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Cogeração de energia cobra incentivos
AR CONDICIONADO
Política tarifária e ação das concessionárias
ÁGUA
postado em: 15/04/2013 15:48 h
atualizado em: 19/04/2013 17:51 h
ENERGIA
As fontes renováveis de energia respondem por 56% da
AMBIENTE URBANO
matriz nacional. O Brasil foi o quinto país em que houve
AUTOMAÇÃO
mais acréscimos às reservas provadas de gás natural com
novas descobertas e caminha para a autossuficiência em
REFRIGERAÇÃO
gás natural também.
PRODUTOS E SERVIÇOS
De acordo com a Cogen a política tarifária do gás natural
VÍDEOS
no Brasil é definida em âmbito Estadual de acordo com
OPINIÃO
sua Regulação. Grande parte dos Estados da União possui
órgão regulador, como a ARSESP em São Paulo. Os
PERFIL
valores das tarifas decrescem conforme o consumo
MEIO AMBIENTE
mensal aumenta, além disso, são segmentadas em
industrial, residencial, comercial, entre outros, sendo que
ECONOMIA
Nova política para o gás natural deverá tornar esse combustível mais
competitivo
EVENTOS
(crédito: Agência Petrobras)
GALERIA DE FOTO
para a cogeração e a refrigeração têm tarifas mais
competitivas entre os segmentos. Os repasses são geridos
e divulgados pela ARSESP, além do ciclo Tarifário que
passa por revisão a cada cinco anos.
“Existem grandes investimentos sendo realizados em produção, transporte e distribuição de gás natural. No âmbito de Produção e
Transporte do Gás, a Lei do Gás de 2009 trouxe grande avanço na Regulação do setor, fortalecendo o MME e a ANP. Em 2012 existe a
expectativa de divulgação do PMAT que é um grande plano de expansão da malha de gasodutos no Brasil. Devemos incluir o incentivo
dado pelo MME à exploração do gás não convencional, o mesmo gás que revolucionou o mercado do EUA. O governo já divulga o
primeiro Leilão de gás não convencional para 2013, alguns órgãos de energia no mundo acreditam que o Brasil tem potencial para estar
entre a terceira ou quarta maior reserva mundial deste energético. Atualmente existe cerca de 11 GW em termoelétricas à GN
conectadas ao SIN, o que corresponde a cerca de 9% do total da matriz elétrica nacional. Na cogeração, de acordo com os registros da
DataCogen (www.datacogen.com.br), banco de dados desenvolvido pela COGEN existem 60 centrais de cogeração a gás natural no
país, com uma potência instalada total de cerca de 1.380 MW”, informa Leonardo Caio, engenheiro da Cogen.
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Pedro Luiz Silva, engenheiro da Comgas, acrescenta que apenas na área de concessão da Comgas foram investidos R$ 4,6 Bilhões em
mídias sociais.
ampliação e modernização da rede de distribuição desde sua privatização em 1999. E a Comgas prevê que o ritmo continuará forte
independentemente do cenário econômico atual.
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“A implantação de sistema para a utilização do gás natural conta ainda com os incentivos públicos e privados como a PROESCO do
BNDES, linha de financiamento que proporciona grande competitividade na aquisição de equipamentos para usina de cogeração.
Existe disponível no mercado grande variedade de marcas em chillers por absorção com fogo direto. Na parte de expansão direta, está
disponível o GHP (Gás Heat Pump), que possui operação silenciosa e isenta de vibração. Reduz em 91% o consumo de energia
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elétrica, equipamento com boa capacidade de modulação (10% a 100%) e ótima performance em cargas parciais. Utiliza gás
refrigerante HFC R407C e talvez sua grande vantagem, em se tratando de eficiência energética, é a possibilidade de produção de água
Não quero receber
quente simultaneamente. Existe um crescimento de sistemas de cogeração, mais ainda é muito lento frente ao seu potencial. Há a
necessidade de adequação das políticas para incentivo a Geração Distribuída no Brasil, o que talvez esse seja o melhor momento para
a divulgação diante do atual cenário de reservatórios baixos índices de acumulação, onde a geração distribuída através por exemplo de
cogeração qualificada poderia oferecer um despacho na base com alta eficiência energética (sustentabilidade) e direto no centro de
carga aliviando o sistema como um todo e dispensando grande investimentos em transmissão e distribuição”, informa Silva.
