Visão geral do programa de tecnologias
industriais do Departamento de Energia
dos Estados Unidos (U.S. DOE)
James Quinn
Eficiência Energética e Energia Renovável
Departamento de Energia dos EUA
Nome do programa ou texto auxiliar
Rio de Janeiro, Brasil
9 de agosto, 2011
eere.energy.gov
O céu estrelado global
2 | Eficiência Energética e Energia Renovável
eere.energy.gov
Consumo global: Detalhamento do consumo
de combustível
O mundo depende de energia fóssil.
Total do consumo mundial de energia, 2008
Fossil Fuels
82.0%
Nuclear Electric
Power
5.8%
Hydro
Power
2.2%
Renewables
(solar,
geothermal,
wind, biomass)
10.0%
Observação: O gráfico mostra o suprimento de energia primária.
Fonte: International Energy Agency, 2010 Key World Energy Statistics.
3 | Eficiência Energética e Energia Renovável
eere.energy.gov
Consumo global: Detalhamento do setor
A energia do mundo é usada predominantemente
para transporte, indústria e edificações.
Total do consumo mundial de energia, 2008
= 334,5 quads (12,0 BTCE)
Transportation
27%
Residential
24%
Industry
28%
Commercial
Nonand Public
Other Energy Use Services
9%
4%
8%
Observação: O gráfico mostra o suprimento de energia final. Outros setores incluem agricultura, reflorestamento, pesca e outros não especificados.
Fonte: International Energy Agency, 2008 Energy Balance for the World, acessado em 14 de julho de 2011.
4 | Eficiência Energética e Energia Renovável
eere.energy.gov
Consumo global: Crescimento projetado
Toneladas equivalentes a petróleo
(Million tons of oil equivalent - Mtoe)
Para atender a crescente demanda de energia, o suprimento global
de energia tem um crescimento projetado de 40% de 2007 a 2030.
RS (Reference Scenario): Cenário de
referência (com base nas políticas atuais)
450 PS (Policy Scenario): Cenário 450***
(com base nas políticas consideradas)
Observação: O gráfico mostra o suprimento de energia primária. *Inclui aviação e combustíveis marítimos internacionais. **Outros incluem
combustíveis renováveis e resíduos, geotérmicos, solar, eólico, marés, etc.*** Com base em um quadro plausível de política climática pós2012 de estabilização da concentração de gases do efeito estufa em 450 ppm de CO2 equivalente.
Fonte: International Energy Agency, Key World Energy Statistics 2010.
5 | Eficiência Energética e Energia Renovável
eere.energy.gov
Desafios energéticos globais
Desafios primordiais:
• Redução do carbono
• Colocação de tecnologias
de energia limpa no mercado
• Pesquisa e necessidades
de desenvolvimento
• Crescimento econômico
Segurança
Ambiente
Soluções
energéticas
limpas
Economia
• Desenvolvimento de mão
de obra
A eficiência energética e a energia renovável proporcionam
soluções para os desafios energéticos globais.
6 | Eficiência Energética e Energia Renovável
eere.energy.gov
Soluções energéticas globais: Eficiência energética
A eficiência no uso final é fundamental para a redução
das emissões de GEE do consumo de energia.
42
40
Redução mundial de energia relacionada às
emissões de CO2 no Cenário 450, 2007-2030
Reference Scenario
Gt de CO2
38
36
34
32
Eficiência de
utilização final
7.1
Usinas hidrelétricas
0.7
Renováveis
2.7
30
Biocombustíveis
Nuclear
28
CCS
450 Scenario
Potencial
de
utilização
final
0.4
1.4
1.4
26
2010
2015
2020
2025
2030
Fonte: OECD/IEA 2009, World Energy Outlook 2009.
Observações: Gt refere-se a gigatoneladas de dióxido de carbono “Eficiência de uso final” inclui construção, equipamentos elétricos, iluminação, transporte e indústria.
