Racionalização do Consumo de Energia Elétrica em Unidades de Produção de Cabos

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Racionalização do Consumo de Energia Elétrica em Unidades de Produção de Cabos Tiago Gabriel Costa Souto VERSÃO FINAL Dissertação realizada no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores Major Energia Orientador FEUP: José Eduardo Roque Neves dos Santos (Doutor) Coorientador da empresa: Paulo Ribeiro (Eng.º) 31 de Junho de 2013 © Tiago Gabriel Costa Souto, 2013 i Resumo O projeto pretende promover a eficiência energética no grupo “Cabelte, S.A.” nas duas unidades industriais de produção de cabos elétricos e de telecomunicações, sendo esta uma variável essencial na promoção do desenvolvimento de uma atividade económica e ambientalmente viável. Economicamente, pode dividir – se os impactos em dois tipos. Em termos micro–económicos, a promoção da racionalização energética permite obter poupanças ao nível da fatura, referente aos consumos de energia, permitindo diminuir o custo de energia por unidade de produção, libertando recursos financeiros para outros custos de produção, amortização de divida, assim com desenvolvimento de investimentos. Economicamente, em Portugal, a diminuição do consumo, permite promover o excedente da balança comercial, através da diminuição da componente “importações” da balança energética, através da aplicação de normas de promoção da eficiência energética, assim como o aumento da produção nacional, através de sistemas de geração de energia endógenos. Ambientalmente, este tipo de planos, permite promover uma orientação dos processos no sentido da minimização da pegada ecológica, devido à estrita ligação entre diminuição do consumo de energia e diminuição de utilização de recursos fósseis e portanto, baixar elevado teor de emissão de gases de efeito de estufa na atividade. Por tudo isto, demonstra – se a relevância do tema desta tese, quer para a empresa em si, quer para a economia nacional e ambiente. Para o desenvolvimento da tese, utiliza – se como metodologia, a definição presente nos documentos legislativos, e outra documentação importante, que definem as auditorias e PREn’s, em consumidores intensivos de energia (CIE), presentes no sistema de gestão de consumos intensivos de energia (SGCIE), devido ao facto das instalações estudadas atingirem os valores de consumo para a definição de CIE. Foram estudadas diversas metodologias com vista à eficiência energética nos dois polos industriais, desenvolvendo o estudo económico e plano de implementação adequados. iii Abstract This project aims to promote the energy efficiency in the “Cabelte, S.A.” group, on the two industrial units, of production of electrical cables and telecommunication. The energy efficiency is essential, in order to promote the development of an activity economic and environmentally viable, through the rationalization of energy involved in manufacturing processes. Economically it can be divided, into two types of impact. The promotion of the rationalization energetic allows to obtain cost savings at the level of invoice for the consumption of electric energy, natural gas, propane gas, diesel, gasoline, an son on, allowing to reduce the cost of energy per manufacturing unit, releasing financial resources for other production costs, amortization of debt, or the development of investments. The decrease of the consumption, promove gains on the external balance of transactions. In order to reducing the “imports” on the energetic balance, and the promotion of energy efficiency norms, and the increasing of the electrical national production, with endogenous electrical generation, allows the growing of the internal production. Environmentally, this kind of plans, allow promote the processes in order to minimize the ecological footprint due to the close relationship between the reduction in power consumption and the decrease in utilization of fossil resources and, therefore with high level of emission greenhouse’s gas. Through it all, shows the relevance of this thesis’s topic, both for the national economy, either for company itself, and for the environment. For developing the thesis, in order to defend the methodologies used in this document, we use the Portuguese norms, and other documents, which define the audits and energy efficiency plans in high energy consumers, on the SGCIE (national system of energy management in intensive energy consumers), due the industrial units studied, in having the consumption levels of an high energy consumer. Before that, were studied many technologies that maximize the energy efficiency in the two plants, developing the economical study and the appropriate implementation plan. v Agradecimentos Agradeço a todos aqueles que tornaram possível o desenvolvimento deste projeto, à minha família que tornou possível a minha aprendizagem, assim como aos meus professores que, ao longo do meu percurso académico me motivaram para o conhecimento, nomeadamente o orientador deste projeto, Prof. José Neves dos Santos, assim como professores que considero terem sido exemplares na sua relação com os alunos e que me ficarão na memória, tais como, o Prof. António Machado e Moura, o Prof. Artur Costa e o Prof. Vladimiro Miranda. Agradeço à empresa “Cabelte, S.A.” o apoio dado, e a sabedoria que adquiri ao desenvolver este projeto em ambiente empresarial, assim como a boa integração que senti. Agradeço a o coorientador do projeto, o Eng.