AVA L I A Ç Ã O D O M E R C A D O D E E F I C I Ê N C I A E N E R G É T I C A N O B R A S I L

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1 AVA L I A Ç Ã O D O M E R C A D O D E E F I C I Ê N C I A E N E R G É T I C A N O B R A S I L P E S Q U I S A D E P O S S E D E E Q U I P A M E N T O S E H Á B I T O S D E U S O - A N O B A S E C L A S S E I N D U S T R I A L - A L T A T E N S Ã O R E L A T Ó R I O S E T O R I A L : P R O D U T O S D E M I N E R A I S N Ã O M E T Á L I C O S

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3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO CARACTERIZAÇÃO DAS INSTALAÇÕES ENERGÉTICOS E UTILIDADES AUTOPRODUÇÃO E COGERAÇÃO GERENCIAMENTO ENERGÉTICO SISTEMA ELÉTRICO E FORNECIMENTO DE ENERGIA MOTORES ELÉTRICOS E ACIONAMENTOS ELETROTERMIA ELETRÓLISE ILUMINAÇÃO RACIONAMENTO INSTITUCIONAL Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 1

4 1. INTRODUÇÃO O presente relatório se insere dentro dos trabalhos de avaliação do Mercado de Eficiência Energética no Brasil, contratado pela Eletrobrás, com o apoio do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento PNUD e com recursos doados pelo Global Environment Facility- GEF, por meio do Banco Mundial (BIRD), tendo como objetivo obter informações necessárias para formar uma nova e adequada concepção do atual mercado de eficiência energética do país e do impacto do racionamento sobre o mesmo, além de permitir avaliar os efeitos das ações do PROCEL, em busca de uma maior eficiência no uso da energia elétrica. Para este relatório, as informações descritivas apresentadas buscam caracterizar, de forma bastante completa, a utilização da energia no setor de fabricação de produtos de minerais não-metálicos (CNAE 26), de modo a permitir avaliar os seus desempenhos energéticos e inferir o respectivo potencial de melhoria da eficiência energética existente nesse setor. Especificamente para o setor industrial atendido em alta tensão, a avaliação foi realizada a partir de pesquisas diretas em indústrias de todo o Brasil, as quais foram selecionadas a partir do cadastro de concessionárias de distribuição de energia elétrica, mediante um procedimento de amostragem. Nesse processo, foram sorteadas unidades representativas dos conjuntos de indústrias por atividade econômica e grupo de tensão das cinco regiões do país. Dessa forma, o relatório em questão contém as informações consolidadas relativas às pesquisas quantitativas sobre a utilização da energia nas instalações industriais, realizadas nos anos de 2005 e 2006, em 63 indústrias distribuídas em 13 concessionárias do país conforme a tabela a seguir. Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 2

5 Região Concessionária Amostra de Minerais Não Metálicos Total da Amostra por Região NORTE CELPA 5 5 NORDESTE COELBA 5 COELCE 8 CELPE 2 COSERN 3 CEMAR 3 CENTRO-OESTE CEMAT 8 8 SUDESTE SUL AES 2 LIGHT 7 AMPLA 3 COPEL 3 CELESC 13 RGE 1 BRASIL Para a amostra obtida, considerando-se um universo de indústrias desse setor supridas em alta tensão, chega-se a um erro amostral de 10,3% para um intervalo de confiança de 9. Os gráficos a seguir apresentam a distribuição regional do universo levantado e da amostra. Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 3

6 Distribuição universo Fabric. de produtos de minerais não-metálicos Distribuição amostral Fabric. de produtos de minerais não-metálicos S 28% N 5% NE 28% S 27% N 8% NE 33% SE 36% CO 3% SE 19% CO 13% Embora tenha-se procurado definir a amostra com base na distribuição setorial do universo das indústrias para cada concessionária, observa-se um desvio da distribuição regional da amostra em relação à distribuição do universo. Esse desvio ocorreu em virtude do grau de rejeição à participação na pesquisa, o que levou à seleção de outras amostras fora desse setor, alterando, assim, a distribuição amostral. Observa-se que as distorções se deram, principalmente, em detrimento da região sudeste. Entretanto, entende-se que para a classe industrial não existem diferenças significativas entre indústrias de um mesmo setor em regiões diferentes; as diferenças são mais expressivas em função do tipo de processo ou dos produtos finais produzidos, dentro de um mesmo setor de atividade. 2. CARACTERIZAÇÃO DAS INSTALAÇÕES A distribuição das indústrias do setor de fabricação de produtos de minerais não-metálicos pesquisadas no Brasil, por sub-grupo de tensão e faixa de demanda, pode ser vista nos quadros 2.1 e 2.2 a seguir: Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 4

