Energia 2030: Desafios para uma nova Matriz Energética 08 a 10 de setembro de 2010 São Paulo - SP A Importância da Revisão Periódica da Demanda Contratada em Organizações do Setor Publico Márcio Zamboti Fortes 1 Felipe Da Silva Gomes 2 Geraldo Martins Tavares 3 Waldemir Carvalho Sodré 4 RESUMO É extremamente importante nos dias de hoje o acompanhamento dos consumos energéticos nas diversas organizações. Esta medida visa de uma maneira geral permitir o controle de gastos com os insumos utilizados. Mas em alguns casos, como na energia elétrica, este controle se torna difícil devido a ausência de profissionais com formação na área de eficiência energética. Especificamente, no setor público, esta ausência de estudos e acompanhamento dos consumos se torna mais critica, porque na maioria dos casos, a especialidade da empresa não contempla em seus quadros funcionais um profissional com formação para este fim. Como exemplo, quando se analisam os consumos de uma unidade hospitalar genérica, estas ações de estudos e acompanhamento se apresentam como necessárias, visto que, os processos de expansão, realocação ou reformas são constantes e logicamente os consumos da unidade variam, causando distorções frente aos valores contratados. Este trabalho apresenta um estudo especifico, demonstrando a importância da revisão periódica no contrato de fornecimento de energia, comparando uma unidade que possui este profissional, que acompanha as variações de consumo periodicamente, com um caso em que este acompanhamento não existe. ABSTRACT Nowadays, is extremely important monitoring the energy consumption in the several of different organizations. In general, this measure is done in order to control the inputs expenses used. But in some cases, such as electricity, this control becomes difficult due to lack of professional training in energy efficiency studies. Specifically, in the public sector, this 1 Universidade Federal Fluminense 2 Universidade Federal Fluminense 3 Universidade Federal Fluminense 4 Universidade Federal Fluminense 1
lack of studies and monitoring of consumption becomes more critical, because in most cases, due to company main activity, their staffs does not covers a professional trained for this purpose. As an example, when considering the energy consumption of a general hospital, these studies and monitoring are presented as necessary actions, since the processes of expansion, relocation or reforms are constant and logically consumption of the unit vary, causing distorting when compared with the contracted energy values. This paper presents a specific study that demonstrates the importance of periodic review of the energy contract power supply by comparing an organization that has this specific professional, monitoring the consumption variation periodically with a case in which this monitoring does not exist. 1. INTRODUÇÃO Ao longo da história do setor elétrico brasileiro as questões tarifárias, por motivos diversos, sempre estiveram presentes, quer seja do lado do consumidor, preocupado com o pagamento de suas contas mensais, quer seja do lado das empresas concessionárias de energia elétrica, preocupadas com o fluxo de caixa, equilíbrio econômico-financeiro e rentabilidade de seus negócios. Para os consumidores a tarifa pode servir como um sinal econômico, motivando-os a economizar energia. Uma importante mudança do sistema tarifário nacional ocorreu com a implantação da tarifa horo-sazonal, que permitiu a diferenciação na cobrança de energia elétrica de acordo com os horários de utilização de energia no dia e os períodos do ano. Antes deste marco, a única tarifa de energia elétrica utilizada, denominada convencional, não permitia que o consumidor percebesse os reflexos decorrentes da forma de uso da eletricidade. A finalidade da atribuição de preços diferenciados se justifica principalmente por motivos originados no setor elétrico, tendo em vista as necessidades de estimular o deslocamento de parte da carga para os horários de menor carregamento do sistema. Este sistema tarifário permitiu a implantação de um sinal econômico para os consumidores, incentivando-os a uma utilização mais racional da energia elétrica, compatível com o potencial de produção e distribuição existentes. Atualmente, estes sistemas, bem como as demais condições gerais de fornecimento de energia elétrica, estão consolidados na Resolução n 456 (ANEEL,2000), que permite a alguns consumidores escolher o enquadramento tarifário e o valor de contrato de demanda que resultam em menor despesa com energia elétrica. A decisão, porém, só