º Paulo Ribeiro, assim como o apoio dado pelos Engenheiros, Carlos Sá e Guilherme Caldeira, Joaquim Silva, Rogério Gomes e Joaquim Marques. Agradeço também aos colaboradores das empresas consultadas “Siemens”, “Harker Solutions” e “Enerwise” que se mostraram sempre prestáveis para as reuniões referentes ao desenvolvimento do plano de racionalização, durante a fase de estudo de soluções de racionalização. Agradeço por fim aos meus amigos que sempre me motivaram no decorrer deste projeto, mais concretamente o Artur Vieira, o Rui Almeida, o José Costa, o Pedro Peixoto, assim como o Nuno Tavares. A minha namorada Raquel Silva merece um destaque devido à motivação que sempre me incutiu. Tiago Gabriel Costa Souto Figura 4.18 - Relação entre ROG, TV e Consumo Especifico "kWh/ton" nos setores de produção de cabo elétrico e de telecomunicações (excepto fibra ótica). 42 Figura 4.19 - Comparação anual (2011 e 2012), do consumo específico kWh/km, setor "Cabelauto" [18]. 43 Figura 4.20 - Custo de energia, em euros, de quilómetro de cabo automóvel produzido, de 2011e 2012 no setor “Cabelauto” [18]. 43 Figura 4.21 - Consumo por tonelada, unidade de produção "UPR Cobre" [18]. 44 Figura 4.22 – Custo de energia por tonelada, unidade de produção "UPR Cobre" [18]. 44 Figura 4.23 – Consumo de energia elétrica por tonelada, na unidade de produção de cabos de alumínio [18]. 45 Figura 4.24 - Comparação entre os Rendimentos Operacionais nas UPR Cobre e UPR Alumínio [24]. 45 Figura 4.25 - Demonstração do aumento de produção de alumínio [24]. 46 Figura 4.26 - Custo de eletricidade por tonelada de cabo de alumínio [18]. 46 Figura 4.27 - Valores de emissões de CO2 e de consumo de energia, em kgep, ao longo de 2012, polo “Arcozelo”. 47 Figura 4.28 - Intensidade Energética da Atividade, polo “Arcozelo”. 48 Figura 4.29 - Valores de emissões de CO2 e de consumo de energia, em kgep, ao longo de 2012, polo “Ribeirão”. 48 Figura 4.30 - Intensidade Energética da Atividade, polo “Ribeirão”. 49 Figura 4.31 - Consumos específicos de alguns equipamentos presentes no pólo "Arcozelo" [15]. 50 Figura 4.32 - kWh/RPM e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na Cableadora “CB-07”. 52 Figura 4.33 - kWh/m.m-1 e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na Cableadora “CB-21”. 52 Figura 4.34 - kWh/m.m-1e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na Cableadora “CB-32”. 53 Figura 4.35 - kWh/m.m-1 e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na Cableadora “CB-35”. 54 Figura 4.36 - kWh/m.m-1 e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de velocidades, na linha de extrusão “LE-01”. 55 Figura 4.37 - kWh/m.m-1 e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de velocidades, na linha de extrusão “LE-05”. 56 Figura 4.38 - kWh/Velocidade e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na trefiladora multifilar “TM-02”. 57 Figura 4.39 - kWh/Velocidade e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na trefiladora unifilar “TU-02”. 58 xiii Figura 5.1 - Meta de redução de consumos (Alternativa 2). 62 Figura 5.2 - Implementação da Norma ISO 50001 [29]. 64 Figura 5.3 - Contador Legrand com porta RS.485. 64 Figura 5.4 - Bobine de cabos, aplicada a um desenrolador. 66 Figura 5.5 – Diagrama de uma linha de extrusão. 66 Figura 5.6 – Motor típico ligado a cabeça de extrusão [34] 67 Figura 5.7 – Diagrama dos componentes de uma linha de extrusão com frenagem regenerativa. 68 Figura 5.8 - Simulação da produção anual. 70 Figura 5.9 – Verificação da área disponível em "Ribeirão". 70 Figura 5.10 – Verificação da área disponível em Arcozelo. 71 Figura 5.11 - Redução de consumos, para diversas alternativas. 73 Figura 5.12 - Exemplo de acoplamento da caixa de velocidades. 74 Figura 5.13 - Poupança anual por extrusão. 74 Figura 5.14 - Poupança de energia elétrica anual, para a gama de potências nominais dos motores. 75 Figura 5.15 – Metas de Redução de Consumos. 76 Figura 5.16 – Produção de Energia Anual. 78 Figura 5.17 - Rendimento dos painéis ao longo do periodo de vida útil. 78 Figura 5.18 – Metas de Redução de Consumos. 79 Figura 5.19 - Redução de Consumos Total. 80 Figura 5.20 - Redução de consumos no final do plano. 81 Figura 5.21 – Apresentação do impacto de redução de custos. 83 Figura 5.22 - Redução da Intensidade Carbónica da Atividade. 84 Figura 5.23 - Datas de Implementação das Medidas. 85 Lista de tabelas Tabela 2.1 - Poderes Caloríficos Inferiores e Fatores de Emissão de Combustíveis (mais relevantes) [12]. .......................................................................................... 11 Tabela 4.1 - Equipamentos referentes a cada tipo de produção. ....................................... 30 Tabela 4.2 – Tabela de perfil de consumos [26] ............................................................ 59 Tabela 5.1 – Propostas do custo de energia, na componente de energia ativa, analisadas pelo departamento de manutenção do grupo [26] ........................................................ 69 Tabela 5.2 - Definição das metas de redução [13]. ....................................................... 73 Tabela 5.3 - Valores de Investimento Esperados no Plano. .............................................. 82 Tabela 5.4 - Indicadores de Análise do Investimento. .................................................... 