Sistemas Solares e Eficiência Energética nas empresas Pedro Cardoso Sistemas de Energia TEKTÓNICA 2015 06-05-2015 1
TEKTÓNICA 2015 Sistemas Solares e Eficiência Energética nas empresas Autoconsumo fotovoltaico Auditorias e Diagnósticos Energéticas Ecodesign e Etiquetagem Energética 2
O custo da energia elétrica e o Autoconsumo O custo energia eléctrica está cada vez mais elevado para os particulares e empresas e a tendência no futuro é de continuar a aumentar. Fonte: http://www.mostradecinemainfantil.com.br Com as exigências atuais e para atingir as metas, impostas pela União Europeia, o Autoconsumo posiciona-se como uma ferramenta capaz de fazer frente a este desafio, utilizando recursos renováveis, como sejam o sol e o vento 3
O que é o Autoconsumo? Produção local da própria energia de consumo, contribuindo diretamente para a redução dos custos energéticos das empresas, serviços ou particulares. Produzindo a própria energia, o utilizador reduz a dependência ao seu comercializador de energia, reduzindo substancialmente o valor da fatura mensal de energia elétrica. Com o aproveitamento de recursos natural como o sol e vento estaremos seguramente a reduzir também as emissões poluentes na atmosfera Fonte: www.enefsys.gr 4
Vantagens do Autoconsumo Promove a produção próxima do ponto de consumo, reduzindo as perdas na rede Promove a capacidade de produção através de energia renovável Reduz as necessidades energéticas em ponta (caso do Solar fotovoltaico) Será a forma mais barata de produção de eletricidade, mesmo comparando com centrais termoelétricas; Fonte: www.finanzas-personales.mx É uma forma de redução efetiva de consumo e será muito importante para atingir as metas da Diretiva de Eficiência Energética 5
Vantagens do Autoconsumo Democratiza a produção de eletricidade e permite a entrada no mercado de novos players, o que faz com que aumente a concorrência e baixem os preços, ajudando a limitar o monopólio dos grandes comercializadores de energia elétrica. Dinamiza principalmente a industria solar fotovoltaica, permitindo o desenvolvimento de empresas ligadas ao setor das energias renováveis. Promove a criação de emprego e contribui para a formação e o desenvolvimento dos recursos locais. 6
Com que fontes é possível produzir a energia elétrica? Os sistemas para autoconsumo podem utilizar diversas fontes de energia primária, como são os casos seguintes: Solar Biomassa Biogás Eólica Hídrica Fonte: enelgreenpower.liquida.it 7
Quem pode usufruir do Autoconsumo? Podem usufruir das UPAC (Unidades de Produção de Autoconsumo): Particulares; Empresas; Condomínios; Fonte: www.shutterstock.com Fonte: www.masinmobiliario.pe Serviços Fonte: www.labsus.org Fonte: www.iemoji.com 8
Enquadramento legal Neste momento a legislação aplicável é a seguinte: Decreto-Lei n.º 153/2014, de 20 de outubro Cria os regimes jurídicos aplicáveis à produção de eletricidade destinada ao autoconsumo e ao da venda à rede elétrica de serviço público a partir de recursos renováveis, por intermédio de Unidades de Pequena Produção. 9
Enquadramento legal Portaria n.º 14/2015, de 23 de janeiro Define o procedimento para apresentação de mera comunicação prévia de exploração das unidades de produção para autoconsumo, bem como para obtenção de um título de controlo prévio no âmbito da produção para autoconsumo ou da pequena produção para injeção total na rede elétrica de serviço público da energia elétrica produzida, e determina o montante das taxas previstas no Decreto-Lei n.º 153/2014, de 20 de outubro. 10
Enquadramento legal Portaria n.º 15/2015, de 23 de janeiro Procede à fixação da tarifa de referência aplicável à energia elétrica produzida através de unidades de pequena produção, nos termos do Decreto-Lei n.º 153/2014, de 20 de outubro, e determina as percentagens a aplicar à tarifa de referência, consoante a energia primária utilizada por aquelas unidades. Aviso da DGEG relativamente ao Decreto-Lei n.º 153/2014(publicado em 4 de fevereiro de 2015) Operacionalização da Portaria n.º 14/2015. 11