7 Quadro Quantidade de indústrias por sub-grupo de tensão Região Sub-grupo Tensão A2 A3 A3a A4 AS Total Brasil Part.(%) 0,0 3,2 0,0 96,8 0,0 100,0 Quadro Quantidade de indústrias por faixa de demanda máxima (kw) Região Faixa de Demanda Máxima < a a a a a a a > Total Brasil ,0 Part.(%) 84,1 11,1 1,6 0,0 1,6 0,0 1,6 0,0 0,0 100,0 Verifica-se a preponderância do suprimento A4 para as indústrias desse setor, com a maioria das mesmas com uma demanda máxima inferior a 500 kw. Para esse setor, encontramos 3,2% das indústrias com uma demanda máxima acima de kw. Considerando-se a classificação usual com base no número de empregados, ou seja, Pequenas Empresas até 100 empregados, Médias de 101 a 500 empregados e Grandes acima de 500 empregados, no geral, cerca de 89,7% das indústrias pesquisadas seriam enquadradas como de Pequeno Porte, 8,6% de Médio Porte e apenas 1,7% de Grande Porte. Quadro Percentual de indústrias por Quantidade de empregados Região Total de empregados < a a a 500 > 500 Média Brasil ,3 Part.(%) 44,8% 44,8% 6,9% 1,7% 1,7% Em termos de idade das instalações, grande parte das indústrias pesquisadas (58%) está na faixa de 5 a 20 anos de operação. Cerca de 26% das indústrias pesquisadas têm mais de 20 anos de operação. Esse setor apresenta uma alta dispersão em termos de idade das instalações. Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 5

8 Quadro Quantidade de indústrias por Idade da instalação Região Idade da instalação (anos) < 5 5 a a a 30 > 30 Média Brasil ,4 Part.(%) 16% 25% 33% 15% 11% Teoricamente, os parques industriais mais antigos apresentam maiores potenciais de implantação de medidas de melhoria da eficiência energética, em função do nível tecnológico e de automação das instalações, processos e equipamentos existentes. Cabe ressaltar que, caso a instalação ou planta tenha sido reformada, a idade é informada a partir do ano da reforma. A idade informada é o da planta mais antiga, no caso de instalações com mais de uma planta. A ocupação média das instalações (informada por 57% das indústrias do setor), ou seja, a média entre a produção do último ano e a capacidade de cada planta industrial, foi de 74%. A distribuição da ocupação é apresentado no quadro 2.5. Quadro Quantidade de indústrias por Ocupação média da instalação Região Ocupação média da instalação < 3 30 a 5 51 a 7 71 a 9 > 9 Média Brasil ,1% Part.(%) 6% 19% 14% 31% 31% No que se refere ao peso da conta de energia elétrica dentro dos custos totais, considerando-se as indústrias que responderam essa questão (7 do total), em 68% delas os custos com energia elétrica são inferiores a 1, sendo que em 18% esses custos são inferiores a 5%. No geral, o custo com energia elétrica representa em média 11,4% do custo total das empresas. A participação do custo da energia elétrica nos custos de produção das indústrias determina, em parte, a propensão a investir em medidas de eficiência energética. Quadro Quant. de ind. por participação % da energia elétrica no custo Região Participação da energia elétrica no custo < 5% 5 a 1 11 a 2 21 a 3 > 3 Média Brasil ,4% Part.(%) 18% 5 2 5% 7% Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 6