deve ser tomada após uma verificação do comportamento de consumo e demanda da unidade consumidora. A análise das faturas de energia elétrica, por um período de tempo adequado, é a melhor forma de conhecer o perfil energético de uma unidade consumidora. O conhecimento da formatação da conta e algumas características de hábitos de consumo, somado à forma como é cobrada a energia elétrica e como são calculados os valores apresentados nas faturas, são fundamentais para a tomada de decisão com relação a projetos de eficiência energética. Segundo Capelli (2007), Eficiência Energética é uma filosofia de trabalho que visa otimizar a utilização de energia elétrica por meio de orientações, direcionamento, ações e controle de recursos humanos, materiais e econômicos, reduzindo os índices globais e específicos da 2
quantidade de energia necessária para a obtenção do mesmo resultado ou produto. Os projetos de eficiência energética são aqueles que resultam em economia e benefícios diretos para o consumidor, com ações de combate ao desperdício de energia, modernização de instalações e processos. Este trabalho apresenta esta filosofia, atuando na avaliação das tarifas aplicadas em uma instalação estudada no setor publico. 2. APRESENTAÇÃO DO CASO A existência de alternativas de enquadramento tarifário (estrutura tarifaria convencional ou horo-sazonal) permite a algumas unidades consumidoras do grupo A, atendidas em tensão de fornecimento inferior a 69 kv, escolher o enquadramento e valor contratual de demanda que resultam em menor despesa com a energia elétrica. Para esta decisão, deve ser realizada adequada verificação dos padrões de consumo de energia elétrica e demanda nos segmentos horários (ponta e fora de ponta) e sazonais (período seco e úmido). Estes padrões podem ser observados analisando-se as faturas de energia elétrica de períodos anteriores. Este trabalho analisa uma instalação hospitalar, com funcionamento durante 24 horas, com exceção dos setores administrativos e ambulatoriais. Atualmente, está enquadrada na estrutura horo-sazonal verde, atendido em tensão de fornecimento de 11,4 kv, subgrupo A4. 3. MÉTODOS Para a realização deste estudo foram avaliadas contas de energia dos últimos 23 meses, em que a unidade passou por diversas reformas, ampliações e adaptações. O estudo utilizou o método de comparação entre a tarifa contratada e outras possibilidades tarifárias existentes. Efetuou-se um estudo especifico, avaliando-se os custos atualizados com a conta energia, se as alterações de contrato não fossem efetuadas. Em uma ultima etapa, para fins de corroboração, compararam-se os resultados obtidos pelo software do PROCEL Mark IV com os do estudo por incrementos de demanda. Reuniram-se as faturas de energia elétrica desta unidade, formando um banco de dados resumidos, mostrados nas tabelas 1 e 2. A figura 1 apresenta de forma gráfica o comportamento das demandas medidas, no horário de ponta e fora de ponta, baseado nos dados históricos das contas de energia no período de janeiro de 2008 a abril de 2010. Comparando-se as demandas medidas por mês, percebe-se que a unidade apresenta um padrão de demanda de energia ao longo dos anos, como se pode ver nos gráficos das figuras 2 e 3. 3
Figura 1 Histórico das demandas medidas Tabela 1 Histórico de Demanda (Gomes,2010) 4
Tabela 2 Histórico de Consumo (Gomes, 2010) Figura 2 Comparativo das demandas fora de ponta Figura 3 Comparativo das demandas na ponta 5
4. SOFTWARE MARK IV O Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL) desenvolveu através de parcerias com universidades e o setor privado, alguns softwares de suporte à avaliação de conservação de energia. Entre estes softwares, um de uso habitual pelos especialistas para uma analise inicial dos potenciais de conservação é o MARK IV (Eletrobrás/PROCEL). Para o estudo desenvolvido neste trabalho, utilizou-se o modulo Fornecimento de Energia desse software, em seus dois sub-modulos: Faturas de Energia Elétrica e Contrato de Fornecimento de Energia Elétrica. No modulo Faturas de Energia Elétrica, transferiu-se o banco de dados das tabelas 1 e 2 e no modulo Contrato de Fornecimento de Energia Elétrica, inseriram-se os dados referentes ao contrato vigente. Após a inserção dos dados das 12 ultimas faturas e dos dados gerais do contrato, o software efetuou a analise de possíveis alterações de contrato. A figura 4 apresenta a sugestão indicada. Observa-se que o valor sugerido tem diferença mínima frente ao valor atualmente contratado, reajustado recentemente pelo profissional de gestão energética que acompanha esta unidade hospitalar. Figura 4 Resultado de Análise de Demanda Contratada Quando se analisou a opção por mudança do tipo de tarifação, a sugestão apresentada é a de não alteração do atual, conforme ilustra a 6
