Eficiência Energética e Redução de Perdas. George Alves Soares - Eletrobras

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1 Eficiência Energética e Redução de Perdas George Alves Soares - Eletrobras

2 Sumário Importância da sinergia Conceituação Segmentação das Perdas Técnicas Como a eficiência energética pode ajudar Ações no Sistema Elétrico Transformador de distribuição e perdas em condutores Ações no Consumidor Ações no Consumidor refletindo no Sistema P&D+I e a Eficiência Energética Tecnologias desenvolvidas pelo CEPEL Conclusão

3 Importância Perdas Técnicas Perdas Comerciais Energia Requerida (compra) Energia Faturada (venda)

4 Benefícios Empresariais Econômico Institucionais Redução das perdas técnicas Fortalecimento da marca Redução das perdas comerciais Maior rentabilidade com maior quantidade de clientes com tarifa mais atrativa Melhoria da performance do sistema elétrico Curva de carga mais plana Postergação de investimentos Contribuição na negociação de contratos Ganho de imagem perante o consumidor Maior pontuação nos relatórios de sustentabilidade das bolsas de valores Reflexo dos itens acima no valor de mercado da empresa Benefícios fundamentais para a Sociedade

5 Conceituação Perdas Técnicas Consistem na energia perdida no transporte, na transformação e nos equipamentos de medição. As perdas técnicas são inerentes, portanto, à operação dos sistemas elétricos, ocorrendo em todos os seus segmentos: na geração, na transmissão e na distribuição de energia elétrica.

6 Conceituação Perdas não técnicas ou comerciais As perdas não técnicas estão associadas a erros de faturamento, erros de medição, falta de medição, falhas no cadastro, fraudes e furtos de energia elétrica.

7 Conceituação Eficiência Energética Capacidade de se converter a energia em serviço ou trabalho útil. Consideraremos o neologismo corrente que tem um significado mais amplo, referindo-se às ações para tornar mais eficiente a cadeia produtiva e o consumo de energia. Esta área envolve aspectos tecnológicos, como a adoção de equipamentos e processos eficientes, e comportamentais, como a conscientização, educação e promoção do uso eficiente.

8 Segmentação das perdas técnicas Causas das perdas técnicas Causas físicas: Efeito Joule Histerese magnética Correntes parasitas (Foucault) Efeito Corona (tensões muito elevadas)

9 Segmentação das perdas técnicas Onde ocorrem Nas linhas de subtransmissão Nos transformadores de subestações Nas linhas dos alimentadores primários Nos transformadores de distribuição e outros equipamentos Nas linhas das redes secundárias Nos ramais de ligação Equipamentos de medição Dispositivos de proteção Conexões, Correntes de fuga em isoladores e Etc. Valor Estimado 2,0 a 4,0% da energia requerida no trecho 0,5 a 0,7% da energia requerida pelo sistema 1,5 a 3,0% da energia requerida pelo alimentador 1,2 a 2,0% da energia requerida pelo transformador 1,4 e 2,0% da energia requerida pelo transformador 0,12% da energia requerida pelo consumidor 10% do valor das perdas técnicas Fonte: CEPEL

10 Como a eficiência energética pode contribuir no combate às perdas técnicas e comerciais? Ações no Sistema Elétrico Ações no Consumidor Ações no Consumidor refletindo no Sistema

11 Ações no Sistema Elétrico Transformadores de distribuição Otimização de cargas Etiquetagem Utilização de transformadores mais eficientes

12 Utilização de transformadores mais eficientes Ações no Sistema Elétrico Valores das perdas (W) Transformador monofásico - 75 kva Perdas Amorfo* NBR5440/87 NBR5440/98 Vazio Totais * Valor típico Fonte: CEPEL

13 Ações no Sistema Elétrico Carregamento ótimo de condutores Linha de 13,8 kv, com comprimento de 5 km, fornecendo 2,2 MVA no horário de ponta. Curva de carga diária (FC=0,5). Fonte: CEPEL

14 Ações no Sistema Elétrico Carregamento ótimo de condutores Usando 3 opções de cabos: CA 1/0, CA 2/0 e CA 4/0. Fonte: CEPEL

15 Ações no Sistema Elétrico Carregamento ótimo de condutores Valores usados na simulação: Resultados (para 91,3 A): Fonte: CEPEL

16 Ações no Sistema Elétrico Carregamento ótimo de condutores Para outros valores de corrente: Fonte: CEPEL

17 Ações no Consumidor PEE/ANEEL com investimento da ordem de R$ 350 milhões anuais é uma oportunidade única. Estratégias para grandes consumidores Estratégias para consumidores de baixa renda e públicos

18 Ações no Consumidor Estratégias para grandes consumidores Fidelização do cliente Negociação de contratos e adequação a capacidade de pagamento

19 Ações no Consumidor Exemplo CEDAE - LIGHT Local: Estação de Tratamento Guandu. Ações: Modernização de válvulas e moto-bombas do sistema de retro-lavagem de filtros. O investimento total: R$ 20 milhões Economia de energia estimada: 14 mil MWh/ano. Benefícios para Cedae: evitar o bombeamento de l/s de água e permitem a liberação de l/s de água tratada para o sistema de distribuição, postergando R$ 35 milhões em investimento.

20 Ações no Consumidor Estratégias para consumidores de baixa renda e públicos Regularização do fornecimento: Risco de inadimplência; Necessidade de educação e troca de equipamentos para diminuição da conta e evitar a inadimplência; Renegociação de dívidas e adequação da conta à capacidade de pagamento de consumidores públicos.

21 Ações no Consumidor refletindo no Sistema Eficiência energética em consumidores em ramais sobrecarregados: Melhoria do perfil de tensão; Otimização do nível de carregamento; Postergação de investimentos no Sistema

22 SINERGIA entre os PROGRAMAS de EE e P&D+I P&D+I R.P. E.E.

23 Exemplos de temas de P&D+I Perdas comerciais Metodologias e técnicas de reduzir a vulnerabilidade a fraude Avaliação dos impactos de projetos de EE e a duração dos resultados nestas perdas Perdas técnicas Inserção de critérios de minimização de perdas na operação dos sistemas Metodologias de Redução das perdas de transformadores, incluindo otimização da carga, e diminuição do desequilíbrio entre fases Desenvolvimento/domínio tecnológico de cabos subterrâneos utilizando super-condutores;; Consumidor Ferramenta e metodologia para otimização energética em empresas de saneamento e indústrias Expansão eficiente do sistema de saneamento; Detecção de vazamento com técnicas de baixo custo; Teste e desenvolvimento/adaptação de bombas geotérmicas; Levantamento do estado da arte e desenvolvimento de ensaios de desempenho, fotométrico e de vida útil de LEDs; Tecnologias de baixo custo para lâmpadas eficientes com alto fator de potência e baixa emissão de harmônicos; Mapeamento das condições bioclimáticas e seus impactos em edificações; e consumo de energia;

24 Tecnologias CEPEL Todas com patente concedida ou requerida Medição centralizada, já amplamente conhecida e utilizada Medidores para medição direta de altas correntes (até 800 A) de consumidores atendidos em baixa tensão, em fase de transferência para a indústria Transformadores de instrumentos (TPs e TCs) automonitorados, a idéia é incorporar inteligência a estes equipamentos, está em fase de desenvolvimento

25 Conclusão As ações de eficiência energética, de uma forma geral, não tem sido explorado em sua plenitude pelas Distribuidoras, principalmente em se tratando de redução das perdas.

26 George Alves Soares Assistente da Diretoria de Tecnologia Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA

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