Gestão de energia : 2010/2011

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1 Gestão de energia : 2010/2011 Aula # P11 Preços de electricidade Prof. Miguel Águas miguel.aguas@ist.utl.pt as@ist tl Prof.ª Tânia Sousa taniasousa@ist.utl.pt

2 Enunciado ELEMENTOS: TARIFA DE VENDA A CLIENTES FINAIS EM MT PREÇOS Termo tarifário fixo (EUR/mês) (EUR/dia)* 42,71 1,4042 Potência (EUR/kW.mês) (EUR/kW.dia)* Tarifa de longas utilizações 7,982 0,2624 Contratada 1,242 0, Tarifa de médias utilizações 8,055 0,2648 Contratada 1,130 0,0371 Tarifa de curtas utilizações 12,420 0,4083 Contratada 0,439 0,0144 Energia activa (EUR/kWh) 0,1058 Períodos I, IV 0,0810 0,0514 Tarifa de longas 0,0481 utilizações 0,1092 Períodos II, III 0,0833 0, ,0497 0,1114 Períodos I, IV 0,0840 0,0523 Tarifa de médias 0,0490 utilizações 0,1174 Períodos II, III 0,0844 0,0553 0,0514 0,1760 Períodos I, IV 0,0921 0,0590 Tarifa de curtas 0,0551 utilizações 0,1764 Períodos II, III 0,0919 0,0592 0,0552 Aula # P11: Preços de energia (cont.) Slide 2 of 53

3 Enunciado Problema 1 Considere uma instalação abastecida em Média Tensão com um contrato de médias utilizações e contagem diária. A instalação funciona em regime contínuo, com uma potência constante de 200 kw, salvo picos pontuais. A potência contratada é de 400 kw. A instalação está a analisar a possibilidade de parar o seu funcionamento nas horas de ponta, anulando mesmo o consumo eléctrico nesse período. Para o mês de Jan-2010 responda às seguintes questões: a) Qual a factura eléctrica mensal? b) Qual é o mais baixo preço do kwh que uma instalação, abastecida em Média Tensão, e que funciona em regime continuo pode apresentar? c) Nas condições contratuais actuais, qual seria a poupança p mensal decorrente da paragem nas horas de ponta? Aula # P11: Preços de energia (cont.) Slide 3 of 53

4 Resolução Resolução 1 a) Dado o funcionamento contínuo, importa calcular o n.º de horas em cada período de contagem: Ponta = 4 h/dia; Cheia = 10 h/dia Vazio N = 6 h/dia S.Vazio = 4 h/dia Assim, para um potência constante de 200 kw, os consumos mensais serão: Ponta = 200 kw x 4 h/dia x 31 dias/mês = kwh Cheia = 200 kw x 10 h/dia x 31 dias/mês = kwh Vazio N.=200 kw x 6 h/dia x 31 dias/mês = kwh S.Vazio =200 kw x 4 h/dia x 31 dias/mês = kwh A factura de Janeiro-10 será então: Factura =42,71+400x1, x8, x0, x0, x0, x0,0490= Sendo o consumo mensal de kwh (200x24x31), o preço médio calcula-se em: Preço médio = / = 0,0890 /kwh b) A factura é optimizada pela opção de longas utilizações e com uma potência contratada mínima, ou seja, de 200 kw. Factura =42,71+200x1, x7, x x0, x0, x0, x0,0481= Preço médio = / = 0,0849 /kwh (-5%) c) Corresponde aos dois termos com o consumo em horas de ponta: Poupança =200x8, x0, = (-33%) Aula # P11: Preços de energia (cont.) Slide 4 of 53

5 Enunciado Problema 2 Uma fábrica consome 42 m3/h de água à pressão de 2 barg. Para tal a fábrica dispõe de uma bomba que extrái a água de um furo com uma profundidade de 50 m. A bomba apresenta um rendimento energético de 50%. Este consumo de água ocorre nos 20 dias uteis, entre as 9h e 18h, sendo a fábrica abastecida em Média Tensão, com a opção de Longa Utilização e ciclo diário. Está em estudo duas soluções para redução da factura energética associada à bombagem: a) Substituição da actual bomba por outra com rendimento de 80%, envolvendo um investimento de b) Instalação de um depósito de água a 20 m de altura, com um investimento de 50 /m3. Nos cálculos considere que o funcionamento da bomba não faz alterar a potência contratada. Para o mês de Janeiro-2010, determine: a) Qual é a actual potência eléctrica da bomba? b) Qual é a actual factura eléctrica mensal? c) Qual o investimento no depósito? d) Qual é a solução de menor payback? Aula # P11: Preços de energia (cont.) Slide 5 of 53

6 Resolução Resolução 2 a) A potência da bomba é dado por P = V x H / rendimento, Para P em kw, vem V,o caudal volumétrico, em m3/s e H, pressão fornecida, em kpa Neste caso: V = 42 m3/h = 0,0117 m3/s e H =70 x 9,8 x 1000 = 686 kpa Logo P = 0, x 721 / 0,5 = 16 kw b) A bomba funciona 1,5 h/dia em Pontas e 7,5 h/dia em cheias, durante 20 dias/mês Os consumos mensais serão de Ponta = 16 x 1,5 x 20 =480 kwh/mês Cheias= 16 x 7,5 x 20 = kwh/mês A potência em horas de ponta associada é PHP = 480 kwh/(4h/diax31 dias)= 4 kw Assim a factura de bombagem b é de: Factura = 4x7, x0, x0,081 = 277 /mês c) A quantidade de água diária é de 9 h/dia x 42 m3/h = 378 m3 Ao custo de 50 /m3, o deposito requer um investimento de Aula # P11: Preços de energia (cont.) Slide 6 of 53

7 Resolução d) A melhoria do rendimento faz baixar a potência para: P = 0,011 x 721 / 0,8 = 10 kw Logo Ponta = 10 x 1,5 x 20 =300 kwh/mês Cheias= 10 x 7,5 x 20 = kwh/mês PHP = 300 kwh/(4h/dia x 31 dias)= 2,4 kw Factura = 2,4x7, x0, x0,081 = 172 /mês Em 12 meses a poupança será de /ano (12x( )) O payback é de 4 anos (5.000 /1.257). Com o reservatório a bomba funcionará em horas de S. Vazio (4h) e Vazio N. (5h), SVazio= 16 x 4 x 20 =1.280 kwh/mês Vazio N= 16 x 5 x 20 = kwh/mês Factura = 1.600x0, x0,0490 = 146 /mês Em 12 meses a poupança será de /ano (12x( )) O pay-back é de 12 anos ( /1.568) Aula # P11: Preços de energia (cont.) Slide 7 of 53