7 | Eficiência Energética e Energia Renovável
eere.energy.gov
Oportunidades: Áreas com focos inovadores
Energia renovável
•
•
•
•
•
Solar
Eólica
Biomassa/Biocombustíveis
Energia hidroelétrica
Geotérmica
Eficiência energética
•
•
•
•
•
•
Tecnologias de construção
Climatização
Tecnologias automotivas
Tecnologias industriais
Células combustíveis
Gestão energética nacional
8 | Eficiência Energética e Energia Renovável
eere.energy.gov
Oportunidades em energia renovável
Conversão de biomassa
Captura de luz solar
Energia hidroelétrica
Aproveitamento de vento
9 | Eficiência Energética e Energia Renovável
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Oportunidades em eficiência industrial
A eficiência energética pode gerar para a indústria benefícios em
termos de custo, produtividade, recuperação do abastecimento
de energia e competitividade.
Desenvolver processos e materiais
de fabricação da próxima geração
• Processos de fabricação que limitem
a intensidade energética
• Tecnologias de materiais que reduzam o
consumo energético durante o ciclo de vida
e forneça alto desempenho, a um custo baixo
Promover a indústria de gestão energética
Identificar, empregar, certificar e compensar a gestão energética eficaz
• Desenvolver ferramentas e protocolos para permitir que a indústria
avalie e gerencie o uso de energia
• Promover a educação e o treinamento prático para uma nova geração
de engenheiros especialistas em gestão energética
10 | Eficiência Energética e Energia Renovável
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Consumo de energia
industrial nos EUA
A indústria dos EUA responde por cerca de um terço de
todo o consumo de energia dos EUA.
Reduzir a intensidade de consumo de energia industrial dos EUA
é essencial para alcançar metas nacionais de carbono e energia.
Transporte
28,1%
Indústria
30,8%
Comercial
18,6%
Residencial
22,6%
34,4%
Petróleo
34,8%
Gás natural
14,1%*
7,0%
9,7%
Eletricidade*
Carvão e Coque
Energia renovável
* Exclui perdas
Fonte: Revisão Anual de Energia 2009, EIA.
Fonte do gráfico "pizza": U.S. Energy Information Administration / Monthly Energy Review June 2011 (inclui perdas)
11 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Consumo de energia em fábricas
dos EUA
Consumo de energia no maior setor de produção dos EUA
Iron & Steel
Food & Beverages
Forest Products
Chemicals
Refining
Other Manufacturing
0
2
4
6
8
Quadrilhão de BTUs
Fonte: U.S. Energy Information Administration, Manufacturing Energy Consumption Survey 2006, 2009.
12 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Programa de tecnologias industriais
do U.S. DOE
Missão:
Promover a ciência e tecnologia de
produção para capacitar a produção de
eficiência energética rápida e de baixo custo.
Objetivos:
• Desenvolver tecnologias de materiais e
processos inovadores e de eficiência
energética que possam melhorar a
diversidade energética, a eficiência de
recursos, e a mitigação de carbono
• Promover uma cultura corporativa que
valorize a gestão de energia e carbono
13 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
O ITP fornece soluções
Pesquisa, Desenvolvimento e Demonstração
Desenvolver e demonstrar
processos e materiais de produção
de próxima geração mais eficientes
para aproveitar as principais
oportunidades de economizar
energia em toda a indústria.
Gestão energética
Ajudar as fábricas a encontrar
oportunidades de economizar
energia hoje adotando as melhores
práticas de gestão energética e as
tecnologias mais eficientes.
14 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Programa de tecnologias industriais
ITP: Fornecendo resultados há 30 anos
Ao trabalhar com a indústria, desenvolvemos com sucesso tecnologias
de vanguarda e colocamos em prática medidas de economia de energia.
• Produzimos mais de 220 tecnologias
comercializadas
• Obtivemos 215 patentes entre
1994 e 2009
• Recebemos 55 prêmios R&D 100
de prestígio desde 1991
• Economizamos 9,3 quads e reduzimos as
emissões em até 755 milhões de ton.
métricas de CO2
Aproveitar a
engenhosidade
científica
15 | Eficiência Energética Industrial
Estimular a
inovação
Alavancar
recursos
Mudar a cultura
corporativa
eere.energy.gov
Gestão energética
Recursos para ajudar os fabricantes a reduzir
o consumo de energia e as emissões
de carbono hoje—e continuar a melhorar.
