PEA 2597 – Uso Racional de Energia Elétrica
2010
Estudo de Caso 2
Sumário de estudo realizado pela
GRAPHUS, no programa de Eficiência
Energética da ANEEL
Relatório de Pré-diagnóstico: “Sistema de
Iluminação” em uma Empresa do Setor de
Comércio e Serviços
O relatório de pré-diagnóstico apresenta as
alternativas de medidas de eficiência energética,
estimando seus custos e os benefícios da
economia de energia e redução de demanda.
Objetivo: Eficientização energética no sistema
de iluminação de uma Empresa do Setor de
Comércio e Serviços.
• A meta é a redução de demanda de energia
elétrica, bem como do consumo de energia nos
períodos de horários de maior utilização, através
da substituição de lâmpadas mistas, de vapor de
mercúrio, incandescentes e fluorescentes por
lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão,
fluorescentes compactas e fluorescentes
trifósforo.
SUMÁRIO EXECUTIVO
Medidas Sugeridas
• Substituição de lâmpadas e reatores no sistema de iluminação
presente nos apartamentos e área comum da Empresa:
• Troca de 121 lâmpadas Mistas de 160 W por 121 lâmpadas e
reatores de Vapor de Sódio de Alta Pressão de 70 W;
• Troca de 51 lâmpadas e reatores de Vapor de Mercúrio de 400 W
por 51 lâmpadas e reatores de Vapor de Sódio de Alta Pressão de
250 W;
• Troca de 4 lâmpadas Incandescentes de 100 W por 4 lâmpadas
Fluorescentes Compactas de 23 W;
• Troca de 68 lâmpadas fluorescentes de 40W e 34 reatores
eletromagnéticos 2 x 40W por 68 lâmpadas fluorescentes trifósforo
de 32W, T8 e 34 reatores eletrônicos 2 x 32W;
SUMÁRIO EXECUTIVO
Critérios
• Vida útil adotada para reatores eletrônicos de
10 anos (Chamada Pública 001/2009);
• Vidas úteis adotadas para as lâmpadas como
indicadas
na
Chamada
Pública
da
Distribuidora 001/2009.
SUMÁRIO EXECUTIVO
Resultados
• Redução de demanda prevista de 7,766 kW;
• Energia economizada de 37,330 MWh/ano;
• Economia prevista, segundo metodologia
ANEEL de R$ 9.014,43 /ano;
• Investimento previsto de R$ 35.819,69;
• Taxa anual de desconto com valor de 8% ano;
• RCB total do pré-diagnóstico de 0,455;
• Tempo de retorno simples 23 meses;
DETALHES DO CONSUMIDOR
• Alimentado em 13.800 V (13,8 kV)
Subgrupo tarifário / Tipo de tarifa
A4/ Convencional
Consumo Mensal Médio
18.820 kWh/mês (nos últimos 12 meses)
Demanda máxima registrada
177 kW em Maio de 2009.
O importe mensal médio com energia elétrica é de R$ 9.258,79/mês.
Valores calculados considerando o uso de tarifas atualizadas pela
Resolução ANEEL nº 839, de 23 de junho de 2009, porém considerando
consumidor adimplente.
Análise de Histórico de Energia Elétrica
• Adotou-se como parâmetro de avaliação a utilização de
energia elétrica no período de Julho de 2008 a Junho de
2009, devido ao fato do mesmo representar a condição
atual de operação da instalação.
• Nesta análise, foi efetuado levantamento detalhado, dentre
outras variáveis relevantes, de: histórico de consumo e
demanda de energia elétrica e histórico de importes e
tributos de energia elétrica, no período de ponta e no
período fora da ponta do sistema; levantamento do
comportamento do fator de carga; identificação da variação
do preço da energia elétrica (na ponta e fora da ponta);
divisão dos custos da energia elétrica, considerando o
consumo na ponta e fora da ponta, a demanda na ponta e o
excedente de reativos.
Análise de Histórico de Energia Elétrica
Os principais resultados obtidos foram:
• O consumo médio total nos últimos 12 meses foi
de 18.820 kWh/mês;
• A demanda máxima de energia elétrica registrada
foi de 177 kW, no mês de Maio de 2009.
• O fator de carga médio é de 21%;
Análise do Uso final da energia elétrica na
instalação (Rateio de Energia Elétrica)
56,6%
43,4%
Iluminações Ineficientes: 8.173 kWh/mês
Demais Cargas: 10.647 kWh/mês
Medidas Propostas
• Substituição de lâmpadas e reatores no sistema de iluminação
presente nos apartamentos e área comum da Empresa:
• Troca de 121 lâmpadas Mistas de 160 W por 121 lâmpadas e
reatores de Vapor de Sódio de Alta Pressão de 70 W;
• Troca de 51 lâmpadas e reatores de Vapor de Mercúrio de 400 W
por 51 lâmpadas e reatores de Vapor de Sódio de Alta Pressão de
250 W;
• Troca de 4 lâmpadas Incandescentes de 100 W por 4 lâmpadas
Fluorescentes Compactas de 23 W;
• Troca de 68 lâmpadas fluorescentes de 40W e 34 reatores
eletromagnéticos 2 x 40W por 68 lâmpadas fluorescentes trifósforo
de 32W, T8 e 34 reatores eletrônicos 2 x 32W;
Dados e Critérios Básicos
Para o cálculo dos benefícios na redução de consumo e
demanda é utilizado o custo unitário evitado de demanda que
é de R$ 419,42 /kW.ano, e o custo unitário evitado de energia
de R$ 154,22 /MWh.ano. Estes valores de custos unitários
evitados se referem ao atendimento em alta tensão, subgrupo A4 (2,3 a 25 kV), conforme definidos na Chamada
Pública da Distribuidora (Resolução ANEEL nº 839, de 23 de
junho de 2009, para FC = 70 %).