Figura 5 Resultado de Análise de Mudança de Tarifação As análises que conduziram ao reajuste realizado pelo profissional de gestão energética e decorrentes alterações contratuais são apresentadas como se segue. 5. ESTUDO POR INCREMENTO DE DEMANDA A análise de demanda tem por objetivo a sua adequação as reais necessidades da unidade consumidora. São analisadas as demandas de potencia contratada, medidas e faturadas. A premissa básica é a de se procurar reduzir ou mesmo eliminar as ociosidades e ultrapassagens de demanda, garantindo que a unidade consumidora estará pagando pelo serviço que realmente necessita em fornecimento de energia elétrica. Este estudo deve ser periódico e realizado principalmente nos períodos de renovação de contrato, sendo que em unidades onde existem constantes alterações de projetos, inserção ou retirada de equipamentos e projetos de expansão, o estudo deve acompanhar estas etapas e estar inserido na proposta de gestão de projetos. Muitas organizações, por possuírem setores descentralizados de engenharia, não possuem profissionais que acompanhem esta etapa, o que pode levar a uma alteração no perfil de consumo sem a adequada correção no contrato de energia elétrica. Em especial no setor publico, este comportamento pode ser evitado com o treinamento e locação de profissionais do setor de engenharia (conservação de energia) no acompanhamento periódico dos projetos e gestão dos contratos com as concessionárias de fornecimento de energia elétrica. No caso em estudo, alguns detalhes podem ser observados no histórico apresentado nas tabelas 1 e 2. No ano de 2008, existiam dois valores diferentes de demanda contratados, um de 950 kw para o período úmido e outro de 800 kw para o período seco (definidos após contrato de consultoria externa). Este modelo de contratação é permitido conforme ANEEL (2005). Conforme se observa no gráfico da Figura 6, ocorreram ultrapassagens para estes valores em três dos cinco meses do período úmido e dois dos sete meses do período seco. 7
Figura 6 Demanda medida de 2008 Através da atuação do profissional de eficiência energética, alterou-se o contrato em 2009 a partir de outubro para 1050 kw no período seco e 1100 kw no período úmido. As figuras 7 e 8 apresentam as demandas em 2009 e 2010 e suas respectivas tolerâncias. Figura 7 Demanda medida de 2009 Apesar das alterações nos valores contratuais de demanda, a fatura do mês de março de 2010 apresentou ultrapassagem de 115,36 kw, ou seja, 10,49%, quando o limite admissível é 10%. A partir deste momento, é necessário um acompanhamento mais periódico do profissional de eficiência energética, verificando em intervalos quinzenais o comportamento do perfil de carga, e se existe a necessidade de uma intervenção imediata no contrato ou no gerenciamento de cargas para evitar novas ultrapassagens. 8
Figura 8 Demanda medida de 2010 Admitindo-se que as demandas mensais futuras seguirão o mesmo padrão do passado e sabendo-se que a tolerância de ultrapassagem de demanda nas unidades classificadas no subgrupo A4 é de 10%, a demanda contratada não deve ser superior a D max /1,1, onde D max é demanda máxima registrada no período e indicada na conta de energia. Este valor é o suficiente para eliminar a ultrapassagem para o maior valor medido, mantendo este no limite máximo permitido. Valores maiores de demanda acarretariam ociosidade. Seguindo este critério e utilizando-se os dados das ultimas 12 faturas de energia elétrica mostrados na Tabela 3 temos que: - Máxima demanda registrada no período seco igual a 1075,68 kw (novembro/2009), implicando em que a demanda contratada não deve ser superior a 978 kw para o período seco; - Máxima demanda registrada no período úmido igual a 1215,36 kw (março 2010), implicando em que a demanda contratada não deve ser superior a 1105 kw para o período úmido; Tabela 3 Importe anual para a Tarifa Horo-Sazonal Verde A fim de analisar a possibilidade de demanda contratada mais adequada ser inferior a D max /1,1, prepararam-se novas tabelas onde calculou-se o importe de demanda para a 9