9 3. ENERGÉTICOS E UTILIDADES O quadro 3.1 e o gráfico 3.1 a seguir apresentam a utilização de energéticos primários pelas indústrias de produtos de minerais nãometálicos. A lenha e o óleo diesel foram os energéticos mais utilizados, com uma participação de 17% e 13% respectivamente. Quadro Quantidade de indústrias por Energéticos utilizados Energético Eletricidade Óleo combustível Óleo diesel Gás natural GLP Carvão Lenha Outros Total % 13% 5% 6% 17% 10 Gráfico % 16% 14% Participação 12% 1 8% 6% 4% 2% Óleo combustível Óleo diesel Gás natural GLP Carvão Lenha Outros Energético Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 7

10 No que se refere às utilidades industriais, a predominante nesse setor é o ar comprimido, presente em 29% das indústrias. Em 65% das indústrias não é utilizada nenhuma outra utilidade além da eletricidade. O quadro 3.2 e o gráfico 3.2 a seguir apresentam os dados referentes às utilidades industriais no setor de fabricação de produtos de minerais não-metálicos. Quadro Quantidade de indústrias por utilidades utilizadas Utilidade Água Vapor Ar comprimido Água quente Água gelada resfriamento Fluido refrigerante Fluido térmico Ar quente Total % 29% 3% 2% 10 Gráfico % Participação 2 15% 1 5% Vapor Ar comprimido Água quente Água gelada Água resfriamento Fluido refrigerante Fluido térmico Ar quente Utilidade Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 8

11 4. AUTOPRODUÇÃO E COGERAÇÃO Em termos de autoprodução, o setor de fabricação de produtos de minerais não-metálicos não apresentou nenhuma indústria. 5. GERENCIAMENTO ENERGÉTICO Apenas 4,8% das indústrias disseram possuir uma CICE (Comissão Interna de Conservação de Energia) constituída em suas instalações. Duas indústrias, que declararam possuir CICE, possuem demanda máxima na faixa abaixo de 500 kw e uma na faixa de a kw. Vale ressaltar que 57% das empresas declararam fazer alguma forma de avaliação do uso da energia em suas instalações. A forma mais utilizada de análise da instalação, informado por 41% das indústrias, foi a avaliação geral da instalação; a segunda forma mais utilizada foi a análise pela demanda, informado por 24% das indústrias. Cerca de 43% das indústrias desse setor informaram que são estabelecidas e cobradas metas de consumo total de energia e de economia de energia. No entanto, 37% dessas indústrias informaram que não são estabelecidas quaisquer metas de desempenho energético. Em termos de prioridade para a instalação, conforme o gráfico 5.1, 66% das indústrias informaram que o aumento da produção está entre a primeira ou segunda prioridade. A melhoria da qualidade foi escolhida como primeira ou segunda prioridade para 59% das indústrias. A melhoria da eficiência energética foi colocado como primeira ou segunda prioridade para 49% das indústrias. Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 9

12 Gráfico % % 37% % 22% 13% 16% 22% Aumento produção Melhoria eficiência energética Redução impacto ambiental Melhoria qualidade 1ª prior. 2ª prior. O gerenciamento energético é uma ação indispensável na identificação de oportunidades de melhoria do desempenho energético das instalações. A ausência da mesma enseja um potencial expressivo para a aplicação de medidas de melhoria da eficiência energética das mesmas, principalmente aquelas associadas com a disciplina operacional. 6. SISTEMA ELÉTRICO E FORNECIMENTO DE ENERGIA No que se refere ao fornecimento de energia elétrica segundo o enquadramento tarifário, conforme o gráfico 6.1, 24% são consumidores convencionais e 76% horo-sazonais, sendo 65% Verde e 11% Azul. Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 10

13 Gráfico 6.1 Convencional; 24% Livre Azul 11% Verde 65% Apenas 3,2% das indústrias afirmaram possuir medições de energia elétrica em outros setores da instalação. Ressalta-se que a medição setorial é uma ferramenta indispensável para o gerenciamento energético da instalação. Cerca de 13% das indústrias afirmaram possuir equipamento de controle de demanda automático na instalação. Em termos de fator de potência, 37% das indústrias pesquisadas informaram o fator de potência médio de suas instalações. Das que informaram, 61% possuem fator de potência abaixo de 0,92; cerca de 3 das que informaram afirmaram que o fator de potência está abaixo de 0,8. No que diz respeito a correntes harmônicas, cerca de 16% das indústrias informaram que são produzidas correntes harmônicas pouco expressivas em suas instalações. O fator de carga médio da instalação foi informado por 73% das unidades pesquisadas. Para o conjunto de indústrias que informaram o valor médio foi de 33%. Em termos de geração de emergência, 22% das indústrias desse setor afirmaram possuir geradores de emergência em suas instalações. Das que possuem, 29% afirmaram que esses geradores geram no horário de ponta. Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 11