Dados e Critérios Básicos
A taxa de desconto considerada no processo de avaliação
econômica foi de 8 % a.a. (Chamada Pública da Distribuidora),
sendo a vida útil, o consumo e o preço utilizado de alguns
componentes definidos nesta mesma chamada pública.
Quando não identificado na chamada pública as informações
foram obtidas de catálogos de fabricantes.
Resultados
• O sistema de iluminação existente representa
aproximadamente 43,4% do consumo total da
unidade consumidora (8.173 kWh/mês), e com as
ações de eficientização estima-se uma redução de
16,5 % (3.111 kWh/mês/18.820 kWh/mês) do
consumo total da instalação, ou seja, um percentual
de 38,06% sobre o sistema existente.
• A redução de demanda prevista no horário de ponta
é de 7,766 kW.
• O investimento total estimado para este projeto é de R$
35.819,69, devendo ter seu término num período de até
doze meses.
Avaliação Econômica segundo Metodologia da
ANEEL – Custos Evitados
• A avaliação econômica do projeto deverá ser
feita por meio do cálculo da relação custo
benefício (RCB), obedecendo a seguinte
metodologia:
Custos Anualizados
• RCB = -----------------------------------Benefícios Anualizados
Avaliação Econômica segundo Metodologia da
ANEEL – Custos Evitados
Energia economizada e redução de demanda na ponta
Energia
USO FINAL
Economizada
(MWh/ano)
Demanda Retirada
(kW)
Custos
(R$)
Iluminação
37,330
7,766
35.819,69
TOTAL
37,330
7,766
35.819,69
Avaliação Econômica segundo Metodologia da
ANEEL – Custos Evitados
Cálculo do custo anualizado e relação custo-benefício
EE
RDP
CATot a l
Energia
Economizada
(MWh/ano)
Retirada de
Demanda na
Ponta
(kW/ano)
Custo
Anualizado
(R$)
Iluminação
37,330
7,766
Total
37,330
7,766
Uso Final
4.100,61
Benefícios
Anualizados RCBU so Fi na l
(R$)
9.014,43
0,4549
Peso
(%)
RCBTotal
100,00%
0,455
100,00%
Avaliação Econômica segundo Metodologia da
ANEEL – Custos Evitados
Componentes dos Custos
Custos Anualizados
Descrição
Iluminação
1
Acessórios
2
Lâmpada Fluorescente de 32 W
3
Reator Eletrônico 2 X 32 W
4
Lâmpada Fluorescente Compacta de 23 W
5
Lâmpada de Vapor de Sódio de 250 W
6
Lâmpada de Vapor de Sódio de 250 W
7
Reator para Vapor de Sódio de 250 W
8
Lâmpada de Vapor de Sódio de 70 W
9
Lâmpada de Vapor de Sódio de 70 W
10
Reator para Vapor de Sódio de 70 W
Vida Útil
[anos]
MATERIAIS
20,00
2,84
10,00
1,37
5,48
10,10
10,00
20,20
6,73
10,00
FRC
0,10185
0,40736
0,14903
0,79953
0,23251
0,14804
0,14903
0,10142
0,19780
0,14903
CPE
0,00
833,56
1.432,98
77,57
845,24
1.848,97
6.772,58
2.593,37
854,95
10.560,40
CAIlum
CA
0,00
339,55
213,55
62,01
196,52
273,72
1.009,31
263,03
169,11
1.573,81
4.100,61
Aspectos Metodológicos
• O cálculo da redução de demanda e consumo
de energia elétrica obedece à metodologia do
"Manual para Elaboração do Programa de
Eficiência Energética – 2008, Aprovado pela
Resolução Normativa n0 300, de 12 de
fevereiro de 2008", da ANEEL - Agência
Nacional de Energia Elétrica.
Análise Econômica Clássica.
•
A avaliação feita pela Análise Econômica Clássica, considera o investimento total
de R$ 35.818,69 para uma economia anual de 37,330 MWh/ano. Como o preço
médio de energia elétrica da instalação é de R$ 491,97 MWh/ano, o retorno do
investimento se dará num tempo de 23 meses.
•
•
•
Investimento no sistema de iluminação:
Energia Economizada:
Preço Médio da Energia Elétrica da Instalação:
•
Benefício Anual = 37,330 x 491,97 = R$ 18.365,24
•
Investimento
35.819,69
Tempo de Retorno = -------------------------- x 12 = -------------------- x 12 = 23 Meses
Benefícios Anuais
18.365,24
R$ 35.819,69
37,330 MWh/ano;
R$ 491,97 por MWh.
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
[1] CAPEHART, Barney L., TURNER, Wayne C., KENNEDY,
Willian J., GUIDE TO ENERGY MANAGEMENT, 3nd edition,
The Fairmont Press, Inc., Liburn, GA 300047, 2000.
[2] AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL.
MANUAL PARA ELABORAÇÃO DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA – Ciclo 2005/2006. Brasília, Distrito Federal,
2002.