proposta. Em seguida, reduziu-se este valor em 5% obtendo-se uma nova demanda proposta e efetuaram-se novos cálculos de importe de demanda para verificar o comportamento do custo de demanda no período. O mesmo processo foi repetido até a demanda proposta atingir 70% de D max /1,1. Conforme observa-se nas tabelas 4 e 5, para este caso, o custo de demanda aumenta quando se diminui o valor a ser contratado, devido às ultrapassagens que aparecem em decorrência desta redução, o que indica que o contrato mais vantajoso para o consumidor do caso estudado é 978 kw para o período seco e 1105 kw para o período úmido. Tabela 4 Determinação da demanda para o período úmido Tabela 5 Determinação da demanda para o período seco A tabela 6 apresenta os valores estimados para o gasto anual com energia elétrica, considerando-se as demandas propostas anteriormente. Comparando-se o gasto anual com demanda para os valores atuais contratados, apresentados na tabela 3, com o gasto anual para as demandas propostas por esta analise, visto na tabela 6, observa-se que a revisão do contrato para os valores propostos apresenta uma economia anual de R$ 11.607,21, ou seja, 4,7% a menos em relação ao gasto anual com demanda. É pratica na analise tarifaria a comparação entre as diversas modalidades contratuais possíveis. Avaliando-se os resultados obtidos e apresentados nas tabelas 7 e 8, visualiza-se que o atual enquadramento atende em termos financeiros como melhor opção. Esta confirmação é baseada nos seguintes pontos avaliados: Verde x Convencional Quando se comparam estas duas modalidades contratuais, comprova-se que a tarifa verde apresenta um custo anual de R$ 190.469,26 a menos que a tarifa convencional. Porém, esta analise torna-se irrelevante, visto que a Resolução N 456 estabelece que unidades consumidoras atendidas em tensão de alimentação inferior a 69 kv são compulsoriamente incluídas na estrutura tarifaria horo-sazonal quando a demanda contratada for igual ou superior a 300 kw. 10
Verde x Azul Quando se comparam estas duas modalidades contratuais, comprova-se que a tarifa verde apresenta valor de R$ 37.774,99 a menos que o custo anual que a tarifa Azul, mantendo-se as demandas contratadas atualmente na modalidade Verde. Tabela 6 Cálculo do gasto anual com tarifa horo-sazonal verde para as demandas propostas Tabela 7 Gasto anual para tarifas verde e azul Tabela 8 Gasto anual para tarifas verde e azul (com demandas alteradas) Verde x Azul (demanda alterada) Quando se comparam estas duas modalidades contratuais, ambas com demandas propostas que apresentam melhor desempenho econômico em simulações efetuadas, comprova-se que a tarifa verde apresenta valor de R$ 37.775,00 a menos no custo anual da Tarifa Azul. 5. RESULTADOS E CONCLUSÕES Com os dados analisados, observou-se que as alterações de contrato sugeridas pelo profissional de suporte deste setor, atendem perfeitamente a melhor proposta de contrato em comparação com os outros tipos de tarifas existentes. A diferença para o contrato atual na tarifa Verde frente à tarifa Azul seria um aumento em torno de R$ 37.000,00 por ano. Quando comparada a tarifa Verde frente à convencional, este valor aumenta para R$ 190.000,00 por ano. Quando se avaliam os mesmos dados, em uma organização que não possui profissional habilitado para acompanhamento das alterações de consumo, se o contrato alterado em 11
2008 após consultoria fosse mantido, os valores anuais com demanda seriam incrementados em R$ 30.000,00. Quando utilizamos a ferramenta Mark IV do PROCEL na avaliação, os resultados obtidos são similares, comprovando a veracidade dos dados avaliados em planilha. Em suma, é necessário, principalmente no setor público, o contrato de um profissional fixo no quadro ou em consultoria, para acompanhamento das evoluções de consumo. É facilmente identificável que, a correta aplicação do enquadramento tarifário, acarreta em uma redução considerável no custo energia. Os custos envolvidos com a alocação deste profissional ou com a contratação de consultoria são facilmente absorvidos pelos ganhos financeiros gerados. 6. RESULTADOS E CONCLUSÕES AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA ANEEL. Resolução n 456, de 29 de novembro de 2000. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA ANEEL. Tarifas de Fornecimento de Energia Elétrica. 2005. Disponível em http://www.aneel.gov.br Capelli, A. Energia Elétrica para Sistemas Automáticos de Produção. São Paulo: Ed. Érica, 2007. ELETROBRÁS/PROCEL. Software MARK IV Plus. Disponível para download em: http://www.eletrobras.gov.br/elb/procel/services/procel/common/downloads/cadastro_lumis. asp?arquivo=markiv.zip Gomes, F.S. Análise Tarifária de uma Unidade Hospitalar: Oportunidades e Ganhos. Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia Elétrica. Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2010. 12