82 xv Abreviaturas e Símbolos Lista de abreviaturas (ordenadas por ordem alfabética) ADENE Agência para a Energia ARCE Acordo de Racionalização de Consumos de Energia AT Alta Tensão BT Baixa Tensão CEE Comunidade Económica Europeia CIE Consumidor Intensivo de Energia CITEVE Centro Tecnológico das Industrias Têxtil e do Vestuário de Portugal DEEC Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores DGE Direção Geral de Energia DGEG Direção Geral de Energia e Geologia EDP Energias de Portugal FE Fatores de Emissão FEUP Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto FC Fluxo de Caixa GJ Giga joule KgCO2e Quilograma de CO2 emitido Km Quilómetros KV Quilovolt KWh Quilowatt por hora MJ Megajoule MT Média Tensão PCI Poderes Caloríficos Inferiores PEX Polietileno Reticulado PREn Plano de Racionalização de Energia PRI Período de Recuperação do Investimento PT Posto de Transformação PVC Poli Cloreto de Vinilo RGCE Regulamento de Gestão de Consumos de Energia ROG Rendimento Operacional Global SA Sociedade Anónima SGCIE Sistema de Gestão de Consumos Intensivos de Energia TEP Toneladas Equivalentes de Petróleo TIR Taxa Interna de Rentabilidade TO Taxa de Ocupação Ton Toneladas TQ Taxa de Qualidade TQM Total Quality Management TV Taxa de Velocidade UE União Europeia VAB Valor Atualizado Bruto VAL Valor Atual Líquido 3EEE Eficiência, Energia, Economia Lista de símbolos € Euros elétrico  Rendimento Elétrico Capítulo 1 Introdução 1.1 - Considerações Iniciais As preocupações relativas à racionalização do consumo de energia, iniciam–se após a crise petrolífera dos anos 70, que expôs as fragilidades do setor industrial, principalmente em países não produtores de petróleo. Como Portugal é dependente do petróleo, desde cedo se desenvolveram disposições legais, referentes ao tema, principalmente na década de 80, tal como “Decreto-lei nº. 58/82, de 26 de Fevereiro” [1] e “Portaria nº.359/82 de 7 de Abril” [2]. Este decretolei, apresenta -se como o primeiro documento normativo referente à “Gestão dos Consumos de Energia em Portugal”, demonstrando a preocupação do país nesta questão. Desde a década de 80, esta tendência aumentou, através da entrada na Comunidade Económica Europeia. Atualmente, a U.E., adquiriu a responsabilidade da política ambiental na Europa, exigindo aos estados uma política energética ecológica que identifique, não só os custos económicos, mas também os custos de impacto ambiental do uso da energia. Figura 1.1 – Taxa de Dependência Energética em Portugal [3] 2 Verifica-se, na figura 1.1, a dependência energética externa, que, apesar de se manter em níveis elevados (79% em 2011), apresenta uma tendência de redução sustentada, desde o pico de dependência em 2005 (89%), demonstrando o esforço do país nesta temática. Para esta tendência, muito contribuem os projetos de racionalização existentes em cada um dos consumidores intensivos de energia. Em termos microeconómicos, no que se refere à indústria (com um peso de cerca de 30% do consumo nacional), existe uma importância acrescida de planos individuais de redução de consumo de energia. Devido ao contexto nacional, de quebra de consumo interno e consequente dependência do consumo externo, a manutenção da rentabilidade e viabilidade das unidades fabris pode estar dependente deste tipo de planos, sendo este o paradigma do esforço de redução de consumos em Portugal neste setor. É portanto essencial a implementação de projetos que permitam às indústrias desenvolver a sua atividade com o mínimo de desperdício e impacto negativo na sociedade. Os projetos de racionalização de consumos, permitem não só uma redução de custos nos processos de fabrico, mas também melhorias ao nível do controlo de produção (através dos sistemas de gestão de energia). Estes projetos também assumem um papel positivo no meio ambiente, minimizando o impacto ambiental, ao reduzir as emissões de CO2 e outros gases poluentes emitidos na obtenção e transporte de energia. De referir que, o Grupo “Cabelte, S.A.” é um grupo industrial, com foco na exportação e preocupação ambiental, apresentando-se um caso de estudo paradigmático para a implementação de planos de redução de consumos. Este projeto é referente ao consumo de energia elétrica na infraestrutura, sendo este o principal tipo de energia consumida. 1.2 - Motivação A energia é fundamental para a nossa sociedade, fomentando o desenvolvimento desta e potenciando o seu bem-estar. No entanto, o consumo de energia tem custos associados que importa controlar e minimizar. De referir, os custos que a utilização de infraestruturas, hábitos e equipamentos ineficientes e desajustados, criam ao nível ecológico e económico. Relativamente às atividades com grande consumo de energia, é essencialmente no setor industrial que se pode encontrar de forma recorrente os grandes consumidores de energia. A necessidade de aplicação de forças, transporte de componentes com uma elevada massa, iluminação de qualidade, aquecimento de fornos, sistemas de ar comprimido, etc., potência a relevância daquele setor neste tema. No setor industrial, em mercado aberto, exige-se a manutenção da competitividade das unidades fabris, com o objetivo de produzir com margem suficiente, para garantir a qualidade do produto, preços competitivos e, portanto, alavancar as vendas. É importante a aplicação de novas tecnologias, assim como a alteração de hábitos de produção e de gestão, concebidas através de um estudo aprofundado do processo de fabrico e padrão de produção. 3 O desenvolvimento de testes e análise tarifária, é importante, para garantir que uma unidade fabril, no que ao consumo energético diz respeito, mantenha a sua eficiência. Nesta tese, procede-se ao estudo das possibilidades de racionalização de energia elétrica em unidades fabris de produção de cabos elétricos e de telecomunicações, apresentando um conjunto de medidas com vista à melhoria da eficiência nas infraestruturas. A tese decorre em ambiente empresarial, em parceria com o grupo “Cabelte, S.A.”, nas suas duas unidades industriais presentes em Portugal. Desenvolve–se, uma auditoria, tendo em conta as especificidades, tais como os processos de fabrico, dados dos consumos medidos pelos contadores parciais e dados de vendas. Apresentam-se por fim um conjunto de recomendações, que procurem alterar hábitos, melhorar a eficiência energética dos equipamentos e processos de fabrico, de forma a gerar poupanças de energia relevantes, estimando as vantagens financeiras e ecológicas. 