Caracterização e Análise Energética de Empresas Agroalimentares

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1 Qualificação organizacional, energética e de segurança e saúde no trabalho da indústria agroalimentar Projeto 04/SIAC/2015 SIAC Caracterização e Análise Energética de Empresas Agroalimentares

2 Conteúdo Caracterização do sector em Portugal Setores da indústria agroalimentar em estudo: Setor das carnes; Setor dos lácteos; Setor dos hortofrutícolas; Setor dos produtos de padaria/pastelaria; Âmbito do estudo: Caracterização dos consumos energéticos; Definição de medidas de eficiência energética; 2

3 Sustentabilidade Sustentabilidade ambiental O setor energético é essencial para o equilíbrio das economias mundiais; Política nacional para as Fontes de Energia Renováveis (FER) ; Plano da utilização de energia proveniente de fontes endógenas renováveis, no âmbito do plano 2020; Consumo de energia primária por fonte energética [Fonte: INE] 3

4 Sustentabilidade Portugal tem uma maior dependência do petróleo; Consumo de energia final em Portugal: 2015: ktep em 2015, mais 1,2% face a 2014; Consumo de energia final por setor de atividade [Fonte: INE] Dependência energética nacional [Fonte: INE] 4

5 Sustentabilidade A importância de uma política de eficiência energética Segundo a Diretiva 2012/27/UE, a eficiência energética é o rácio entre o resultado em termos do desempenho, serviços, bens ou energia gerados e a energia utilizada para o efeito. Bloqueios ao investimento em projetos de eficiência energética; Benefícios não só para o ambiente, mas como também a nível económico e social; Alterações oscilações climáticas; 5

6 Sustentabilidade Desenvolvimento Sustentável Intensificação da eficiência energética e da cogeração; Aumento das energias renováveis; Fixação de CO 2. 6

7 Panorama nacional Importância do setor em Portugal Contributo para a economia nacional (2012) 10% 37% P.I.B 31% Emprego Exportações 22% Importações 7

8 Sustentabilidade Intensificação da eficiência energética e da cogeração Consumo final total de energia na UE é 20% superior ao justificável (base em considerações puramente económicas); Estratégia europeia de segurança do aprovisionamento energético Seleção dos equipamentos mais apropriados; Boas práticas de utilização dos equipamentos; 8

9 Sustentabilidade Aumento das energias renováveis Resulta do aproveitamento dos recursos naturais; Necessitam de investimentos consideráveis para o seu aproveitamento em larga escala; Portugal já teve meses em que a produção de energias renováveis foi superior ao consumo de eletricidade!!! Forte incremento das centrais de biomassa; 9

10 Sustentabilidade Fixação de CO2 Combustível fóssil utilizado para produzir energia elétrica ou outra forma de energia; Separação do CO2 a partir dos gases de saída nas condutas; Armazenamento do mesmo a longo prazo. 10

11 Eficiência energética Eficiência energética -Indicadores utilizados pela indústria: Consumo específico de energia (CEE): Rácio entre o consumo total anual de energia e a quantidade ou volume de produção anual. Intensidade energética (IE): Rácio entre o consumo total anual de energia e o Valor Acrescentado Bruto das atividades da empresa. Intensidade carbónica (IC): Rácio entre o consumo total anual de energia e a quantidade de emissão anual de GEE (kg CO2 eq.). 11

12 Os resultados da análise dos indicadores de eficiência energética podem servir também como guia para: Direcionar as mudanças no consumo energético; Estabelecer políticas de eficiência energética e ambientais; Orientar o preço da energia; Eficiência energética Propiciar uma mudança no comércio dos bens energointensivos ou no produto final; Indicar os impactos estruturais para melhorar a eficiência energética; Servir de instrumento para mensurar o sucesso da política de negociação das reduções das emissões de CO 2. 12

13 Análise dos dados Modelo de recolha de dados Objetivos Âmbito Amostra Variáveis Método de recolha Disponibilização da informação 60 empresas Norte: 20 Centro: 21 Alentejo: 19 13

14 Análise dos dados Componente de eficiência energética Consumo de energia (eletricidade, gasóleo, gás natural, gás propano, lenha, nafta, pellets, outros); Caraterísticas do tarifário e do consumo de energia elétrica; Infraestruturas; Caraterísticas dos geradores de calor; Desagregação dos consumos de energia elétrica; Caraterísticas das câmaras frigoríficas; Sistemas de refrigeração. 14