Ferramentas Treinamento Avaliações
16 | Eficiência Energética Industrial
Padrões e
Incentivos
Informações
eere.energy.gov
Conjunto de ferramentas
de gestão energética
Calculadoras, cartões
de registros de resultados
e ferramentas de área
do sistema
Ferramentas de análise
corporativa
• Motores
• Processo de
Aquecimento
• Ar comprimido
• Ventiladores
• Gerador de perfis de
energia da fábrica
• Bombas
• Vapor
• Prédios e Instalações
• Centros de dados
Ferramentas de análise da
instalação
• Criar padrões de referência
corporativos
• Gerar relatório anual
• Criar padrões de referência
de instalações
• Desenvolver portfólio de
recomendações
• Priorizar projetos
• Ferramenta de acompanhamento
Ferramentas de análise do
projeto
• Priorizar projetos
Módulo personalizado
para a implementação
do sistema de gestão
energética
• Para começar
• Gerar perfil do seu fluxo
de energia
• Desenvolver
oportunidades, objetivos,
recursos
• Verificar realidade
• Gerenciar condições
e melhorias atuais
• Verificar o sistema
• Sustentar e melhorar
o sistema
• Ferramenta de acompanhamento
www.eere.energy.gov/industry/
17 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética: Ferramentas
Gerador de perfis de energia
da fábrica (PEP)
ENTRADAS
• Descrição da
fábrica
• Dados da
prestação de
serviços públicos
• Informações
sobre o consumo
de energia
• Visão geral da energia
consumida na fábrica
• Distribuição dos custos
de energia
• Avaliação preliminar
• Áreas de melhoria
• Potencial de redução
do consumo de energia
SAÍDAS
eere.energy.gov/industry/quickpep_ml
18 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética: Treinamento
Treinamento em vários níveis:
• Seminários de treinamento de gestão
energética
• Seminários na web sobre tópicos
relevantes
(1-2 horas)
• Workshops de conscientização na web
(1-2 horas)
• Treinamento de 1 dia sobre as melhores práticas do usuário final
(em breve será oferecido como treinamento pela web)
• Treinamento avançado de 3 dias para especialistas qualificados
• Workshops de centro de dados
19 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética:
Avaliações de pequenas fábricas
Avaliações transversais em fábricas de pequeno e médio porte:
Centros de Avaliação Industrial
• Os 26 Centros de Avaliação Industrial (IACs)
do U.S. DOE localizados em universidades
realizam gratuitamente avaliações do
consumo de energia de fábricas de pequeno
e médio porte*.
• Equipes de alunos de engenharia lideradas
pelo corpo docente realizam as avaliações
como treinamento profissional no setor de
eficiência energética industrial.
• Os IACs atendem 300 fábricas por ano (sob
1 TBTU/ano ou 25ktoe/ano) e geralmente
identificam economias de 8%-10% ou
USD 115.000/fábrica (BRL 181.000 /fábrica)
eere.energy.gov/industry/bestpractices/iacs.html
As fábricas do IAC geralmente têm venda anual bruta inferior a USD 100 milhões, menos de 500 funcionários e contas anuais de energia elétricas inferiores a USD 2 milhões.
20 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética: Avaliações
Número de fábricas nos EUA
O ITP fornece dois tipos de avaliações, trabalhando
com fábricas de todos os tamanhos.
Fábricas dos EUA: Por tamanho
250000
200.710
Percentual do consumo
total de energia em fábricas
dos EUA
Pequeno 5%
200000
150000
84.298
112.398
Grande
58%
100000
50000
4.014
Porte
médio
37%
0
Fábricas Fábricas de Fábricas Todas as
de porte porte médio grandes fábricas
pequeno
Avaliações
transversais
21 | Eficiência Energética Industrial
Avaliações
específicas do
sistema
eere.energy.gov
Gestão energética:
Avaliações de pequenas fábricas
Avaliações dos Centros de Avaliação Industrial (IAC)
• Avaliações de 1 dia abrangem todos
os sistemas de energia da fábrica,
incluindo o consumo de energia
processável e não processável
(ex., iluminação, HVAC)
• Medidas recomendadas para economia
de energia são registradas em um banco
de dados online, acessível para pesquisa.