1.3 - O Caso de Estudo O caso de estudo deste projeto, é o Grupo “Cabelte S.A.”. Este grupo está sediado em Arcozelo, Vila Nova de Gaia e desenvolve a sua atividade industrial no âmbito do fabríco de diversos tipos de cabos de energia (alta, média e baixa tensão). Também são produzidos cabos de telecomunicações, de pares de cobre e fio de fibra ótica, cabos de telecomunicações de pares de cobre, assim como cabos elétricos para a indústria automóvel e para aplicações especiais. Para o desenvolvimento da sua atividade de produção, existem 3 unidades fabris em diversos pontos da península ibérica:  Arcozelo, Vila Nova de Gaia (Portugal): o Cabelte - produção de cabos elétricos (BT e MT), com alma de cobre ou alumínio, e de telecomunicações (cobre); o Iberoptics – produção de cabos de fibra ótica;  Ribeirão, Vila Nova de Famalicão (Portugal): o Cabelauto – produção de fios elétricos para a indústria automóvel; o Cabelte Recycling – aproveitamento de resíduos de produção; o Cabelte Metals – fundição de matéria-prima para produção de almas em Cobre; o Cabelte BT – produção de cabos elétricos de baixa tensão;  Egués, Navarra (Espanha): o Cabelte Incasa – produção de cabos elétricos com alma em alumínio. No polo de “Ribeirão”, as linhas de produção de cabos BT e MT, similares às do pólo “Arcozelo” também são referidas como “UPR”, unidade de produção “Ribeirão”. 4 O grupo possui, além das suas unidades industriais, participadas de outros setores, como a “Winbrain”, empresa de serviços de TIC, assim como a “Conexus”, especializada em gestão financeira, de recursos humanos e de stock’s.[4]. Existem empresas participadas em Moçambique e em Angola com o objetivo de potenciar as vendas para estes mercados de forma mais focada. 1.4 - Objetivos do Projeto de Dissertação O tema da dissertação é a racionalização do consumo de energia elétrica em unidades de produção de cabos, focando os casos de estudo: as unidades de “Ribeirão” e de “Arcozelo” do grupo “Cabelte, S.A.”, em Portugal. É portanto um projeto que tem como objetivo o desenvolvimento de um plano de implementação, que permita aumentar a eficiência energética no processo de fabríco. Tem por base a avaliação do potencial de redução de consumos através do desenvolvimento de uma auditoria à infraestrutura industrial, procurando ser a mais completa possível. Os objetivos pretendidos pelo grupo “Cabelte, S.A.” para este projeto de dissertação em ambiente industrial são os seguintes [5]:  Caraterização dos consumos de energia elétrica nas unidades do Grupo Cabelte, em Portugal;  Identificação e caracterização das principais variáveis condicionantes dos consumos energéticos;  Identificação de metodologias e áreas de intervenção prioritárias;  Avaliação do potencial de redução de consumos (análise de poupanças de consumo esperadas e avaliação económica das intervenções propostas);  Projeto de implementação (elaboração de um relatório detalhado, que abranja os pontos anteriores, com referências teórico-práticas, para apresentação à empresa). 1.5 - Estrutura da Dissertação Este documento é composto por 5 capítulos. O Capítulo 1 é dedicado à introdução, e apresenta as considerações iniciais, a apresentação do grupo, assim como a motivação e objetivos do projeto. O Capítulo 2 é dedicado à apresentação da metodologia aplicável. Apresenta o enquadramento técnico e legal, de auditorias energéticas e planos de redução de consumos e focando os projetos aplicados em grandes consumidores de energia. O Capítulo 3 tem como objetivo a apresentação geral do caso de estudo, referindo a rede de distribuição e monitorização de consumos, assim como os pressupostos aplicados ao caso de estudo. 5 O Capítulo 4 apresenta a Auditoria Energética realizada ao caso de estudo, tendo em vista a obtenção de dados que permitam identificar as áreas prioritárias de atuação e potencial de redução do consumo de energia elétrica no caso de estudo. Através das informações obtidas acerca das estruturas industriais, é possível ter os dados necessários à realização do plano de racionalização. No Capítulo 5, é apresentado o “PREn – Plano de Racionalização de Energia” referente ao caso de estudo, apresentando as recomendações analisadas, assim como o projeto de implementação. Neste capítulo definem-se 3 alternativas de implementação, assim como a análise técnica e económica de cada medida e do projeto na sua globalidade, assim como as metas de redução de consumos, pegada económica e o retorno económico esperado. No Capítulo 6, “Conclusão”, são apresentadas as disposições finais do projeto, referindo as dificuldades associadas a projetos deste tipo, a resposta aos objetivos traçados e as perspetivas de implementação do projeto em cada uma das unidades fabris. Em anexo, apresentam–se, os estudos económicos, testes efetuados, desenhos técnicos e outros documentos necessários para o desenvolvimento deste projeto. 12  Fornecer informações que possibilitem a elaboração de medidas de contenção dos consumos, que permitam atingir as metas definidas. 2.2 – Auditorias Energéticas As auditorias energéticas são essenciais para minimizar os impactos económicos e ambientais em unidades industriais e são uma ferramenta essencial para fornecer dados fiáveis para a gestão destas unidades. Tecnicamente, uma auditoria energética compreende a análise da utilização de energia na instalação, tendo como principais pontos em análise:  Análise dos pontos de consumo, do global para o específico, analisando os consumos das unidades, setores, linhas de produção e equipamentos;  Análise de eficiência de equipamentos;  Deteção de anomalias. A ADENE define como existindo 2 tipos de auditorias energéticas, dependendo do tipo de instalação em análise, das informações existentes e dos objetivos desejados. Assim, segundo o documento: “Eficiência Energética na Industria” [13], no âmbito dos cursos de utilização racional de energia, da ADENE, existem auditorias simples, e auditorias completas. “Uma auditoria simples tem como finalidade fazer um diagnóstico da situação energética de uma instalação, consistindo numa simples observação visual para identificar falhas e numa recolha de dados suscetíveis de fornecer alguma informação sobre os consumos específicos de energia. A auditoria completa consiste num levantamento aprofundado da situação energética, analisando-se as quantidades de energia utilizadas em cada uma das operações do processo de fabrico.” 