Ele diz que as usinas termoelétricas são de grande importância estratégica para nosso sistema elétrico para o atendimento de picos de
demanda e na sazonalidade do sistema hídrico. Entretanto, para o despacho na base, a cogeração oferece maior sustentabilidade e
racionalização no uso do recurso (gás natural).
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“Como a cogeração ocorre muito próximo ao centro de carga, dispensa transmissão e distribuição. No Brasil as perdas consideradas
neste processo giram em torno de 17%. Além do fator logístico, uma usina de cogeração atinge uma eficiência energética em torno de
75 a 85% dependendo do seu projeto de reaproveitamento térmico, quando que uma UTE de rápido acionamento gira em torno de 40%,
logo a eficiência global da cogeração qualificada comparada a UTE para despachos na base seria quase o dobro”, comenta Silva.
Orlando Porto, gerente de imprensa da Petrobras, explica que no caso da Petrobras, os preços do gás natural de longo prazo são
definidos em contratos e acompanham uma cesta internacional de óleos combustíveis.
“Os investimentos em movimentação e processamento de gás natural foram destaque no Plano de Negócios e Gestão (PNG) 20122016 e continuam sendo no PNG 2013-2017. Nesse segmento está em construção a Unidade de Processamento de Gás Natural
(UPGN) de Cabiúnas, em Macaé (RJ), que entrará em operação no segundo semestre de 2014, ampliando a capacidade de
processamento de gás natural de 23 milhões para 28 milhões de m³/dia e de condensado de gás natural de 4.500 para 6.000 m³/dia no
Terminal de Cabiúnas. Na malha de transporte, a Petrobras irá construir 36 pontos de entrega, duas estações de compressão e três
estações de distribuição de gás, ampliando nossa flexibilidade e capacidade de atendimento ao mercado. Para aumentar a segurança
no suprimento de gás natural no mercado interno, a Petrobras está construindo ainda seu terceiro terminal de regaseificação de GNL. O
Terminal de Regaseificação da Bahia (TRBA), localizado na Baía de Todos os Santos, entrará em operação no segundo semestre deste
ano e terá capacidade para regaseificar 14 milhões de m³/dia de gás natural. Atualmente, a Petrobras tem capacidade para regaseificar
27 milhões de m³/dia de gás, sendo 7 milhões de m³/dia no Terminal de Pecém (CE) e 20 milhões de m³/dia no Terminal da Baía de
Guanabara (RJ). Assim, quando o TRBA entrar em operação, a capacidade de regaseificação da Companhia saltará para 41 milhões de
m³/dia, ampliando significativamente a segurança do suprimento de gás natural no País. Com todos esses investimentos em
regaseificação, processamento e movimentação, a Petrobras ofertará, ao mercado, em 2017, até 145 milhões de m³/dia de gás natural”,
informa Porto.
Chillers por absorção
Ele acrescenta que o gás natural, por ser um energético de composição relativamente estável, possibilita uma série de vantagens na
sua utilização. Por exemplo, devido às suas características técnicas, consegue-se obter um controle mais eficiente do processo de
combustão, pois é possível realizar uma regulagem fina da relação ar/combustível dos queimadores de equipamentos como fornos e
caldeiras. Além disso, os produtos da combustão com gás natural são mais limpos, isentos de enxofre, em comparação a outros
combustíveis líquidos, o que permite maximizar a utilização térmica dos gases exaustos da chaminé, que estariam sendo enviados à
atmosfera ainda quentes, não sofrendo com problemas de corrosão ácida e sujidade com fuligem. Portanto, a utilização térmica dos
gases exaustos oriundos da combustão com gás natural é possível através da instalação de trocadores de calor para aquecimento de
água, geração de vapor para processos industriais e até mesmo para geração de água gelada com o emprego de equipamentos como
os chillers de absorção.