15 Consumo médio por fonte de energia das empresas [Milhares/ano] Consumos energéticos Quantificação dos consumos energéticos 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00-15

16 Tarifário e o consumo Tarifário e o consumo de energia elétrica na indústria Empresas por operador [%] 2% 2% Iberdrola 2% 2% 7% 2% 5% 5% Gás Nat. Fen. 5% Audax Endesa EDP Ceve Simples Ener. Galp Power 68% Ylce Coopernico 16

17 Tarifário e o consumo Tarifário e o consumo de energia elétrica na indústria Empresas por tarifário [%] 2% 2% 9% 2% 32% BTE - Simples BTE - Tetra h BTE - Tri h 18% BTN - Simples BTN - Tri h 12% 23% BTN - Tetra h BTN - Bi h MT - Tetra h 17

18 Geradores de calor Geradores de calor Tipo de gerador de calor das empresa [%] Caldeira Águas 22% 20% Termoac. 1% 15% 22% Caldeira Vapor Esquentador Bomba de Calor 20% N/A 18

19 Câmaras Câmaras de refrigeração e/ou de congelação Tipo de sistema de refrigeração das empresas [%] 9% 4% 16% Central Frio Individuais 33% 38% Individuais/Compactas Central Frio/Compactas Compactas 19

20 Câmaras Câmaras de refrigeração e/ou de congelação Tipo de iluminação das câmaras das empresas [%] 4% 27% Fluorescente 69% Incandescente Led 20

21 Câmaras Câmaras de refrigeração e/ou de congelação Fluido frigorígeno presente nas instalações [%] 7% 2% 2% 6% 2%2%2% 2% R427A R404A R407A R437A R422D R22 R417A 75% R12 R134A 21

22 Consumo médio anual de Energia por Setor [Milhares/ano] Consumos Energéticos Quantificação dos consumos energéticos 100,00 0,00 Panificação Cárneos Hortofrutícolas Lácteos Eletricidade Gasóleo Nafta Gás Propano Gás Natural Pellets Lenha 22

23 Consumos Energéticos Geradores de calor Tipo de Combustível por Setor 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Panificação Lácteos Hortofrutícolas Cárneos Gás propano Gás Natural Eletricidade Nafta Gasóleo Pellets 23

24 Consumos Energéticos Geradores de calor Tipo de Gerador de Calor por Setor 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Panificação Lácteos Hortofrutícolas Cárneos Caldeira Águas Termoac. Caldeira Vapor Esquentador N/A Bomba de C. 24

25 Câmaras Câmaras de refrigeração e/ou congelação Material das câmaras/arcas por Setor 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Betão Inox Alvenaria Painel Isolamento 25

26 Câmaras Câmaras de refrigeração e/ou congelação Isolamento das câmaras/arcas por Setor 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Cortiça Sem revestimento Poliuretano 26

27 Câmaras Piso das câmaras/arcas por Setor 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Inox Mosaico Painel Isolamento Betão 27

28 Volume [m3] Câmaras Volume médio das câmaras/arcas por Setor

29 Temperatura média [ºC] Humidade relativa [%] Câmaras Temperaturas e Humidades médias nas câmaras/arcas por Setor Temp. (oc) HR (%) 29

30 Câmaras Câmaras de refrigeração e/ou congelação Tipo de Iluminação nas Câmaras de Refrigeração/Congelação por Setor 100% 80% 60% 40% 20% 0% Panificação Cárneos Hortofrutícolas Lácteos Fluorescente Incandescente Led 30

31 Câmaras Câmaras de refrigeração e/ou congelação Tipo de Sistema de Refrigeração por Setor 100% 80% 60% 40% 20% 0% Panificação Cárneos Hortofrutícolas Lácteos Central Frio Individuais Individuais/Compactas 31

32 Câmaras Câmaras de refrigeração e/ou congelação (%) Fluido Frigorígeno por Setor 100% 80% 60% 40% 20% 0% Panificação Cárneos Hortofrutícolas Lácteos R427A R404A R407A R437A R422D R22 R417A R12 R134A 32

33 Setor das carnes Consumidores no setor das carnes: Desagregação dos consumos energéticos no setor das carnes Ar Comprimido 6% Força Motriz 6% Câmaras Iluminação 3% Equipamento Produção 17% Refrigeração 21% Câmaras 47% Refrigeração Equipamento Produção Iluminação Ar Comprimido Força Motriz 33