2.3 – Planos de Racionalização de Energia Os Planos de Racionalização de Energia, apresentam recomendações que visam a melhoria da eficiência energética, indicando as metas de redução de consumos esperados, para a mesma produção e atividade empresarial e apresentando para tal, a redução esperada dos consumos específicos e do coeficiente de intensidade energética da empresa. Os dados utilizados para a avaliação da empresa no sentido de desenvolver as recomendações, assim como para a definição das metas de redução, são obtidos através da auditoria realizada. O PREn é um documento que pretende apresentar – se como um guião para a redução de consumos de energia, sendo portanto também essencial que inclua o estudo de viabilidade económica e o plano de implementação, detalhando o período de retorno do investimento e os prazos para a aplicação das medidas. 13 A redução da pegada ecológica também está aí prevista, pelo que é necessário incluir nas metas, a redução das emissões de gases de efeito de estufa. No nosso caso, o PREn, tem como objetivo apresentar estratégias viáveis, para o melhoramento da eficiência energética nos 2 polos industriais analisados, utilizando para tal, os dados obtidos na auditoria realizada no capítulo 3, sendo composto pelos seguintes pontos:  Definição de Metas;  Descrição das recomendações estudadas;  Apresentação do estudo de viabilidade económica;  Definição do plano de implementação. O desenvolvimento de um plano de racionalização de energia, tem como referência o enquadramento legal presente no “Decreto-Lei nº. 71/2008 de 15 de Abril de 2008”, [8], que, ao definir o “Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia”. Este apresenta–se como o documento normativo para o desenvolvimento de auditorias, assim como PREn’s externos e define, também, os “Planos de Racionalização de Consumos de Energia” ao nível da sua execução, metas a atingir e definição dos planos de implementação, sendo portanto um documento importante para a elaboração deste PREn. Apresentando a metodologia definida pelo CITEVE na figura 2.1 [14], tem–se em conta a metodologia 3EEE, que define como “vetores” a ter em conta nos planos de redução, a Energia, a Eficiência e a Economia. A Energia, potenciando a sua utilização, permitindo desenvolver a atividade com a menor quantidade de energia através da melhoria da Eficiência dos processos de fabrico e outro tipo de transformações de energia existentes (iluminação, telecomunicações, etc.). Melhora-se assim, o rendimento destes, permitindo assim que exista uma efetiva Economia de recursos (financeiros e energéticos). Figura 2.1 - Metodologia 3EEE – A Eficiência, permite a Economia da Energia [14]. 2.3.1 - Análise de Investimento Relativamente à análise de viabilidade económica das soluções apresentadas, é necessário comprovar a efetiva redução de encargos com o consumo de energia, no sentido de permitir a Energia Eficiência Economia 14 recuperação do valor do investimento inicial, permitindo assim uma política de investimento na melhoria da eficiência energética, sustentável financeiramente. Deste ponto de vista, a análise económica, é uma análise de investimento, que tem como indicadores o período de recuperação do investimento, taxa interna de rentabilidade e valor atual liquido. O PRI, período de recuperação do investimento, apresenta o período no qual a economia de recursos financeiros permite a recuperação do capital investido, também conhecido como “payback”[14]: n i sidualValor i FC i toinvestimen PRI N Knk k N Kk k          1 0 )1( Re )1( )1( , (2.4) Em que o “investimento k” apresenta o valor do investimento no período em análise, “N”, o numero de anos de investimento considerando o ano de investimento, e “n”, o período de anos de investimento. “FCk”, apresenta o fluxo de caixa (saldo do investimento). O TIR, taxa interna de rentabilidades, taxa de juro equivalente à remuneração do capital obtido, apresenta a taxa de rentabilidade no final do periodo, para um valor actual líquido do investimento igual a 0.           N K N Knk k k k i sidualValor i FC i toinvestimen 0 1 )1( Re )1()1( 0 , (2.5) A expressão anterior apresenta a equação de cálculo do VAL, definindo – o com um valor nulo, sendo que “i” é a “TIR”, “k” o investimento no período e “n” o ano considerado. O seu cálculo é algo complexo, pelo que foi efetuado pela função “TIR” no software “Excel”. Para análise de risco, este indicador é importante pois permite, em comparação com uma taxa comparativa de custo de oportunidade, que apresenta a taxa de rentabilidade que se perde, não investindo num outro investimento, ao alocar recursos ao primeiro, indicando se o investimento possui uma rentabilidade superior a uma possível segunda opção de investimento. Por falta de indicação, define–se o custo de oportunidade como sendo de 10%. 