14 7. MOTORES ELÉTRICOS E ACIONAMENTOS Cerca de 49% das indústrias do setor de produtos de minerais não-metálicos afirmaram possuir sistemas de bombeamento em suas instalações. Do total de sistemas de bombeamento informados, 9 utilizam-se de bombas centrífugas. A forma de controle mais utilizada para os sistemas de bombeamento é o liga-desliga, utilizado em 64% dos sistemas informados; em 25% dos sistemas a forma de controle utilizada é a válvula de restrição ou de recirculação e o controle através de inversores só é feita em 2% dos sistemas (ver gráfico 7.1). Cerca de 83% das indústrias, afirmaram que a potência instalada em sistemas de bombeamento é inferior a 100 CV. Gráfico 7.1 Outro 9% Válvula restrição 18% Válvula recirculação 7% Velocidade - inversor 2% Liga-desliga 64% Velocidade - outro Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 12

15 Para os sistemas de ventilação, insuflamento e exaustão, 39% das indústrias do setor afirmaram possuí-los. Dos sistemas informados, 88% se utilizam do liga-desliga como forma de controle; 5% dos sistemas utilizam o damper e outros 5% usam inversor para controle (ver gráfico 7.2). Para 43% das indústrias que informaram, a potência instalada é inferior a 50 CV. Gráfico 7.2 Liga-desliga 88% Velocidade - outro 2% Velocidade - inversor 5% Ajuste pás Outro Damper 5% Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 13

16 Em termos de sistemas de ar comprimido e/ou vácuo, 51% das indústrias do setor afirmaram possuí-los. Dos sistemas informados, 41% possuem perdas devido a vazamento inferiores a 5%; outros 41% dos sistemas possuem perdas entre 5 e 1. Cerca de 12% dos sistemas possuem perdas entre 15 e 3 (ver gráfico 7.3). Para 87% das indústrias que informaram, a potência instalada em sistemas de ar comprimido e vácuo é inferior a 100 CV. Gráfico % 4 35% 41% 41% % sistemas 3 25% 2 15% 1 5% 3% 12% 3% < 5% 5 a 1 10 a 15% 15 a 3 30 a 5 % perda Apenas uma (1,6%) das indústrias do setor afirmou possuir sistemas de refrigeração. Apenas 11% das indústrias do setor informaram possuir sistemas de compressão de processo. Para 10 dos que informaram, a potência instalada é inferior a 100 CV. Para 8 dos sistemas informados utiliza-se motores assíncronos para o acionamento, enquanto que em uma (2) é utilizado para o acionamento motor síncrono. Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 14

17 Para os sistemas de movimentação, manuseio e tratamento, 63% das indústrias do setor afirmaram possuí-los. Do total de sistemas informados, 39% são de movimentação, 1 de manuseio e 51% de tratamento. Para 59% dos que informaram, a potência instalada em equipamentos desse tipo está na faixa de 100 a 500 CV. O gráfico 7.4 a seguir apresenta a distribuição de potência instalada desses sistemas. Gráfico % 3 59% % 3% < a a 500 3% 501 a a % 6% a Faixa de potência instalada (CV) > Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 15

18 O gráfico 7.5 a seguir apresenta a participação de cada um dos sistemas motrizes nas indústrias do setor de fabricação de produtos de minerais não metálicos. Gráfico % 5 49% 51% % Participação % 1,6 Bombeamento Ar comprimido e vácuo Refrigeração Movimentação, manuseio e tratamento Ventilação, insuflamento e exaustão Compressão (processo) Sistema Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 16

