Avaliação da Valia Unitária da Energia Não Fornecida

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1 ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA LUSO-ESPANHOLA. VOL. 3 (pp ). Actas das 6. as Jornadas Luso-Espanholas de Engenharia Electrotécnica Lisboa, 7-9 Julho EDINOVA. Lisboa, Avaliação da Valia Unitária da Energia Não Fornecida José António Martins (1), José Sousa Felício (2), Luís Neves da Costa (3) (1) SLE - Electricidade do Sul, S.A. (Grupo EDP) Centro de Distribuição Beja Rua António Sardinha, Beja (2) EDP - Electricidade de Portugal, S.A. Equipa de Projecto SIRED Av. Casal Ribeiro, 50-5.º Lisboa (3) CENEL - Electricidade do Centro, S.A. (Grupo EDP) Rua do Brasil, Coimbra Resumo Os investimentos a efectuar pelas Empresas do sector eléctrico da Distribuição reflectem, cada vez mais, uma preocupação com o crescimento da procura e das expectativas dos clientes, visando a melhoria contínua da qualidade técnica de serviço e o aumento da eficiência da rede, salvaguardando questões sociais relacionadas com o Ambiente e a Imagem da Empresa. Assim, a questão da Energia Não Fornecida (ENF) constitui uma preocupação constante, face à importante influência que exerce em quebra de receita e deterioração da imagem da empresa. O objectivo desta comunicação é determinar as valias unitárias associadas à Energia Não Fornecida, correspondentes aos programas de investimento inseridos na base de dados do Sistema ASCI(D) - Sistema de Análise, Selecção e Controlo dos Investimentos. O Sistema ASCI(D) baseia-se numa análise económica devidamente fundamentada, tendo por objectivo o acompanhamento criterioso do investimento específico das Empresas de Distribuição do Grupo EDP. Palavras-chave: Qualidade de Serviço, Energia Não Fornecida, Interrupções de Fornecimento, Análise Benefício/Custo, Imagem da Empresa. 1. Introdução A modernização técnica e administrativa das empresas passa pelo desenvolvimento e aperfeiçoamento de sistemas de informação, ajustando as estruturas existentes a uma dinâmica de mudança. É nesse contexto que surge o Sistema ASCI(D) - Sistema de Análise, Selecção e Controlo dos Investimentos, que tem por objectivo o acompanhamento cuidadoso de todos os investimentos da Distribuição do Grupo EDP, ao longo dos seus diversos estados de realização, o qual, relativamente a sistemas e procedimentos anteriores, apresenta aspectos inovadores, nomeadamente ao permitir a identificação dos vários objectivos prosseguidos com cada investimento, e não apenas do objectivo principal, a avaliação física do resultado obtido e a sua valoração em termos monetários. 367

2 Na altura em que surgiu a EDP, e atendendo à fase de intensa electrificação em superfície do País, o objectivo da Distribuição consistia na expansão das redes a novos consumidores para satisfazer procuras pouco exigentes, procurando-se que a solução escolhida satisfizesse as disposições regulamentares em vigor. Actualmente, e correspondendo já a uma fase de electrificação em profundidade e em qualidade, os investimentos a efectuar reflectem, cada vez mais, uma preocupação com o crescimento da procura e das expectativas dos clientes. Nesta nova fase, e em contraponto ao período da electrificação em superfície, os investimentos visam sobretudo a melhoria contínua da qualidade técnica de serviço, o aumento da eficiência da rede e têm em linha de conta questões sociais relacionadas com o Ambiente e a Imagem da Empresa. Assim, a questão da Energia Não Fornecida (ENF) constitui uma preocupação constante, face à importante influência que exerce em termos de quebra de receita e deterioração da imagem da empresa, numa época extremamente importante para o sector eléctrico, caracterizada por movimentos de privatização, reestruturação e liberalização. 2. Qualidade de Serviço de Referência A qualidade de serviço de referência (QSref) a respeitar numa dada rede eléctrica, considera-se caracterizada por um conjunto de parâmetros indicados no Quadro I. Exprimindo a Energia Não Fornecida (ENF) associada a uma infra-estrutura eléctrica, por: com, e, ENF = P média x TIE kwh.ano -1 (1) P média = W fornecida / 8760 kw (2) t u = W fornecida / P Ponta horas.ano -1 (3) ENF : Energia anual Não Fornecida à infra-estrutura eléctrica considerada, em kwh.ano -1 W fornecida : Energia anual Fornecida à infra-estrutura eléctrica considerada, em kwh.ano -1 P média P Ponta : Potência média do diagrama anual de carga da infra-estrutura considerada, em kw : Potência de ponta do diagrama anual de carga da infra-estrutura considerada, em kw t u : Tempo de utilização da Ponta anual da infra-estrutura considerada, em horas.ano -1 TIE : Tempo de interrupção equivalente da infra-estrutura considerada, em horas.ano -1 Tendo em atenção as equações anteriores, escrevemos, ENF = x TIE x t u x P Ponta kwh.ano -1 (4) 368