“Existe, por exemplo, como forma de incentivo à cogeração, a isenção da obrigatoriedade, pelo gerador, da aplicação de verbas de
eficiência energética e pesquisa e desenvolvimento do setor elétrico, além de benefícios nas tarifas de uso dos sistemas de transmissão
e distribuição para cogerações enquadradas como qualificada, segundo resolução da ANEEL. No documento publicado pelo MME em
2011, contendo as diretrizes básicas do Plano Nacional de Eficiência Energética (PNEf), alguns incentivos à aplicação da cogeração são
propostos, tais como: Elaborar programa de cogeração para o setor industrial; Fomentar a utilização de resíduos industriais em projetos
de cogeração; Promover mecanismos para identificação de oportunidades de cogeração distrital, buscando sinergias entre indústrias
próximas; Conceder incentivos para a venda de excedentes de energia de plantas de cogeração; Promover projetos de cogeração a
partir de biogás e biomassa de processos de tratamento de esgoto e resíduos sólidos urbanos; Coordenar, com as agências reguladoras
estaduais, o incentivo a projetos de cogeração com gás natural; Aplicar, no PROESCO (Programa do BNDES para financiar projetos de
eficiência energética), instrumentos para estimular a cogeração com gás natural”, revela Porto.
Cogerando energia para sistemas de AC
Os processos de cogeração podem ser aplicados em diversos setores de atividades de produção da indústria, comércio e serviços. A
climatização com gás natural é utilizada principalmente através da cogeração, processo que consiste na geração de energia elétrica em
motores à combustão ou turbinas a gás, sendo que o rejeito térmico destes equipamentos aciona chillers de absorção, que convertem a
energia térmica em água gelada. Este tipo de instalação é comumente empregada em shopping centers, hospitais e aeroportos. O gás
natural também pode ser usado em processos de climatização através de chillers de absorção de queima direta que geram água gelada
através da combustão do gás natural. Esta configuração de instalação é empregada usualmente para climatização em horários de
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ponta, para reduzir os custos com energia dos sistemas elétricos convencionais de geração de frio.
Para José Carlos Felamingo, diretor da Union Rhac, mesmo hoje com as tarifas de energia elétrica reduzidas pelo governo federal, se
obtém, em vários casos estudados, margem de custo favorável à cogeração, com montantes menores.
“Daí, a palavra chave que já utilizávamos antes da redução da tarifa, e que permanece, é segurança, que se obtém no fornecimento de
energia elétrica e térmica, pois antes da implantação de um sistema de cogeração num shopping, por exemplo, havia uma única fonte
de energia, após a implantação ele passa a ter duas fontes: a geração própria de energia, através do gás natural e a suprida pela
concessionária, que serão utilizadas em paralelismo sincronizado. Em quase todos os casos o investimento é amortizado, em período
curto ou médio, com a economia obtida pelo sistema cogerador. Além do mais, algumas concessionárias de gás natural têm planos de
incentivo e fazem aporte financeiro para alavancar a implantação do sistema a gás natural. Já o BNDES tem uma linha chamada
PROESCO, e que tem a cogeração explicitada no rol das aplicações da linha de financiamento”, explica Felamingo.
Para ele a climatização a gás natural já é uma realidade no Brasil. Ela pode ser feita tanto através de sistema de expansão direta (split
a gás natural) por GHP (“gas heat pump”) ou expansão indireta (água gelada), com chillers por absorção e o pay back, que depende da
aplicação, normalmente gira em torno de dois a cinco anos numa regra geral.
