026
Tabela 1- Consumidores de GN no Estado de So Paulo
Fonte: Secretaria de Energia, Rec.Hd. San. Boletim Informativo, Dez./2004
Discriminao 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Residencial 19,9 20,6 19,7 18,7 19,2 20 20,3 Industrial 179.076,8 188.707,4 219.021,4 237.259,2 270.498,0 290.225,0 287.393,0 Comercial 625,5 650,7 676 725,6 799 870,1 931,6 Automotivo 88.319,8 134.620,8 259.741,9 286.010,2 155.640,1 141.757,6 137.275,30Cogerao 0 1.568.833,3 1.582.407,4 2.038.386,4 1.917.611,1 1.828.516,1 1.569.927,5Termogerao 0,0 0,0 9.856.600,0 11.622.368,4 13.783.791,7 5.546.708,3 3.107.166,7Total 340 354,5 424,0 543,3 679,3 736,5 767,4
Tabela 2 Consumo por consumidor- Mdia Mensal de GN em m3
Fonte: Secretaria de Energia, Rec. Hd. San. Boletim Informativo, Dez./2004
Essa introduo tem sido verificada em diversas regies do pas, onde verifica-se um
aumento significativo em todos os setores, principalmente no setor induastrial e de transporte,
que atualmente circulam pelo pas, cerca de 1,5 milhes veculos (2006) convertidos a gs
natural, e esse nmero s no maior, devido a dificuldade de implantao de novos postos de
abastecimento em regies no atendidas por esse insumo.
Nota-se nas tabelas acima, que apesar de ter aumentado o nmero de consumidores de
gs natural, o volume por consumidor tem diminudo, devido principalmente a variao
internacional do petrleo que chegou a US$ 52,00/barril antes das eleies de novembro de 2004
nos Estados Unidos da Amrica, e em meados de 2005 chegou a US$ 65,00/barril, e em 2006 a
US$ 75,00/barril, e 2007 a US$ 100/barril, devido a crise no Oriente Mdio, gerra entre Libano e
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Israel, e crise na ocupao no Iraque. Mas apesar desse aumento, o gs natural minimizou a crise
energtica vivenciada no pas.
Atualmente, no inicio do novo milnio (2000-2004) e com a economia globalizada em
franca expanso, o Brasil tem vivenciado um crescimento de suas exportaes, de produtos in
natura e de manufaturados, e em 2004 teve um dos melhores desempenhos de sua economia com
aumento de cerca 4,5%, e isso tem exigido uma demanda de energia cada vez maior, mas a
inrcia do governo em investir em gerao nos ltimos vinte anos, tem causado srias
preocupaes quanto a continuidade desse desenvolvimento.
Um exemplo desse otimismo foi o desempenho no Estado de So Paulo, o mais
industrializado do pas, onde obteve um aumento de consumo de energia eltrica de 98.780 GWh
em 2004, ante 93.526 GWh de registrado em 2003, significando um aumento real de 5,6%,
distribudos da seguinte forma conforme a Secretaria de Energia, Recursos Hdricos e
Saneamento do Estado de So Paulo Boletim Informativo, Dezembro/ 2004, conforme mostra a
grfico 3.2.1:
Na classe industrial responsvel por 45,9% do mercado total, teve um consumo registrado em 2003 de 42.078GWh, para 45.286 GWh em 2004 significando um aumento de 7,6%, o
maior do ano;
Na classe residencial responsvel por 25,1% do mercado, teve um aumento registrado em 2004 de 4,1% sobre 2003, com um consumo de 24.799 GWh, com 11,8 milhes de
consumidores e a mdia de 176 kWh por consumidor;
Na classe comercial, com uma representao de 17,2% desse mercado, teve um consumo de 17.022 GWh no ano de 2004, com um aumento 4,4% em relao a 2003.
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Figura 3.2.6 Evoluo do consumo de energia eltrica no Estado de So Paulo
Fonte: Secretaria de Energia, Recursos Hdricos e Saneamento Dezembro /2004
J no ano de 2005, o consumo de energia eltrica no Estado de So Paulo, incluindo
autoprodutores, foi de 118.439 GWh, registrou um aumento de 6,7% em relao ao ano anterior
que foi de 111.011 GWh, o que confirma essa tendncia de crescimento da demanda de energia
eltrica, apontada pelo Balano Energtico Paulista 2007, ano base de 2006.
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3.3 - Investimentos no setor energtico
No perodo compreendido entre 1994 a 2001, portanto no primeiro governo do
Presidente Fernando Henrique Cardoso, teve o inicio das privatizaes no pas, onde o governo
operava com grande deficincia nos setores de transporte, telecomunicaes e do setor eltrico,
inicialmente na concesso da distribuio, posteriormente na transmisso e em algumas em
gerao de energia.
Aos poucos o governo foi se desfazendo de algumas de suas usinas, algumas bastante
eficientes, capazes de gerar eletricidade a um custo de US$ 5,00/MWh.
A venda comeou pelas distribuidoras, e os contratos no foram muito interessantes
para o consumidor brasileiro, um exemplo disso que Furnas Centrais Eltricas, gerava
eletricidade a US$ 23,00/MWh, e as concessionrias como a Light do Estado do Rio de Janeiro,
que passou a ser uma subsidiria de uma empresa estrangeira, comprava energia a esse preo, e a
repassa a US$ 100,00/MWh para o setor residencial.
No pas de origem, essa mesma subsidiria repassa aos seus consumidores a US$
75,00/MWh da energia gerada em usinas nucleares, onde o insumo principal (urnio enriquecido)
tem um custo considervel no processo de enriquecimento e descarte do produto, que so muito
mais caras que as hidreltricas, sem custo pelo insumo, aproveitando-se apenas da energia
cintica utilizada no processo.
Outro problema foi que, devido a clusulas contratuais bastante generosas, essas
empresas no foram obrigadas a investir na expanso e modernizao do sistema durante oito
anos. Dessa forma, praticamente todo lucro era repassado aos acionistas como dividendos,
repassando as dvidas contradas pelas concessionrias para o BNDES Banco Nacional de
Desenvolvimento Social, rgo do governo federal que financia o s