15 O VAL, valor actual liquido, apresenta o valor presente de todos os fluxos de caixa do investimento:           N K N Knk k k k i sidualValor i FC i toinvestimen VAL 0 1 )1( Re )1()1( , (2.6) Este indicador é importante pois, apresenta–se negativo quando a remuneração do investimento não permite “cobrir” o investimento inicial efetuado, e positivo quando o oposto sucede. Este indicador deve ter em conta a inflação para cada ano, e apresenta o instante do investimento pela variável “k”. Relativamente aos pressupostos do plano de racionalização, há que ter em consideração as seguintes variáveis que condicionam o impacto das medidas. Os dados de consumo considerados para o início do projeto (2013), têm por base os últimos dados anuais disponíveis, tendo em conta que, não foram tomadas mais medidas de racionalização de energia elétrica e que o nível do consumo previsto do consumo é próximo. No que toca ao custo da energia elétrica, tem – se em consideração que, a componente da fatura que varia instantaneamente com o consumo é referente a “Energia”, “Redes” e “Imposto Sobre Consumo de Eletricidade”. A base temporal do programa, relativa à análise de redução de consumos esperada, assim como de viabilidade do investimento é relativa aos anos 2013 a 2019. Os indicadores de investimento a ter em conta, (TIR, PRI e VAL), têm como objetivo, ultrapassarem o custo de oportunidade (taxa de 10%), e PRI inferior a 5 anos. Apenas uma das medidas apresenta um PRI superior a 5 anos, apresentando 5,5 anos porém, é uma medida interessante do ponto de vista de longo prazo, sendo que, considerando o conjunto das medidas, o PRI global não ultrapassa os 3 anos e meio. É importante referir que, para o caso de estudo, não existe uma meta de redução específica, focando as medidas no objetivo de atingir a maior redução possível. 2.3.2 - Definição de Metas A componente do PREn, referente à definição de metas define os valores futuros tendo em conta a redução de consumos, impacto ambiental e de encargos financeiros estimados para cada medida. Relativamente às metas de redução de consumos, estimando a diminuição dos consumos de energia elétrica de cada medida, é possível analisar as prespetivas de consumos futuros, e, relacionando com a inflação dos preços de energia, a redução dos encargos diretamente ligados. 16 Existe também uma estreita ligação entre a redução de consumos e a redução do impacto ambiental, seja devido à redução de consumos, seja devido à geração renovável presente na empresa. A estimativa das metas de redução de consumos, tem em conta o aumento da eficiência da estrutura, através da melhoria de rendimentos energéticos dos equipamentos, assim como da melhoria operacional dos setores. Através da redução de consumos existe uma melhoria do impacto ambiental, via redução de emissão de gases de efeito de estufa pela componente de energia na rede que provém de centrais termoeléctricas, ou pela substituição do consumo de energia da rede pelo autoconsumo na estrutura. 2.3.3 - Planos de Racionalização Anteriores Analisando os planos de racionalização anteriormente aplicados, são assinaladas as soluções já adotadas pelo grupo “Cabelte, S.A.” em planos de racionalização anteriores, demonstrando o esforço do grupo ao longo dos anos no cumprimento das normas de redução da pegada ecológica e energética. Relativamente às soluções adotadas, podem dividir–se nas que foram adotadas independentemente do último ARCE 20082014 [15], e naquelas que foram desenvolvidas pelas recomendações, idealizadas internamente. A auditoria externa, desenvolvida pelo CITEVE, apresenta como propostas, as seguintes:  Redução e Controlo de Fugas de Ar Comprimido, estimando uma poupança energética de 7 TEP/ano, e uma redução de emissões de 15293,85 kgCO2e/ano, sendo uma medida que depende da manutenção dos equipamentos de ar comprimido, pelo que é dificil contabilizar a sua implementação, porém pode considerer – se que o esforço de redução e control de fugas de ar comprimido existe;  Instalação de Sistema de Gestão de Energia, com poupança estimada de 88TEP/ano e redução de emissões de 192448,15kgCO2e/ano, porém esta proposta não foi implementada;  Instalação de VEV’s no Compressor de ar Sul, em Arcozelo, com poupança energetica de 23,3 TEP/ano e de gases de efeito de estufa de 50837,42 kgCO2e/ano, apresentando – se como uma medida implementada;  Ação de Formação e Sensabilização de Colaboradores, definindo uma poupança de 14,7 TEP/ano e de 32074,69kgCO2e/ano, sendo aplicada pelo esforço de melhoria contínua da empresa. Posto isto, a instalação de um sistema de gestão de energia completo não se efetuou e, como esta é uma medida essencial para controlo de consumos, será descrita a sua implementação no capítulo 4. Tendo em consideração as medidas efetivamente aplicadas do PREn externo 2008 – 2014 [15], as poupanças adquiridas são portanto, 98205,96kgCO2e/ano e de 45 TEP. Relativamente às medidas de redução de consumos idealizadas internamente, a empresa implementou recentemente as seguintes: 17  Implementação de um sistema de aquecimento de água por painéis Solares Térmicos, associado a uma caldeira de gás natural, na unidade “Arcozelo”;  Implementação de melhoria da iluminação, através de lâmpadas fluorescentes tubulares com balastro eletrónico;  Instalação de componentes giratórios (liras) eficientes, nas cableadoras de dimensão menor, com menor peso devido ao uso de fibra de carbono, e com perfil aerodinâmico melhorado;  Instalação de VEV’s Aplicados nos Motores que funcionam como Bombas;  Instalação de Baterias de Condensadores, por forma a reduzir as perdas por efeito de fator de potência indutivo e, consequentemente impedir o pagamento de potência reativa;  Substituição, quando é tecnicamente possível, de motores DC por motores AC com rendimento superior;  Análise de Contratos de Fornecimento de Energia, efetuada anualmente. Pode verificar–se portanto, que o grupo promove a aplicação das medidas recomendadas pelos PREn externos, mesmo que não tenha desenvolvido o sistema de gestão de energia. De salientar que a implementação de uma infraestrutura que permita desenvolver um sistema de gestão de energia, se encontra parcialmente instalada, através da existência de contadores parciais em diversos pontos das instalações fabris, porém, com a necessidade de um maior número de pontos de medição, assim como controlo informatizado, com obtenção e tratamento de dados em tempo real. Também é importante referir a existência de uma política de melhoria contínua no grupo, que permite melhorar a eficiência energética através das medidas referidas neste ponto, demonstrando a aplicação de boas práticas de redução de consumos energéticos e de pegada ecológica. 