“A demanda por solicitações de estudos e mesmo de fechamento de negócios de cogeração tem aumentado, devido a segurança que
se tem com esse tipo de sistema, frente aos frequentes cortes súbitos de energia elétrica das concessionárias e mesmo pela redução na
qualidade da energia fornecida, que prejudicam a produção, principalmente na indústria e em outras atividades (Telecom, por exemplo)
onde a interrupção de energia é extremamente prejudicial. Como benefícios, se o usuário de energia elétrica, que consome somente da
rede da concessionária local, quando com a cogeração, além de permanecer ligado à rede externa, passa a produzir a sua própria
energia (elétrica e térmica), e em muitos casos com economia e melhor qualidade. No futuro, com as redes inteligentes (Smart Grid), o
consumidor poderá ser um fornecedor de energia, seja do excedente ou mesmo da totalidade da sua produção, que muitas vezes fica
ociosa durante períodos do dia ou da noite, quando sua atividade fim permanece inativa. Já instalamos mais de 30 sistemas de
cogeração e geração de ponta (60 MW de cogeração e 20MW de geração de ponta a gás natural). O ar condicionado a gás é outra
realidade, quando se olha para as mais de 47.000 TRs instaladas em 10 estados do Brasil, provando que vale a pena o consumidor
tentar, ao menos um estudo comparativo, para ter a certeza de que um sistema a gás ou quem sabe um híbrido, gás/elétrico (por
exemplo 50% a gás e 50% elétrico) tenha a viabilidade e segurança que hoje tanto se espera dos sistemas de utilidades”, comenta o
diretor da Union Rhac.
Fábrica da Coca-Cola, em Jundiaí – SP
Para Edison Tito Guimarães, diretor da Datum Engenharia e presidente do conselho de energia da ACRJ - Associação Comercial do Rio
de Janeiro, a atual política tarifária do gás natural no Brasil é péssima e altamente prejudicial ao desenvolvimento de novos sistemas
de cogeração no país.
Na opinião de Guimarães o fator mais importante no custo do gás natural para cogeração é sua relação de custo (base PCI) com o
custo da energia elétrica que o usuário paga.
“Esta relação hoje em dia, e há pelo menos sete anos, é muito ruim e torna pouco atrativa a taxa de retorno, com longos prazos de pay
back. Teríamos que ter vários pontos resolvidos para tornar a cogeração atrativa, dentre eles a relação de custos acima citada,
a redução (ou eliminação) de impostos de importação de motores e turbinas a gás e financiamento adequado com taxas de juros
adequadas e redução das garantias bancárias requeridas. Se considerarmos a geração térmica em ciclo aberto (que hoje opera a plena
carga para tirar o país do sufoco) a participação do gás natural na geração de energia é até razoável. Entretanto, este tipo de consumo
é nocivo para o país, pois compromete o gás natural como um tipo de utilização ocasional impedindo a sua apropriada inserção na
matriz energética do país. Além do mais, os financiamentos até existem, porém somente no papel, pois as garantias exigidas, pelo
BNDES, por exemplo, são impossíveis de serem assumidas pela maioria dos potenciais usuários. A prova disto é o valor anual de
financiamentos deste tipo, que são inexpressivos na carteira do BNDES. Não vejo por enquanto crescimento da cogeração no mercado
brasileiro. Na verdade, as poucas instalações novas são casos pontuais e esporádicos, e várias instalações da década de 1990 e
2000 lamentavelmente estão sendo desativadas devido ao elevado custo do gás natural”, enfatiza.
Guimarães acrescenta que o gás natural apropriadamente aplicado é uma das melhores soluções para aumento
da eficiência energética, porém para isto acontecer ele tem que ser consumido no usuário final de energia, seja na cogeração, onde ele
acredita que seja a melhor solução, ou em caldeiras (substituindo a eletrotermia) ou evitando o emprego de
energia elétrica no verão pelo uso de unidades de absorção.
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“As tecnologias existem e são várias como as unidades de absorção de dois estágios a vapor ou de fogo direto. Supondo uma turbina
a gás gerando a energia elétrica, os gases de descarga (aproximadamente 500C) vão para uma caldeira de recuperação onde vapor é
produzido. Este vapor pode ser empregado diretamente no processo industrial, na geração de água gelada, etc. O cliente passa a ter
energia elétrica produzida dentro de sua instalação, com reduzido risco de colapso por falta de energia da rede. Potencialmente haveria
a economia nos custos de energia, caso o gás natural tivesse um preço adequado”, explica o diretor da Datum.
Ele descreve uma aplicação de cogeração implantada na fábrica da Coca-Cola (ex-Spal), em Jundiaí - SP. Segundo Guimarães trata-se
de um exemplo de sistema altamente eficiente, pois são produzidas sete utilidades: energia elétrica, vapor, água quente, água gelada,
CO2, ar comprimido e nitrogênio, tudo a partir do gás natural.
