Oportunidades de eficiência energética na indústria. 31 de Maio de 2011, Porto. Cláudio Monteiro FEUP / Smartwatt cdm@fe.up.pt

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1 Oportunidades de eficiência energética na indústria 31 de Maio de 2011, Porto Cláudio Monteiro FEUP / Smartwatt cdm@fe.up.pt

2 A eficiência energética é um recurso Como avaliar esse recurso? A eficiência energética é um produto Como medir esse produto? A eficiência energética é um negócio Como verificar o que foi contratado?

3 Formalização contratual de contratos de eficiência, tais como contratos de desempenho energético no âmbito do programa ECO-AP Monitorização da execução de programas de eficiência e metas nacionais Fundo para a Eficiência Energética, no âmbito do PNAEE SGCIE obrigação de cumprir metas Projectos PPEC garantir a eficácia não só a implementação Mini-geração articulado com as medidas de eficiência Mercado de certificados brancos Ideia adoptado no âmbito ECO-AP, mas deveria ser mais ambiciosa Conceito para vender eficiência certificada Permite regular e monitorizar as estratégias nacionais de eficiência

4 Provar poupanças junto do cliente Detectar desvios anómalos e alteração da condições contratualizadas Ajustar consumos para alteração de variáveis de envolvente e de produção Apresentar garantias para conseguir soluções de financiamento da eficiência Certificar as poupanças

5 Medição & Verificação (M&V) é um procedimento de utilização de medições para determinar correctamente a poupança real conseguida numa instalação individual resultante da aplicação de MRE Ref: IPMVP Vol I, 2007, Secção 9

6 A M&V é uma ciência em desenvolvimento, embora as práticas comuns de M&V se encontrem fundamentadas em protocolos como: IPMVP (o mais utilizado) ASHRAE Guideline 14 US DOE FEMP M&V Guide for US government buildings Australian Best Practice Guide baseado no IPMVP ISO Energy Management Standard integra aspectos de M&V mas é mais abrangente Geralmente são necessários documentos e guias específicos com procedimentos mais detalhados e adaptados à situação. Alguns países adaptam os princípios destes protocolos às suas realidades.

7 Apresenta uma estrutura e define termos usados na determinação da poupança após a implementação de um projecto. Especifica os tópicos a ser abordados num Plano de M&V para um projecto específico. Permite flexibilidade na criação de Planos de M&V, aderindo aos princípios da: precisão, exaustividade, conservadorismo, consistência, relevância e transparência.

8 Protocolos M&V, Financiamento Formação, Certificação A Certificação (CMVP) é feita em conjunto com a Association of Energy Engineers Construir uma comunidade, Promover a Eficiência Subscrever serviços através do endereço boletim informativo, blog, biblioteca, descontos, acesso prévio a documentos públicos Parcerias mundiais para comunicação, formação e desenvolvimento Introduç ão 8

9 Poupança é a negação do consumo de energia Não vemos o que não usamos Não podemos medir directamente o que não usamos No entanto podemos medir: Diferenças relativamente ao consumo anterior (referência interna) Diferenças relativamente a a outros consumidores do mesmo tipo (referência externa)

10 Completo considerar todos os efeitos, medir os mais significativos Conservador apresentar a poupança mais pessimista Consistente entre diferentes situações de aplicação, usar metodologia standardizadas Preciso tanto quanto o orçamento permita Relevante focar-se na medição do(s) parâmetros(s) chave seleccionado(s) do desempenho energético Transparente divulgação completa evitando subjectividade na interpretação Integro baseado em indicadores energético, evitar critérios económicos ou ambientais

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12 O custo da M&V varia entre 3% e 10% do valor do investimento no projecto de eficiência

13 Entidade reguladora e fiscalizadora responsável pelo protocolo e procedimentos responsável pela credenciação de entidades e profissionais ESCO responsável pelo desempenho das medidas responsável por garantir nível de serviço energético responsável pelo acompanhamento e manutenção responsável pela M&V Operador da instalação de consumo responsável por alteração de comportamentos de consumo responsável por alteração de equipamentos e instalação de consumo responsável por verificar procedimentos M&V Des-responsabilidades Preços de energia, situação económica, taxas de juros, taxas ambientais, encargos fiscais, alterações meteorológicas, alterações de nvolvente

14 O contrato deve especificar: Definição de valores de referência (baseline), âmbito, condições e interpretações Especificação da solução técnica Especificação da solução de financiamento Especificação de obrigações e responsabilidades Plano de execução do projecto de engenharia Plano de medição e verificação (M&V) Protocolo de partilha de poupança Protocolo para resolução de litígios, activação de seguros e alterações de contrato

15 Definir o protocolo e procedimento de M&V a seguir (no caso do IPMVP escolher a opção M&V) Fornecer uma visão geral da medida de eficiência energética sobre a qual se fará a M&V. Identificar as metas de poupança que se pretendem atingir com a medida Identificar restrições genéricas de operação da instalação. Identificar responsabilidades de operação da instalação

16 M&V para sistema isolado Opção A Estima a poupança com base na medida simples de alguns parâmetros e características do sistema Opção B Mede efectivamente o consumo (antes e após) e as variáveis que o afectam M&V para a instalação (vários sistemas) Opção C Mede efectivamente o consumo (antes e após) mas para toda a instalação. Opção D Simula o consumo (antes e após) requerendo a modelização das envolventes e dos sistemas.