2.4 – Síntese É importante frisar os pontos essenciais deste capítulo que serão utilizados no decorrer deste trabalho. De salientar a secção 2.1 apresentando o “enquadramento legal”, por forma a permitir obter os valores legais para os períodos de retorno de investimento e bases temporais dos planos deste tipo, assim como utilizar a definição de CIE’s por forma a relaciona-los com as instalações em análise. Também é importante frisar que, no ponto 2.2 se apresenta a metodologia de desenvolvimento da auditoria energética desenvolvida às instalações apresentando-se como uma informação essencial no capítulo 4. A secção 2.3 é sem dúvida importante por forma a apresentar a metodologia de análise de investimento que será aplicada no capítulo 5. 18 Capítulo 3 Apresentação do Caso de Estudo 3.1 – Caso de Estudo O projeto é referente às unidades de produção de cabos presentes em Portugal. São analisadas as 2 unidades Industriais do grupo, englobando participadas, “Cabelte” e “Iberoptics” (no polo industrial de “Arcozelo”), e, “Cabelauto” e “UPR”, (os CIE presentes no polo industrial de “Ribeirão”). Relativamente ao caso de estudo, a última auditoria ao grupo, foi desenvolvida por entidade certificada para o efeito: CITEVE (Centro Tecnológico das Industrias Têxtil e do Vestuário de Portugal), no âmbito do plano de racionalização plurianual (2008 – 2014). Este projeto segue o enquadramento legal já definido, relativamente aos coeficientes legalmente considerados para a auditoria de consumos de energia elétrica definidos pelo “Despacho n. º 17449/2008” [10], assim como para definição de metas do projeto de racionalização, com as seguintes excepções:  O projeto é interno, desenvolvido para a empresa, pelo que quaisquer metas de implementação de medidas, assim como a escolha das medidas estão dependentes de aprovação;  Existe liberdade na definição de metas de redução e implementação;  Relativamente ao plano de implementação, procura–se, que as medidas sejam implementadas neste ano (2013), e no ano seguinte (2014). Relativamente aos tipos de produtos fabricados e os processos em unidades de fabrico de cabos, estes subdivide – se em 2 grandes grupos:  Cabos de Energia;  Cabos de Telecomunicações. Tipicamente, os cabos de energia utilizam como material condutor o cobre ou o alumínio, sendo que o alumínio possui vantagem no fabrico de cabos com nível de tensão superior, 20 devido ao seu peso específico mais baixo e portanto menores necessidades de apoio, nas linhas aéreas. Porém, devido ao aumento do diferencial de custo entre o cobre e o alumínio, a indústria tem - se esforçado em desenvolver cabos de energia de alumínio para níveis de tensão cada vez mais baixos. Os cabos de telecomunicações, são formados por pares condutores, com o objetivo de enviar dados de forma paralela e podem ser produzidos com material transmissor distinto; os de cobre ou fibra ótica são os mais utilizados. Os tipos de produto são apresentados na figura 3.1. Figura 3.1 - Diagrama de Produção. Analisando agora cada tipo de processo presente em unidades deste tipo, apresentamos como exemplo os processos em Arcozelo [15]:  Trefilagem – processo de regulação da secção de condutores através de tração de uma fieira “base”, através de uma matriz, a trefilagem pode dar origem a um fio (unifilar) ou a vários de secção muito inferior (multifilar), inicialmente o diâmetro do cobre é de 8 mm, sendo sucessivamente diminuído por estiramento, existindo no fim recozimento para que o cobre volte a ter as suas características físicas iniciais (maleabilidade);  Cableamento – processo de torção de diversos condutores com vista à obtenção de um cabo com alma de secção superior;  Enrolamento – processo que consiste no enrolamento em certos cabos (industriais, média tensão, etc.), de bainhas e fitas metálicas;  Extrusão – processo que consiste na utilização de um material isolador (PVC ou PEX, etc.), que por meio de pressão é aquecido e moldado de forma cilíndrica à volta do condutor; 21  Reticulação – arrefecimento (em câmara de água, vapor ou azoto), faseado de forma a garantir a homogeneidade do material, dando fiabilidade de funcionamento ao cabo, ao garantir também a homogeneidade do isolamento;  Transferência – processo de transferência de cabos (bobina -> linha e linha-> bobina). Na unidade de produção de Ribeirão, para além dos processos descritos na unidade de Arcozelo, existe o processo de fundição, de forma a produzir internamente a alma “base”, respondendo assim às flutuações do preço de mercado do cobre e do alumínio, e às necessidades de rentabilizar resíduos de produção e material com defeito, e o processo de fabrico de pares e conjuntos de pares:  Fundição – em que a matéria-prima (cobre ou alumínio), se funde a cerca de 1100º no caso do cobre e cerca de 700º no alumínio, para produção de almas de 8 milímetros de diâmetro;  Fabrico de pares e conjuntos de pares – formando pares de condutores de cobre, isolados, para comunicação de dados. Apresentam–se no anexo B os processos de fabrico referentes à produção de cabos elétricos e de telecomunicações. De referir que, em todos os processos, a energia elétrica é