3 Quadro I - Valores de Referência dos Parâmetros Associados à Rede MT [1, 3]. Avaliação da Qualidade de Serviço : Tempo acumulado de interrupções longas ( 1 min.), (TIE) -1 (1) ] 7 ; 20 ] horas.ano -1 (2) ] 3 ; 7 ] horas.ano -1 (3) [ 1 ; 3 ] horas.ano Diagrama Anual de Cargas em Redes MT : Tempo de utilização da Ponta (t u ) -1 (1) [ 2000 ; 3500 ] horas.ano -1 (2) ] 3500 ; 5000 ] horas.ano -1 (3) ] 5000 ; 6500 ] horas.ano (1) (2) Rede em Zona Rural e/ou Pouco Industrial (indústrias de laboração não contínua). Rede em Zona simultaneamente Urbana e Industrial. (3) Rede em Zona Fortemente Industrial (regime de laboração contínua com importante consumo nocturno). Os valores de TIE referentes a 1998, obtidos da estatística do sector da Distribuição da EDP, apresentaram os máximos de 17 horas.ano -1 (Rede em Zona Rural ou Pouco Industrial) e 3 horas.ano -1 (Rede em Zona Fortemente Indusrial). Considera-se como Rede em Zona Rural e/ou Pouco Industrial, uma infra-estrutura eléctrica caracterizada por natureza aérea, topologia radial e baixa densidade de consumo. Considera-se como Rede em Zona simultaneamente Urbana e Industrial e Rede em Zona Fortemente Industrial, uma infra-estrutura eléctrica caracterizada por natureza subterrânea, topologia flexível (estrutura em anel, com diversas possibilidades de recurso), com reduzidos tempos de indisponibilidade e elevada densidade de consumo. Atendendo à equação (4) e aos valores indicados no Quadro I, escrevemos: sendo, ENF QSref = FR : Factor de Rede, em horas 2.ano x FR x P Ponta (5) FR = TIE x t u (6) De acordo com os os valores limite apresentados no Quadro I, a ENF QSref pode ser estimada numericamente para qualquer instalação em que seja conhecida a Ponta anual (P Ponta, em kw), pela relação: 0,57 x P ponta ENF QSref 8,0 x P ponta kwh.ano -1 (7) 369