A instalação é composta por cinco motores a gás natural, especialmente fabricados para produção de CO2 (pois tem combustão
estequiométrica com catalisador triplo, para reduzir o teor de O2 e elevar o de CO2), produzem 1500 kW de energia elétrica, num total
de 8 MW.
Os gases de descarga vão para as caldeiras de recuperação, onde são empregados como fonte de energia para produção de vapor.
Após passar pelas caldeiras, os gases são totalmente resfriados, filtrados e separados em colunas através de reação química com
monoetilamina. Boa parte do vapor produzido é empregado neste processo de extração do CO2.
Após a separação o CO2 é armazenado liquefeito a -30C, com uma pureza elevadíssima.
A água quente do bloco dos motores, a 120oC é usada como energético em duas unidades de absorção de 500 TR cada, que é toda
empregada no processo de produção do refrigerante.
A água quente do circuito de resfriamento do óleo dos motores a gás é enviada a fábrica, e empregada como fonte de energia para
produzir água quente para lavagem de latas, garrafas, teste de latas, etc.
Os compressores do tipo parafuso que existiam na planta foram retrofitados para operar em conjunto com as unidades de absorção,
fazendo o resfriamento final da água de processo.
Uma planta de nitrogênio foi montada, que em conjunto com a Central de Ar Comprimido (também retrofitada), permitiram a
autossuficiência total de energia e utilidades quando da implantação da unidade de cogeração.
Master Plan 2020
A Cogen juntamente com a Comgas, desenvolveu o SP COGEN Master Plan 2020, com o apoio da Promon, e participação das
associadas A&S Tiête; BTG Pactual; CPFL Brasil; Cummins; Ecogen; Elektro Comercializadora; Energyworks; Gas Brasiliano; GE; Light
Esco; MWM; Safira; Siemens; Sotreq; TGM; Tractebel Energia; Votorantim e WEG, o qual desenvolve o tema Cogeração e Climatização
a Gás Natural, ou seja, a utilização do Gás Natural para produção de eletricidade, calor e frio com foco nos centros urbanos de alta
densidade.
Os principais objetivos dp Master Plan 2020 são:
Motivação:
- Disponibilidade real de tecnologias competitivas e de alto desempenho energético, possibilitando uma possível melhoria na eficiência
da matriz energética brasileira;
- Expansão imobiliária com destaque para implantação de edifícios corporativos de grande porte e/ou complexos imobiliários, onde o
conceito de viver, morar e comprar é cada vez mais presente.
- Restrições em parte das redes de distribuição em áreas de grande “mutação urbana”;
- Interesse crescente na viabilização de projeto de geração distribuída, com foco na autoprodução;
- Disponibilidade real de gás natural para fomento da cogeração e climatização (calor e frio).
Desafios:
- Induzir e motivar a inovação regulatória nas áreas de gás natural (MME, ANP e ARSESP) e de energia elétrica (MME e ANEEL)
visando o fomento da cogeração e climatização a gás natural;
- Superar “preconceitos regulatórios e empresariais” para a adoção de soluções de geração distribuída;
- Organizar informações e dados visando “apoiar decisões empresariais” no fomento da cogeração e climatização a gás natural, com
foco na sustentabilidade.
Objetivos:
- Incentivar a implantação de unidades de cogeração, com intuito de melhorar a eficiência econômica e energética do Brasil;
- Propor mudanças regulatórias, no que tange a venda/exportação de energia elétrica por geradores distribuídos;
- Permitir as concessionárias de energia elétrica comprar energia distribuída/serviços com preços não atrelados a leilões;
- Criar condições para implantação de galerias/espaços multi utilities para gás, água gelada, calor, eletricidade e telecomunicações;
- Criar condições regulatórias e operacionais para a comercialização e distribuição de energia térmica; - Capturar Benchmarks
internacionais para demonstrar como este tema é abordado;
- Realizar estudo de caso para exemplificar algumas formas de possível uma implantação de cogeração e climatização a gás natural e
demonstrar resultados econômicos.
Ana Paula Basile Pinheiro - editora da revista Climatização + Refrigeração
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