Desde janeiro de 2006:
• Mais de 1.900 avaliações realizadas em fábricas de pequeno e médio porte
• 44 trilhões de BTUs de economia de energia primária identificada
• Mais de USD 402 bilhões em economia de custo com energia identificada
• 2,7 milhões de ton. métricas de reduções de emissões de CO2 identificadas
22 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética:
Desenvolvimento da mão de obra
Centros de Avaliação Industrial (IACs):
Conscientizando funcionários sobre questões ambientais
• Treinamento prático em diagnóstico,
coleta de dados e análise de
oportunidades de economia de
energia
• Exposição a uma ampla série de
indústrias, soluções e sistemas de
energia
• Interação com o pessoal da fábrica,
representantes e prestadores de
serviços públicos
• Capacidade ativa de obter
licenciamento e certificação
profissional
23 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética:
Avaliações específicas do sistema
Grandes fábricas: Melhorias específicas do sistema
• As equipes de especialistas em
energia do U.S. DOE visitam as
fábricas, realizam análises e reportam
aos gerentes da fábricas
• As equipes focam ventiladores,
bombas compressoras, vapor,
processo de aquecimento ou em
outro sistema de energia da fábrica
usando as ferramentas de software
do U.S. DOE
• A fábrica média encontrou maneiras
de reduzir contas de energia elétrica
de até 8%
• Durante um período de três anos,
a indústria implementou
aproximadamente 1/6 das
recomendações e 1/3 estavam em
andamento ou em estágios de
planejamento
• A maior economia tem origem na
melhoria do processo de aquecimento
e sistemas a vapor
o I: Programa de tecnologias industriais do Departamento de Energia dos Estados Unidos (U.S. DOE)
24 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética:
Resultados de avaliação
Desde que foi iniciada a auditoria Save
Energy Now (Economize Energia Agora)
em janeiro de 2006:
• Mais de 2.900 avaliações de energia
conduzidas em fábricas dos EUA até
hoje
• A fábrica média encontrou maneiras de
reduzir as contas de energia elétrica
em até ~5-8%
• Mais de USD 1,6 bilhão (BRL 2,5
bilhões) em economia de custo de
energia identificada
• 13,3 milhões de ton. métricas de
reduções de emissões de CO2
identificadas
25 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética:
Recursos de informações
Técnico
Ação Social
Recursos da web
eere.energy.gov/industry
26 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética: Parcerias
LÍDER DA
Save Energy
Now
Organizações
nãogovernamentais
Coordenação
entre
agências
PARCERIAS
ESTRATÉGICAS
Serviços
públicos
Estados
Colaboração
internacional
27 | Eficiência Energética Industrial
Cadeia
logística
eere.energy.gov
Padrão do sistema de gestão
energética global
ISO 50001: Novo padrão de gestão de
energia para edificações e indústria
Impactos potenciais:
• Poderia afetar até 60% do consumo de
energia no mundo em diversos setores
econômicos
As empresas implantarão o padrão em
resposta a:
• Programas de sustentabilidade corporativa
• Iniciativas de redução do custo de energia
• Demanda criada na cadeia logística
de fabricação
• Legislação sobre energia e carbono e
acordos internacionais relativos ao clima
28 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov
Gestão energética:
Superior Energy Performance
Superior Energy Performance
Este programa de certificação de fábricas
baseado no mercado e acreditado pela
ANSI/ANAB fornece às instalações industriais
um roteiro para melhorar continuamente a
eficiência energética ao mesmo tempo que
impulsiona a competitividade.
• Usa o padrão ISO 50001 como sistema de
gestão energética fundamental
• Desenvolve um sistema para validar melhorias
de intensidade energética e práticas de gestão
• Encoraja a ampla participação de todo o setor
para economia de energia sustentada
29 | Eficiência Energética Industrial
O programa
Superior Energy
Performance será
lançado em 2012
eere.energy.gov
Desempenho Energético
Superior Global
Em julho de 2010, no Clean Energy Ministerial, os EUA lançaram um
desafio global de eficiência energética com iniciativas em equipamentos
elétricos, construção, indústria, veículos, e a rede inteligente (Smart Grid).
Austrália
França
Noruega
Bélgica
Alemanha
Rússia
30 | Eficiência Energética Industrial
UE
Índia
África do Sul
Canadá
Brasil
Indonésia
Espanha
Itália
China
Japão
Emirados Árabes
Unidos
Coreia
Reino Unido
Dinamarca
México
Estados
Unidos
eere.energy.gov
Obrigado
James Quinn
Departamento de Energia
dos EUA
31 | Eficiência Energética Industrial
eere.energy.gov