Enquadramento legal Portaria n.º 60-E/2015, de 2 de março Altera a portaria n.º 14/2015, de 23 de janeiro, que define o procedimento para apresentação de mera comunicação prévia de exploração das unidades de produção para autoconsumo, bem como para obtenção de um título de controlo prévio no âmbito da produção para autoconsumo ou da pequena produção para injeção total na rede elétrica de serviço público da energia elétrica produzida, e determina o montante das taxas previstas no Decreto-Lei n.º 153/2014, de 20 de outubro. Despacho n.º 3/SERUP/DGEG/2015, de 3 de março Instruções sobre a entrada em operação do Portal da DGEG relativo à produção para autoconsumo e da pequena produção distribuída e transição da Microprodução e Miniprodução. 12
Enquadramento legal Esquemas tipo relativos às unidades de produção em autoconsumo (UPAC) Fonte: http://www.dgeg.pt / 13
Tipo de unidades de produção UPP (Unidades de Pequena Produção) Energia produzida injetada na totalidade na RESP Modelo de atribuição de tarifa através de leilão Requisitos de produção indexados ao consumo existente na instalação de consumo associada Fonte: 14
Tipo de unidades de produção UPAC (Unidades de Produção AutoConsumo) Energia produzida injetada preferencialmente na instalação de consumo Eventuais excedentes de produção instantânea podem ser injetados na RESP Pressupõe a adequação da capacidade de produção ao perfil de consumo do local, minimizando a injeção na RESP Fonte: 15
Tipo de unidades de produção UPAC (Unidades de Produção AutoConsumo) A Potência de ligação da UPAC tem de ser inferior à potência contratada na instalação de consumo A Potência instalada da UPAC não pode ser superior a duas vezes a potência de ligação A UPAC é instalada no local de consumo Contagem obrigatória da eletricidade produzida e da eletricidade injetada na RESP para uma UPAC ligada à RESP com potência instalada superior de 1,5kW. Fonte: Enquadramento do novo regime de Produção Distribuída (MAOTE)/ 16
Tipo de unidades de produção UPAC (Unidades de Produção AutoConsumo) Fonte: Enquadramento do novo regime de Produção Distribuída (MAOTE)/ 17
Tipo de unidades de produção Processo de Licenciamento Fonte: Enquadramento do novo regime de Produção Distribuída (MAOTE)/ 18
Tipo de unidades de produção UPP (Unidades de Pequena Produção) Injeta a totalidade da energia produzida na RESP; A Instalação de consumo associada, recebe toda a eletricidade proveniente do respectivo comercializador; A UPP é instalada no local de consumo; A Potência de ligação da UPP tem de ser inferior à potência contratada na instalação de consumo e nunca superior a 250kW Numa base anual, a energia produzida pela UPP não pode exceder o dobro da eletricidade consumida na instalação de consumo Modelo idêntico ao atual regime da Miniprodução Fonte: Enquadramento do novo regime de Produção Distribuída (MAOTE)/ 19
Comparativo UPP e UPAC Fonte: Enquadramento do novo regime de Produção Distribuiída (MAOTE)/ 20
Principais requisitos exigidos às UPAC 21
Setores alvo Setor Residencial Tipicamente consumos reduzidos (inferiores a 150 /mês) Sistemas de simples instalação ( plug&play ) Sistemas modulares e de fácil upgrade (aumento de potência facilitado) Sistemas facilmente adaptáveis a diversas inclinações e azimutes Kits normalmente constituídos por painéis fotovoltaicos e inversores Ligação direta a uma tomada 22
Setores alvo Setor de Serviços e Comércio Tipicamente consumos superiores a 200 /mês) Consumos diurnos com sistemas de refrigeração e aquecimento, ventilação, iluminação, diversos equipamentos elétricos Normalmente não têm sistemas de telecontagem Dimensionamento das soluções através de análise de perfis de consumo Sistemas à medida com soluções de inversores de string Possível avaliação de desempenho através de sistemas de monitorização Sistemas mais difíceis de expandir e com custos superiores de monitorização 23