17 Fronteira de medição Caracterizar circuitos de fluxo energético Caracterizar unidades de medição Caracterizar variáveis de fluxo energético Caracterizar variáveis de ambiente Fronteira de utilização Caracterizar espaços de utilização Caracterizar equipamentos de utilização Caracterizar padrões de utilização Caracterizar unidades de medição de estado

18 As fronteiras de medição e de utilização podem não coincidir. Por impossibilidade, perdas do sistema, simplificação do sistema de medição, simplificação do processo de medição Em muitos casos são necessários modelos de ajuste entre o que é medido e o que é utilizado

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20 Indicadores de consumo Usados no processo de M&V devem ser definidas as formulas, as variáveis e condições Usam medidas ou estimativas para obter indicadores que representam o consumo relativamente a variáveis de estado. Podem ser do tipo: consumo por área, consumo por utilização, consumo por produção, consumo por emissões, consumo por produtividade económica, etc. etc.

21 Indicadores de desempenho Usados para a estimativa da poupança é necessário definir fórmulas, parâmetros e condições. Usam medições relativas a referências para avaliar desempenho Poderão ser do tipo: indicadores de rendimento, poupança energética, poupança económica, valorização da utilização (qualidade, conforto, )

22 Eficiência económica do consumo da energia Afectado pela economia e pela gestão financeira da instalação Intensidad e Energética (IE) Consumo Total de Energia (tep) Valor Acrescentado Bruto ( ) Este tipo de indicadores ajustados devem evitar-se, confundem o conceito de eficiência energética com eficiência económica Eficiência produtiva do consumo da energia Integra o ajuste à produção Consumo Específico de Energia (CEE) Consumo Total de Energia Produção (tep) Este é um indicadores ajustados simples e fácil de aplicar, mas não pode ser aplicado quando a característica de produção tem um consumo fixo ou quando é não linear.

23 Necessário definir fórmulas, tabelas, algoritmos, parâmetros e condições Podemos ter modelos do tipo: Modelos de conversão de unidades Modelos de agregação de consumos Modelos de referência (baseline) Modelos de ajuste Modelos de desempenho

24 Definir adequadamente as condições do período de consumo de referência, incluindo: Identificar as principais características de utilidade, tais como as intensidades da iluminação e temperaturas. Definir as condições de operação do período de consumo de referência tais como cargas e horas de operação. Detalhar todas as medições, procedimentos de análise de dados, algoritmos e pressupostos.

25 Caracterização do próprio consumo no período de referência Caracterização do consumo em grupos de instalações com características semelhantes. Poderão ser do tipo: Indicadores de consumo como referência Padrões de consumo tabelados Característica de consumo Representação de incerteza

26 Edifício completo

27 Edifício de AVAC

28 kwh / mês Prod B Prod A m 3 / mês

29 Usados para ajustar variáveis medidas a valorizáveis de energia utilizadas Poderão ser do tipo: Modelos de ajuste de alteração da fronteira de utilização Modelos de ajuste de variáveis de envolvente Modelos de ajuste de alteração da fronteira de medição Modelos de ajuste de consistência entre fronteira de medição e fronteira de utilização Modelos de ajuste devido a medição descontínua Modelos de ajuste relativos a referências das variáveis de estado

30 Consumo parcial Relação entre duas unidades de medição na mesma instalação Consumo geral da Instalação Permite poupar na medição É necessário definir e formalizar as relações de forma clara

31 CT(T) = 8,1126 T 2 284,72 T ,2 Factor de ajuste IT IT T t = CT(T) CT(15 ) Normalização BN ref = BR ref IT(T t )

32 Definir todas as actividades no período de reporte, incluindo: Especificar os parâmetros a ser medidos, períodos de medição, precisão requerida, procedimentos de calibração, protocolos de medição, protocolos de aquisição de dados e armazenamento. Explicar os procedimentos para a validação das actividades de M&V.

33 Baseados nas medidas ajustadas e nos valores de referência ajustados estimam as poupanças Poderão ser modelos de: Poupança energética medida antes e após (Opção B do IPMVP) Poupança energética medida relativamente a indicadores ou características de referência de outras instalações Poupança energética estimada com base nas características do equipamentos substituído (Opção A do IPMVP) Poupança com base em simulações de desempenho (Opção D do IPMVP) Poupança económica e valorização do conforto

34 O modelo é aplicado após ajuste Detecção de anomalias no consumo de AVAC

35 Referência a azul e real a amarelo, para a semana passada O consumo de electricidade está a subir

36 C (kwh) CC(P) Desempenho Energético DE i C P CC P i i i CC P i i P (m3)

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38 Detalhar a calendarização de relatórios e procedimentos de M&V periódicos. Descrever procedimentos e detalhes de inspecções anuais. Descrever os requisitos para relatórios de operação e manutenção. Detalhes de como as poupanças serão calculadas, incluindo: Fornecer justificações e procedimentos para qualquer ajuste de energia no período de consumo de referência ou de reporte. Detalhar como os efeitos interactivos serão tratados.

39 A M&V é essencial, sem a inclusão de um plano de M&V nos contratos de desempenho o mercado da eficiência estará condenada ao fracasso Um plano de M&V é muito mais que um a medição de energia É necessária regulação, para adoptar ou definir protocolos adequados aos programas nacionais É necessário criar uma estrutura de formação e credenciação de peritos de M&V Haverá responsabilidades de M&V ao nível das ESCO, dos operadores das instalações e das entidades financiadoras. Mas o ideal seria existirem entidades independentes e bem credenciadas para realizar a M&V