V Oficina de PIR na USP Planejamento Integrado de Recursos Projeto Araçatuba FAPESP

Ricardo Lacerda BaiteloV Oficina: "Como Considerar Variáveis Sociais, Ambientais e Políticas no Planejamento Energético"Arquitetura dos recursos energéticos de demanda

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V Oficina de PIR na USPPlanejamento Integrado de Recursos

Projeto Araçatuba FAPESP

Coordenador: Miguel Edgar Morales Udaeta

""Como Considerar Variáveis Sociais, Ambientais e Como Considerar Variáveis Sociais, Ambientais e Políticas no Planejamento EnergéticoPolíticas no Planejamento Energético""

Ricardo Lacerda BaiteloArquitetura dos Recursos Energéticos de Demanda

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03 de Maio de

2006


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Motivações para o Uso do GLD

• Atendimento à crescente demanda, sem restrições de conforto ou serviços associados à energia.• Economia de recursos, postergação de investimentos, redução de impactos ambientais (produção e transmissão de energia).• Não apenas como medida emergencial de suprimento, mas parte integrante de um planejamento voltado à sustentabilidade.

• GLD e GLO no PIR buscam a disponibilização de recursos energéticos, tanto por geração como por redução do consumo.• Busca da minimização de impactos nas dimensões ambientais, sociais e políticas no processo.


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Modelo de Caracterização de Recursos Energéticos de Demanda

• Inventário de Recursos de Demanda divididos por medidas, setores energéticos e tecnologias;

• Caracterização e delimitação das quatro dimensões de análise de recursos, segmentadas em atributos e sub-atributos;

• Formulação e Delimitação dos Potenciais Energéticos Teórico e Realizável.

• Aplicação do Modelo em caso real


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Recursos de Entrada do Lado da Demanda

Um recurso do lado da demanda pode ser compreendido como o conjunto de:

Usos finais (Tecnologias) + Medidas / Ações de GLD

Os Recursos Energéticos de Demanda estão segmentados da seguinte forma:

1. Medidas (Ações e Programas de GLD)

2. Tecnologias (Controladores de Demanda, Substituição de Lâmpadas, Etiquetagem)

3. Setores Energéticos (Comercial, Industrial, Residencial, Público)


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Medidas (Ações e Programas de GLD)

1. Controle da Carga

2. Substituição, Ajuste e Dimensionamento de Equipamentos

3. Seleção e Substituição de Energéticos e Eficientização de Sistemas de Combustão

4. Edifícios Eficientes e Arquitetura Bioclimática

5. Tarifação e Precificação

6. Programas de Informação e Educação

7. Armazenamento de Energia


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Controle da Carga

• Temporizador • Limitador de Corrente

• Termostato • Seletores de Circuito • Controlador de Demanda • Controle Cíclico – Interrupção Prioritária de Cargas Controle de Equipamentos (Ar Condicionado, Aquecimento de Água)


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Substituição, Ajuste e Dimensionamento de Equipamentos

• Iluminação: Utilização de controles de Iluminação, Substituição de lâmpadas LI por LFCs

• Condicionamento Ambiental:Reajuste de sistemas de Ar Condicionado (Setor Comercial)

• Substituição de Eletrodomésticos

• Aquecimento de Água Utilização de Coletores Solares


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Seleção e Substituição de Energéticos eEficientização de Sistemas de Combustão

• Dimensionamento, ajuste e substituição de motores

Substituição por motores de alto rendimento, no final da vida útil, substituição de motores para adequação à carga

• Substituição da eletricidade da rede por GN

• Substituição de Diesel por combustíveis renováveis (GN, Biodiesel ou Álcool)

• Economia de consumo de combustíveis (setor de transportes - veículos leves, transporte de carga ou público)


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Edifícios Eficientes Arquitetura Bioclimática

• Projetos de Prédios Energeticamente Eficientes • Iluminação • Condicionamento Ambiental, • Sistema de Bombeamento • Isolação Térmica (Setores Residencial e Comercial)

• Arquitetura Bioclimática• Aproveitamento de Luz Natural• Orientação de Aberturas e Janelas para maior Iluminação e Ventilação


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Precificação e Tarifação

• Tarifas de Interrupção Menor cobrança de demanda, menor confiabilidade

• Tarifas Variáveis no Tempo Reflete variações nos custos de produção da concessionária (horosazonal)

• Tarifação em Tempo Real Valores estimados proximamente ao consumo (P ou FP)

• Tarifas para Blocos de Consumo Crescentes ou Decrescentes

• Incentivos à Adoção de Programas Pagamentos diretos, reduções na fatura, devoluções, subsídios na instalação de

equipamentos de controle de demanda


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Informação e Educação

• Divulgação de material informativo Conscientização de Hábitos de Consumo

• PROCEL na Escola (Capacitação de Profissionais, Professores e Conscientização de

Alunos)

• CONPET na Escola

• Desvantagem: dificuldade de aferição e contabilização de resultados


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Armazenamento de Energia

• Manutenção da energia, mas alteração da curva de carga e deslocamento de pico, sem conservação energética