Setores alvo Setor da Indústria Indústria não enquadrável no setor Agrícola Indústria enquadrável no setor Agrícola Existência de incentivos Existência de incentivos Portugal 2020 POSEUR Programa de Desenvolvimento Rural 2014-2020 24
Registos e Comunicações Inferior a 200W: sem comunicação e sem taxa; Entre 200W e 1,5kW: comunicação prévia e sem taxa; Entre 1,5 kw e 1MW: é necessário registo e certificado de exploração com os seguintes custos: Para potência instalada entre 1,5kW e 5kW: 70; Para potência instalada entre 5kW e 100kW: 175; Para potência instalada de 100kW a 250kW: 300; Para potência instalada entre 250kW e 1MW: 500; Acima de 1 MW: licença de produção e de exploração. 25
O CTCV e o Autoconsumo Ensaio de Colectores Solares Térmicos segundo as Normas: EN ISO 9806 (Colectores Solares Térmicos) Ensaio de Módulos Fotovoltaicos segundo as Normas: - IEC 61646 (Película Fina - Amorfos) - IEC 61215 (Silício Cristalino) - IEC 62108 (Concentração) Peritagens Técnicas a Instalações de Sistemas Solares (Térmicos e Fotovoltaicos): análise de rendimentos, patologias, etc. Ensaios de Rendimento a outros Equipamentos Geradores de Calor: Recuperadores de Calor, Caldeiras a biomassa, bombas de calor, permutadores de calor, Reservatórios de Águas Quentes Sanitárias, etc. 26
O CTCV e o Autoconsumo Coletores Solares Térmicos Pressão Interna do Absorsor Resistência a Alta Temperatura Exposição Choque Térmico Externo Choque Térmico Interno Penetração de Chuva Resistência ao Congelamento Carga Mecânica Rendimento Térmico 27
O CTCV e o Autoconsumo Equipamentos Laboratório Solar Térmico 28
O CTCV e o Autoconsumo Painéis Solares Fotovoltaicos Inspecção Visual Determinação da Potência Máxima Ensaio de Isolamento Ensaio de Corrente de Fugas do Módulo Molhado Ensaio de Exposição Exterior Medição dos Coeficientes de Temperatura Determinação da Temperatura de Operação Nominal da Célula (NOCT) Desempenho em STC e NOCT Desempenho a Baixa Irradiância Ensaio Térmico do Díodo de Bypass Ensaio de Resistência à Formação de Pontos Quentes Ensaios de Ciclos Térmicos Ensaios de Humidade Congelação Ensaios de Robustez de Terminais Ensaio de Calor Húmido Ensaios Carga Mecânica Exposição Prolongada a Radiação 29
O CTCV e o Autoconsumo Equipamento Laboratório Solar Fotovoltaicos 30
O CTCV e o Autoconsumo Os serviços que podemos executar: - Diagnósticos energéticos aos consumos das empresas através de instalação de analisadores de redes nos quadros elétricos gerais - Análise das necessidades de instalação de instalações de autoconsumo perante a análise ao perfil de consumo - Previsão de produção para os sistemas de autoconsumo recomendados - Cálculo do retorno financeiro do investimento - Avaliação de desempenho das instalações fotovoltaicas 31
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Auditorias e Diagnósticos Objetivos Sensibilizar as Empresas para as questões energéticas Implementar medidas de Utilização Racional de Energia Reduzir consumos de energia Reduzir encargos de energia Procura de soluções alternativas com utilização de Energias Renováveis Difundir conhecimento sobre a Legislação de energia existente 32
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Auditorias e Diagnósticos Áreas de intervenção Contabilização Energética Energia Reativa Utilização de Motores Elétricos Industriais Iluminação Ar Comprimido Climatização/Ventilação Frio Industrial, Refrigeração e Congelação Caldeiras Recuperação de calor (gases de combustão, condensados, outro tipo) Fornos (Cozedura e Secagem) 33
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Auditorias e Diagnósticos Auditorias e Planos de Racionalização Identificar oportunidades de melhorar a utilização e eficiência dos equipamentos Identificar oportunidades de reduzir encargos com a Energia Cumprir a legislação em vigor Auditorias de Qualidade de Energia Elétrica Identificar fontes de ruído elétrico (fontes de distorção harmónica) na rede de baixa tensão das empresas Caracterizar esse ruído elétrico e fornecer elementos que permitam encontrar soluções para corrigir a situação em análise. 34