34 Setor da panificação Consumidores no setor da panificação: Desagregação dos consumos energéticos no setor da panificação Iluminação 4% Outros 11% Arcas Frigoríficas 5% Fornos 22% Fornos Equipamento de produção Câmaras Outros Iluminação Câmaras 24% Equipamento de produção 34% Arcas Frigoríficas 34

35 Setor dos lácteos Consumidores no setor dos lácteos: Desagregação dos consumos energéticos no setor dos lácteos: Outros 15% Equipamento produção 11% Ar comprimido 4% Iluminação 4% Recepção leite 3% Câmaras Câmaras 63% Equipamento produção Outros Iluminação Ar comprimido Recepção leite 35

36 Setor da hortofrutícola Consumidores no setor dos hortofrutícolas: Desagregação dos consumos energéticos no setor dos hortofrutícolas IluminaçãoAr Comprimido 11% 5% Equipamento de Produção 11% Outros 11% Câmaras 22% Força Motriz 40% Câmaras Força Motriz Outros Equipamento de Produção Iluminação Ar Comprimido 36

37 Medidas de Eficiência Energética Medidas de Eficiência Infraestruturas; Iluminação; Equipamento de Escritório; Manutenção de equipamentos: Câmaras de refrigeração / congelação; Sistemas de produção de frio; Ar Comprimido; Geradores de vapor / águas quentes; Isolamentos térmicos; Formação e sensibilização dos recursos humanos; Redução da energia reativa; Aproveitamento de energias renováveis; Gestão de energia. 37

38 Volume médio (m3) Volumes em câmaras Caracterização dos setores através dos volumes em câmaras de refrigeração e/ou congelação Carnes Panificação Láteos Hortofrutícolas 38

39 Temperatura média ( C) Temperaturas Caracterização dos setores através das temperaturas em câmaras de refrigeração e/ou congelação Carnes Panificação Láteos Hortofrutícolas 39

40 Humidade relativa média (%) Humidade em câmaras Caracterização dos setores através da humidade relativa em câmaras de refrigeração e/ou congelação Carnes Panificação Láteos Hortofrutícolas 40

41 Consumo médio de Energia por NUT [tep/ano] NUT Análise Comparativa por NUT Lenha Pellets Gás Natural Gás Propano Nafta Gasóleo 0 Norte Centro Alentejo Eletricidade 41

42 Consumo médio de Energia por NUT [milhares /ano] NUT Análise Comparativa por NUT Lenha Pellets Gás Natural Gás Propano Nafta Gasóleo 0 Norte Centro Alentejo Eletricidade 42

43 NUT Análise Comparativa por NUT Operador de Energia Elétrica por NUT 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Norte Centro Alentejo Coopernico Ylce Galp Power Simples Ener. Ceve Endesa Iberdrola Audax Gás Nat. Fen. EDP 43

44 NUT Análise Comparativa por NUT Tarifários por NUT 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Norte Centro Alentejo MT - Tetra h BTN - Bi h BTN - Tetra h BTN - Tri h BTN - Simples BTE - Tri h BTE - Tetra h BTE - Simples 44

45 Eficiência Energética Infraestruturas; Iluminação; Equipamento de escritório; Manutenção de equipamentos; Isolamentos térmicos; Formação e sensibilização dos recursos humanos; Redução da energia reativa; Dimensionamento apropriado das câmaras; Sistemas de produção de frio; Ar comprimido; Geradores; Aproveitamento de energia renovável; Gestão de energia; 45

46 Infraestruturas As envolventes das infraestruturas incluindo a cobertura são da maior relevância Envolventes das empresas em estudo foram construídas com paredes de espessura reduzida e em materiais de baixa resistência térmica. Medidas Construção com recurso a painéis de poliuretano com espessuras nunca inferiores a 100mm. Isolar as zonas quentes das zonas frias de modo a evitar o aumento das cargas térmicas dos espaços a refrigerar. 46

47 Iluminação A energia elétrica consumida em iluminação nos diferentes sectores de atividade representa aproximadamente 25% do consumo global do país. Medidas Optar por iluminação natural Proceder à limpeza das luminárias Correto dimensionamento das luminárias 47