4 3. Valia Unitária Limiar De acordo com o objectivo enunciado no resumo do trabalho, determinaram-se as valias unitárias associadas à redução de Energia Não Fornecida. Consideraram-se como representativos da amostra os programas de investimento contidos na base de dados do Sistema ASCI(D), que apresentavam um benefício de redução de ENF superior a 40% do total dos respectivos benefícios, i.e.: b1 ENF b1 %b1 ENF = b1 ENF / b1 x % (8) : Benefício de redução de ENF no Ano 1, em contos : Total dos Benefícios no Ano 1, em contos %b1 ENF : Percentagem do Benefício de redução de ENF no Ano 1, relativamente ao total dos benefícios no Ano 1, em % Tendo em vista determinar a valia unitária limiar (benefício unitário que gera uma relação Benefício/Custo igual à unidade), calculou-se o acréscimo de benefício associado à redução de ENF, por forma a que o somatório dos benefícios acrescido do valor remanescente, fosse igual ao custo total, para cada Programa de Investimento (PI). Assim, o mencionado procedimento teve em conta os PI, para os quais: com, B / C < 1 (9) B = B - B ENF (10) B : Total dos Benefícios actualizados ao Ano 0, acrescido do Valor Remanescente actualizado ao Ano 0, em contos B : Total dos Benefícios (excepto o que se refere à redução de ENF) actualizados ao Ano 0, acrescido do Valor Remanescente actualizado ao Ano 0, em contos B ENF : Benefício de redução de ENF actualizado ao Ano 0, em contos C : Custo total actualizado ao Ano 0, em contos Nas condições de cálculo acima referidas, verifica-se: com, obtendo-se, B Limiar / C = 1 (11) B Limiar = B + (B ENF ) Limiar (12) (B ENF ) Limiar = B Limiar - B = C - B (13) Verifica-se para cada PI, considerando a totalidade dos respectivos benefícios: k = (B - VRem 0 ) / b1 (14) 370

5 ou, para um benefício (caso da Redução de ENF), k = B ENF / b1 ENF (15) VRem 0 : Valor Remanescente actualizado ao Ano 0, em contos k : Factor de actualização ao Ano 0, dos termos da progressão associada ao horizonte de estudo do PI, em p.u. Tendo em atenção a equação (15), escrevemos para a situação limiar: (b1 ENF ) Limiar = (B ENF ) Limiar / k (16) ou, tendo em conta (13) e (14), (b1 ENF ) Limiar = C B' ( ) B V Re m / b1 0 (17) Sabendo que: (b1 ENF ) Limiar = Q ENF x (valia unitária ENF) Limiar (18) Q ENF : Redução da ENF em cada programa de investimento, em kwh obtemos, a partir de (17) e (18): (valia unitária ENF) Limiar = ( ) C B' B V Re m / b1 x Q ENF 0 (19) Apresentam-se nas figuras 1 e 2, os gráficos referentes à valia unitária limiar associada à redução de ENF nos PI da amostra, tendo-se desprezado os valores de VRem 0 por se apresentarem tendencialmente nulos. 371

6 100 % 75 % 76 PI 50 % 25 % 0 % Valia Unitária Limiar (esc./kwh) Fig. 1 - Redução de ENF para a Totalidade dos PI (139 PI ). 372

7 100 % 75 % PI 50 % 25 % 0 % Valia Unitária Limiar (esc./kwh) Fig. 2 - Redução de ENF para os PI do Subsector de Actividade MT (122 PI ). 373

8 4. Conclusões A especificação da valia unitária relativa ao Benefício de Redução de Energia Não Fornecida (ENF), pode ser efectuada a partir da análise dos gráficos apresentados. A metodologia apresentada poderá permitir desenvolver estudos mais específicos, com vista à especificação de valores da referida valia unitária, para diferentes Subsectores Específicos e tipos de intervenção na Rede (como, por exemplo, instalação de automatismos ou alterações de topologia). Referências [1] J. N. Ferreira Dias Júnior, Aplicações da Electricidade. Capítulo I - Elementos de Economia das Instalações Eléctricas, AEIST Lisboa. [2] R. Ghajar, R. Billinton, Evaluation of the Marginal Outage Costs in Interconnected and Composite Power Systems, May 1995, IEEE Transactions on Power Systems, Vol.10, No.2 [3] EDP-SIRED, Guia Técnico de Planeamento, Agosto de 1995, Lisboa. [4] A. Leite Garcia, Perspectivas da Evolução em Curso no Sector Eléctrico, Janeiro de 1997, Lisboa. [5] EDP - GTASCI, Manual Técnico do ASCI(D) - Sistema de Análise, Selecção e Controlo de Investimentos da Distribuição, Abril de 1997, Lisboa. [6] José António Martins, José Felício, Cálculo da Energia de Perdas, DT 05/98/DIA, Março de 1998, Lisboa. [7] José Felício, Apontamentos sobre ENF no âmbito do Projecto ASCI(D), Março de 1998, Lisboa. [8] EES-UETP, Electrical Power Quality, March 30 - April 3, 1998, Lisbon. 374