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Auditorias e Diagnósticos Auditorias a Centrais de Cogeração Determinar o Rendimento Elétrico Equivalente e identificar eventuais oportunidades de o melhorar Recuperação Gases de escape Àgua de arrefecimento do motor e óleo de lubrificação Gás Natural C = C1 + C2 = 10 067 kw 956 Nm3/h C1 = 507 Nm3 C2 = 449 Nm3 Caldeira recuperativa de dois estágios Àgua quente Secadores de Tijolo T1 = 1 176 kwt Energia eléctrica produzida E1 = 1 944 kwe Aeroarrefecedor e Sistemas Auxiliares ES= 67 kwe T = T1 + T2 = 3120 kwt Secadores de Telha T2 = 2 482 kwt Energia eléctrica produzida E2 = 1 821 kwe E = E1 + E2 - ES = 3 698 kwe 35
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Auditorias e Diagnósticos Auditorias de Energia a Edifícios no âmbito da Certificação Energética - Quantificação de Perdas de calor - Determinação de Coeficientes de Condução de Calor - Otimização de isolamentos de paredes, tubagens, etc. 36
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Ferramentas de análise Termografia Analisar perdas por efeito de Joule, dos quadros elétricos Equipamentos Elétricos e Rede de Baixa Tensão Analisar as condições de utilização dos equipamentos térmicos e do estado dos isolamentos etc. 37
17:11 20:32 23:52 3:12 6:32 9:52 13:13 16:33 19:53 23:13 2:33 5:54 9:14 12:34 15:54 19:15 22:35 1:55 5:15 8:35 11:56 15:16 18:36 21:56 1:16 4:36 7:57 11:17 14:37 17:57 21:18 0:38 3:58 7:18 10:39 13:59 17:19 20:39 0:00 3:20 6:40 10:00 13:21 16:41 20:01 23:21 2:42 6:02 9:22 12:42 % fundamental A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Ferramentas de análise Análise de Distorção Total Harmónica Analisar Qualidade da Energia Elétrica em Baixa Tensão (ruído elétrico) 2-Jun 3-Jun 4-Jun 5-Jun 6-Jun 7-Jun 8-Jun 9-Jun 60 50 40 30 20 10 0 A 3% A 5% A 7% A 9% A 11% tempo [h:mm] 38
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Metodologia Preparação da Auditoria e Planeamento Trabalho de recolha de dados em campo Tratamento da Informação Elaboração do Relatório Final Avaliação, ponderação dos resultados e metas a atingir (PREn) 39
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS EQUIPAMENTOS 40
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EMPRESAS Conclusões Reduzir de forma eficaz as emissões e o impacto ambiental como estratégia de combate às alterações climáticas; Potenciar a maximização dos recursos energéticos endógenos, alternativos e convencionais; Promover a utilização eficiente dos recursos energéticos disponíveis Sensibilizar as empresas para a implementação de boas práticas relativas à eficiência e diversificação energética; Reduzir os impactes ambientais negativos associados à atividade das empresas; Reforçar a posição competitiva das empresas 41
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA ECODESIGN E ROTULAGEM ENERGÉTICA Introdução Os consumidores poderão ter agora mais uma medida de apoio à decisão na compra de Painéis e Sistemas Solares Térmicos, assim como reservatórios de águas quentes sanitárias, num mercado ainda com muitas lacunas de informação ao consumidor final. Por sua vez os fabricantes poderão ajustar ainda melhor ao mercado os seus produtos 42
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA ECODESIGN E ROTULAGEM ENERGÉTICA Diretivas Europeias Conceção Ecológica ou Ecodesign (Diretiva Europeia 2009/125/CE) Relativa à criação de um quadro para definir os requisitos de concepção ecológica dos produtos relacionados com o consumo de energia. Rotulagem Energética (Diretiva Europeia 2010/30/UE) Relativa à indicação do consumo de energia e de outros recursos por parte dos produtos relacionados com a energia, por meio de rotulagem e outras indicações uniformes relativas aos produtos. 43
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA ECODESIGN E ROTULAGEM ENERGÉTICA Calendário É já a partir de 26 de Setembro de 2015 que os Painéis e Sistemas de Energia Solar Térmica ficam sujeitos a duas novas regras, a Conceção Ecológica ou Ecodesign (Diretiva Europeia 2009/125/CE) e a Rotulagem Energética (Diretiva Europeia 2010/30/UE). 44