• Armazenamento de água aquecida Aquecimento em horários fora de pico

• Armazenamento de calor

• Cool Storage: Refrigeração em períodos fora de pico e circulação em períodos de pico

• Benefícios: postergação de contratação de demanda adicional, menor sobrecarga do sistema em horário comercial, menor gasto em geração no horário de pico


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Dimensão Técnico-Econômica1) Custo do Empreendimento

2) Custo de Energia economizada (US$/MWh)*3) Potencial Relativo de Conservação

4) Tempo de Desenvolvimento e Implantação do Recurso6) Tempo de Retorno do Investimento7) Domínio Tecnológico do Recurso

Dimensão Ambiental1) Poluição Atmosférica (Provocada/Evitada) Gases de Efeito Estufa e outros Poluentes

2) Poluição das Águas (Provocado/Evitado) Substituição de Combustíveis, uso de geradores em substituição à rede

3) Poluição do Solo Referentes ao transporte e à transmissão de energia, criação de aterros


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Dimensão Social1) Considerações funcionais e estéticas de Recursos

2) Efeitos do desequilíbrio ambiental no meio social

3) Potencial conscientização social e mudança nos hábitos dos consumidores

4) Impactos Sociais decorrentes da estrutura de preços

5) Influência no Desenvolvimento de Atividades Econômicas e Infra-Estrutura local

Dimensão Política1) Aceitação/Oposição do Recurso (popularidade) 2) Apoio Governamental3) Conjunção e Encontro de Interesses

4) Risco a Exposição Cambial

5) Participação e Influência no Uso da Energia (Grau de Participação)


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Cálculo de Potenciais Energéticos e Custos de Energia Economizada

• Potencial Teórico: Potenciais totais ou teóricos de utilização de recursos, parâmetros máximos de eficiência e possibilidades técnicas, geográficas e ambientais ilimitadas de utilização.

• Potencial Realizável: implicações de ordem técnica, econômica, ambiental, política e social. Potencial prático de um determinado recurso com suas limitações.


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Aplicação Real do Modelo em Estudo de Caso em Araçatuba

Utilização de ferramentas consolidadas do PIR:

• ACC

• Cálculo de Potenciais

• Elaboração de Cenários Energéticos, voltados à Projeção do Consumo Local e à inserção gradual de medidas de GLD, em intervalos determinados de tempo.


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Classificação Final ACC - 2035

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Recursos/Dimensões

Técnico-Econômica

Ambiental Social Política Pontuação Final

Controlador de Demanda 8,3333 5,0000 7,5000 7,5000 7,083

Iluminação 7,9464 5,0000 5,0000 10,0000 6,987

Eficiência de Motores Elétricos

8,3036 5,0000 7,5000 10,0000 7,701

Refrigeração Eficiente 7,7679 5,0000 7,5000 10,0000 7,567

SubstituiçãoDiesel - GNV)

10,0000 6,6667 10,000 8,7500 8,854

Eficientização Sist.

Combustão 7,6087 6,6667 7,5000 9,7917 7,892

Tarifas Alternativas 6,9048 5,0000 5,0000 7,5000 6,101

Eficiencia de Edificações 8,8462 5,0000 7,5000 6,6667 7,003


7,9167 5,0000 7,5000 6,5625 6,745


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Potenciais Energéticos

Recursos do Lado da Demanda

PotencialTeórico (GWh/ano)

PotencialRealizável (GWh/ano)

Custo da En.Economizada(US$/MWh)

Controlador de Demanda - - -

Iluminação 4,04 0,505 20,00

Eficiência de Motores Elétricos

25,2 3,02 25,00

Refrigeração Eficiente 24,2 1,21 5,00

SubstituiçãoDiesel - GNV)

- - -

Eficientização Sist.

Combustão 84 16,8 4,00

Tarifas Alternativas - - -

Eficiencia de Edificações 1,51 0,25 -


- - -


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Cenários Energéticos

Cenário Referencial

• Crescimento anual de 1,5% no consumo energético e uma baixa penetração de equipamentos eficientes

• Eficiência média de equipamentos padrão de 50%, contra 60% para equipamentos eficientes

Cenário de Consumo Sustentável

• Cenário sustentável ou de eficiência maximizada, vislumbra as melhores condições quanto ao consumo racional de energia. É estabelecido um crescimento de consumo de apenas 1% ao ano, e estima-se que, ao final do período de projeção dos cenários, 100% de equipamentos utilizados nos diversos usos finais sejam eficientes.


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Cenário Referencial


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Cenário Sustentável


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Conclusões

• Modelo de caracterização e análise dos RELD importante ao processo de planejamento integrado de recursos energéticos

• Modelagem e análise de RELD constitui, juntamente como o modelo de caracterização dos RELO, as etapas iniciais do PIR

• Em congruência com a modelagem dos recursos energéticos de oferta, é capaz de apontar opções energéticas adequadas à integração de recursos e conseqüentemente à sua inserção temporal em um plano preferencial

• Ainda que o modelo caracterize, analise e mensure recursos energéticos, é importante lembrar que estes prosseguirão em constante processo de refinamento em etapas posteriores do PIR, em novas seleções e reavaliações de seus potenciais e sua aplicabilidade.

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