48 Equipamentos A manutenção de equipamentos e instalações é fundamental para garantir a eficiência do desempenho das instalações técnicas. A eficiência energética beneficia de forma direta e indireta da qualidade da manutenção implementada e executada nas instalações e equipamentos industriais. 48

49 Isolamentos Elemento importante na conservação de energia, a criação de barreira térmicas que reduzam a transferência de calor. De implementação simples e reduzido investimento Reduzir os custos de energia, ao minimizar as perdas de calor; Controlar a condensação; Fornecer a proteção para o frio; Fazer a proteção aos equipamentos; Controlar as temperaturas de processo; Proteger contra o fogo; Servir de isolamento acústico. 49

50 Recursos humanos A formação e a motivação dos recursos humanos deve ser uma parte integrante de um sistema eficiente de gestão de energia. Impactos ambientais da utilização de energia; Os benefícios da economia de energia; A dependência energética da indústria e o que esta pode fazer para economizar energia; Qual a atitude cívica individual para economizar energia. 50

51 Câmaras Existem câmaras de refrigeração construídas em painéis de poliuretano com espessuras reduzidas (60 mm) em zonas de temperaturas exteriores elevadas. Medidas Localização adequada das câmaras de refrigeração; As paredes das câmaras devem ser constituídas em materiais isolantes e possuir uma espessura adequada para as condições ambientais onde se encontram instaladas; A iluminação interior das câmaras de refrigeração deverá ser desligada quando estas não estiverem a ser utilizadas; Substituição da iluminação: lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes compactas, ou leds; 51

52 Câmaras Existem câmaras de refrigeração construídas em painéis de poliuretano com espessuras reduzidas (60 mm) em zonas de temperaturas exteriores elevadas. Medidas Portas das câmaras de refrigeração devidamente isoladas; Distribuição correta dos produtos dentro da câmara de refrigeração para promover o arrefecimento uniforme dos produtos; A colocação de produtos muito próximo das saídas de ar frio dos evaporadores deve ser evitada. 52

53 Produção de frio Fundamental construir um bom desenho da instalação frigorífica. Considerações na instalação Localização dos diferentes acessórios da instalação; O comprimento das condutas e curvaturas; O isolamento das canalizações ; Instalação dos acessórios indispensáveis para o bom funcionamento, monitorização e manutenção. 53

54 Produção de frio Fundamental construir um bom desenho da instalação frigorífica. Medidas Sistemas de refrigeração para cada nível ou gamas de temperaturas; Evitar condutas do fluido frigorígeneo com comprimentos longos e com muitas curvaturas; Optar por refrigerantes ecológicos aos tradicionais; Instalação dos condensadores em locais arejados, à sombra, se possível virados a norte e com uma boa manutenção. 54

55 Ar comprimido Ar comprimido 2ª forma de energia mais utilizada na indústria transformadora: Este tipo de sistema deve encontrar-se o mais centralizado possível das áreas de maior consumo e de preferência num local ventilado. As fugas de ar comprimido são inevitáveis; A deteção e reparação de fugas de ar comprimido deve ser feita com regularidade. Medidas Seleção adequada do compressor, quer em termos de pressão como de caudal de ar; Verificação regular do correto funcionamento dos equipamentos e ferramentas pneumáticas; Preferência por compressores com variador de velocidade. 55

56 Geradores de vapor A verificação regular dos parâmetros de funcionamento destes equipamentos. Promove o bom desempenho; Aumenta o seu tempo de vida; Reduz o consumo de energia. Medidas Inspeções regulares; Regulação da combustão da caldeira; Limpeza das superfícies de aquecimento; Verificação do sistema de alimentação de combustível de modo a garantir que este chegue ao queimador nas condições adequadas. 56

57 Energias renováveis O recurso a energias renováveis pode ser pertinente. Aproveitamento da Biomassa; Energia solar térmica; Sistema fotovoltaico; Autoconsumo com injeção na rede (s/baterias); Autoconsumo com injeção na rede (c/baterias); Cogeração. 57

58 Gestão de energia Recolha de elementos relativos aos consumos e produções dos diversos setores produtivos Poupança de energia; Deteção de eventuais anomalias no sistema produtivo; Previsão de consumos. Análise regular de consumos energéticos Comparação dos consumos energéticos específicos da empresa com outras do mesmo ramo Aposta na formação, informação e sensibilização dos colaboradores A importância da manutenção 58