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA ECODESIGN E ROTULAGEM ENERGÉTICA Conceção Ecológica ou Ecodesign Fonte: www.carolarbex.com.br A Conceção Ecológica ou Ecodesign (ErP) visa assegurar que os produtos colocados no mercado são de elevada eficiência. Estes requisitos dirigem-se diretamente aos fabricantes. Foram definidos grupos de produtos, designados por LOT, os quais estão sujeitos a requisitos específicos 45
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA ECODESIGN E ROTULAGEM ENERGÉTICA Conceção Ecológica ou Ecodesign Em 2013 forma publicados Regulamentos Delegados que definem esses requisitos: LOT1 - Regulamento Delegado nº813/2013 - Aquecedores de ambiente e combinados (até 400kW), incluindo os integrados em sistemas mistos de aquecedor de ambiente, dispositivo de controlo de temperatura e dispositivo solar, ou sistemas mistos de aquecedor combinado, dispositivo de controlo de temperatura e dispositivo solar. LOT2 - Regulamento Delegado nº814/2013 - Aquecedores de água (até 400kW) e reservatórios de água quente (volume útil até 2000L), incluindo os integrados em sistemas mistos de aquecedor de água e dispositivo solar. 46
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA ECODESIGN E ROTULAGEM ENERGÉTICA Etiquetagem Energética Fonte: www.ehi.eu Por sua vez a Etiquetagem Energética é dirigida aos consumidores, os quais poderão compreender mais facilmente a eficiência energética do produto que vai adquirir, decidindo com maior informação. Sistemas tradicionais a classificação situa-se entre A e G. Sistemas com energias renováveis ou cogeração é possível obter classificações A+, A++ ou A+++ 47
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA ECODESIGN E ROTULAGEM ENERGÉTICA Etiquetagem Energética LOT1: Regulamento Delegado nº811/2013: Aquecedores de ambiente, aquecedores combinados (até 70kW), sistemas mistos de aquecedor ambiente (até 70kW), dispositivo de controlo de temperatura e dispositivo solar e sistemas mistos de aquecedor combinado (até 70 kw), dispositivo de controlo de temperatura e dispositivo solar. LOT2: Regulamento Delegado nº812/2013: Aquecedores de água (até 70kW), reservatórios de água quente (volume útil até 500L) e sistemas mistos de aquecedor de água (até 70kW) e dispositivo solar. 48
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA ECODESIGN E ROTULAGEM ENERGÉTICA Resumo Estas duas novas regras complementam-se e promovem de maneiras diferentes a redução de energia consumida pelos produtos: Conceção Ecológica define requisitos de eficiência energética sendo dirigida aos fabricantes garantindo que os produtos colocados no mercado são de elevada eficiência; Rotulagem Energética, dirigida aos consumidores, atribui uma determinada classe energética bem conhecida pelos consumidores e já utilizada em diversos equipamentos tais como eletrodomésticos. Vamos poder assistir a Sistemas Solares colocados no mercado com classes energéticas, esperando-se que seja a única tecnologia a atingir o expoente máximo das classes energéticas. 49
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA CTCV, ECODESIGN e a Etiquetagem Resumo Estes produtos colocados no mercado serão sujeitos a rigorosos ensaios exigidos por diversas normas nas quais o CTCV possui valências, como sejam os casos: Coletores Solares Térmicos: EN ISO 9806 Reservatórios de Águas Quentes Sanitárias: EN 12897 Bombas de Calor: EN 14825 50
ECODESIGN E ETIQUETAGEM ENERGÉTICA CTCV, ECODESIGN e a Etiquetagem Serviços CTCV O CTCV possui laboratórios e valências para realizar os ensaios necessários aos fabricantes de equipamentos que se encontrem abrangidos por estas diretivas, como é o caso de: Fabricantes de Coletores Solares Fonte: www.sunaitec.pt t Fonte: www.openplus.pt t Fabricantes de Reservatórios de Águas Quentes Fonte: www.solartubs.com t Fabricantes de Bombas de Calor Fonte: www.enerplural.com t 51
TEKTÓNICA FIM OBRIGADO 52