19 8. ELETROTERMIA Apenas 16% das indústrias do setor de produtos de minerais não-metálicos afirmaram possuir algum tipo de equipamento de eletrotermia. A totalidade de produção de eletrotermia é através de sistemas com resistência elétrica. A potência instalada é bem dispersa, com a média dos sistemas informados de quase 400 kw. 9. ELETRÓLISE Nenhuma indústria do setor de fabricação de produtos de minerais não-metálicos possui processo de eletrólise em suas instalações. 10. ILUMINAÇÃO No setor de fabricação de produtos de minerais não-metálicos, nas áreas administrativas, 88% da iluminação é feita com lâmpadas fluorescentes tubulares e 8% com lâmpadas fluorescentes compactas. O gráfico 10.1 a seguir apresenta a distribuição do tipo de iluminação. Gráfico 10.1 Fluorescente tubular 87% Incandescente 3% Dicróica 2% Fluorescente compacta 8% Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 17

20 Nas áreas administrativas, acredita-se que pode haver uma maior inserção das lâmpadas fluorescentes compactas, em detrimento de parte das fluorescentes tubulares e das incandescentes, o que melhoraria a eficiência do sistema. Para as áreas industriais internas, a lâmpada mais utilizada é a fuorescente tubular, seguida de perto pela lâmpada de vapor de mercúrio e pela lâmpada mista. O gráfico 10.2 a seguir apresenta a distribuição do tipo de lâmpada para as áreas industriais internas. Gráfico 10.2 Mista 28% Fluorescente tubular 39% Vapor metálico Vapor sódio 3% Vapor mercúrio 3 Na área industrial interna observa-se que existe um potencial de eficientização com a substituição das lâmpadas fluorescentes tubulares (não muito adequadas para a aplicação), as lâmpadas mistas e as lâmpadas de vapor de mercúrio, por lâmpadas de vapor metálico, que praticamente não são utilizadas. Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 18

21 11. RACIONAMENTO Cerca de 55% das indústrias do setor de fabricação de produtos de minerais não-metálicos pesquisadas declararam ter participado do racionamento, adotando medidas para obtenção de metas de redução de 15%, 2 e 25% do consumo de energia. A totalidade das indústrias conseguiu uma redução acima de 1 como pode ser visto no gráfico 11.1 a seguir. Dentre as medidas adotadas, foram apontadas exclusivamente as medidas de geração própria, de alteração da produção e de alteração da jornada de trabalho, por respectivamente 61%, 27% e 12% das indústrias que disseram ter participado do racionamento. Gráfico % 3 31% 25% 25% % indústrias 2 15% 13% 19% 13% 1 5% < 5% 5 a 1 10 a 15% 15 a 2 20 a 25% 25 a 3 > 3 % redução Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 19

22 Não obstante as reduções obtidas, questionadas sobre a possibilidade atual de reduzir o consumo de energia, mantendo o nível de atividade, 39% das unidades admitiram a possibilidade de uma redução de consumo entre 10 e 15% (ver gráfico 11.2). Gráfico % 35% 3 28% % indústrias 25% 2 15% 1 22% 11% 5% < 5% 5 a 1 10 a 15% 15 a 2 20 a 25% 25 a 3 % redução Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 20

23 12. INSTITUCIONAL Verifica-se que cerca de 6 das indústrias pesquisadas afirmaram que conhecem o Selo PROCEL. Das que conhecem o Selo PROCEL, 94% sabem o que ele significa. No que diz respeito às práticas e crenças referentes à eficiência energética para as indústrias deste setor, os gráficos a seguir apresentam a percepção do setor. Gráfico Eu acredito que já foram tomadas todas as medidas possíveis para reduzir o consumo de energia dessa instalação Gráfico Quando considero investimentos em eficiência energética, fico preocupado que a redução dos custos com energia sejam menores que o estimado Não sabe 5% Sim 2 Não sabe 31% Sim 48% Não 75% Não 21% Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 21

24 Gráfico Demora muito tempo e é trabalhoso obter informações suficientes para tomar decisão relativa a investimentos em eficiência energética Gráfico Há mais benefícios que estão atrelados aos investimentos em eficiência energética do que apenas redução de consumo Não sabe 37% Sim 41% Não 1 Não sabe 16% Não 22% Sim 74% Gráfico Os projetos de eficiência energética geralmente apresentam tempos de retorno muito longos Não sabe 32% Sim 44% Não 24% Relatório Brasil MINERAIS NÃO METÁLICOS 22

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