essencial, pois é através do seu fornecimento que se produz a energia mecânica suficiente para que os enroladores recebam o cabo, que as cableadoras efetuem a rotação desejada, que as linhas de extrusão, possibilitem que o material isolador (PEX, PVC, etc.), seja fundido num parafuso “sem fim”. A recirculação de água para a reticulação também tem como principal consumo de energia o consumo referente à energia elétrica. Na trefilagem também é essencial a energia elétrica para que o equipamento “puxe” o material condutor para a matriz, efetuando o seu estiramento no sentido de definir o diâmetro desejado. Na fundição, as necessidades de consumo de energia elétrica estão dependentes do tipo de forno, sendo de referir que, no caso da unidade “Ribeirão” existe um forno de indução que, através da indução de Correntes de Foucault aquece o material até ao seu ponto de fusão. 3.1.1 – Auditoria A metodologia de desenvolvimento da auditoria teve como base as informações fornecidas pela ADENE, nomeadamente o documento, “Checklist Auditoria Energética” [16]. O tipo de auditoria desenvolvido no âmbito deste projeto é do tipo “auditoria completo”, devido à complexidade da instalação, em que o consumo de energia está concentrado essencialmente nos processos de fabrico, pelo que se exige uma compreensão dos consumos específicos não só globais como dos diversos setores, e mesmo de equipamentos (dependendo da informação disponível), analisando balanços de massa e energia já desenvolvidos. Analisou – se também, a última auditoria efetuada às unidades industriais do grupo, “Relatório de Auditoria Energética e Plano de Racionalização dos Consumos de Energia: Cabelte - Cabos Telefónicos” [15], assim como a análise de documentos de gestão interna da empresa, tais como “Relatórios TQM” [17] [18], disponibilizados pelos departamentos de manutenção das duas unidades fabris em análise. 28 Figura 4.1-Layout Fabril "Arcozelo" [20] Relativamente à rede de média tensão, os postos de transformação, PT1, PT2,PT3 e PT4 e posto de recepção, encontram-se em anel fechado, e os PT5 e PT6 estão ligados em antena, ao anel descrito, através da ligação entre o PT5 e o posto de recepção [20]. Figura 4.2 - Rede MT "Arcozelo" [20] É possível analisar a rede apresentada na figura 4.2, através de diversos contadores colocados, em cada saída dos PT’s, sendo identificados cerca de 13 pontos de contagem. A sua localização é referenciada, através da nomenclatura da saída dos postos de transformação: PTx.x’, em que o x é o número do PT e o x’ apresenta o número da saída. Temos então: 29  PT1 – Contadores “PT1.1”, “PT1.2”;  PT2 – Contadores “PT2.1”, “PT2.2”;  PT3 – Contadores “PT3.1”, “PT3.2”, “PT3.3”, “PT3.4”, “PT3,5”;  PT4 – Contadores “PT4.1”, “PT4,2”;  PT5 – Contadores “PT5.1”, “PT5,2”;  PT6 – Contador “PT6.1”. Os contadores permitem obter alguns valores específicos de consumo, assumindo a saída PT3.3 como a saída que fornece energia elétrica à nave 5 e portanto, a contagem associada à produção de fibra ótica, e as restantes saídas, as que distribuem energia elétrica para os restantes tipos de produção. Pode portanto concluir-se da análise aos pontos de contagem que, para efeitos de leitura e análise dos dados, as cargas consideradas são as Naves 5 (produção de fibra ótica), através dos valores de contagem localizados no “PT3.3” e a carga referente às Naves 1, 2, 3 e 4 (restante produção), através dos valores de contagem dos restantes contadores. Devido à produção de fio elétrico em equipamentos presentes na nave de cabo de telecomunicações, não é possível no presente caso, determinar os consumos específicos no setor de telecomunicações e energia, pelo que não se efetuará a diferenciação. A figura 4.3 apresenta o quadro de fibra ótica, sendo este um setor analisado no polo de “Arcozelo”, de forma independente dos outros setores da fábrica. Figura 4.3 - Quadro de fibra ótica [20] Relativamente às cargas do sistema, os equipamentos associados a cada processo de fabríco são as seguintes:  CB: Cableadora – equipamento que efetua o processo de cableamento de um cabo;  EP: Extrusora – equipamento que efetua o processo de extrusão;  GC: Grupo Cableador – equipamento que efetua o processo de cableamento em vários cabos;  GT: Grupo de Transferência – equipamento que permite enrolar ou desenrolar cabo em enrolador ou desenrolador; 30  MP: Grupo de Formação de Pares de Fio de Telecomunicações, cableamento de cabos de telecomunicações por pares;  MQ: Grupo de Formação de Quadras de Fio de Telecomunicações cableamento de cabos de telecomunicações por quadras;  TR: Trefiladora, equipamento que efetua o processo de trefilagem. Tabela 4.1 - Equipamentos referentes a cada tipo de produção. 4.2 - Ribeirão O Pólo Industrial de Ribeirão, é uma infraestrutura elétrica mais moderna que o polo de Arcozelo, apresentando equipamentos que efetuam os mesmos processos e instalações elétricas mais recentes, e é detentor de uma rede de distribuição adaptada ao layout fabril, com vantagens em termos de perdas das linhas e de organização de processos, assim como a implementação de um sistema de contagem que permite tirar conclusões mais precisas acerca de consumos por processo, por produto, sendo que o único passo que falta para implementação de um sistema de gestão é a ligação em rede dos contadores e a sua aquisição de dados por meio de uma intranet ligada ao servidor. Esta unidade fabril é composta por 4 empresas distintas, tal como já referido, em que é possível obter com algum rigor os consumos de cada uma, permitindo uma análise em separado (ao contrário do que é possível verificar no Pólo de Arcozelo) devido à menor antiguidade das instalações e menores constrangimentos de layout fabril (cada empresa possui uma divisão clara de equipamentos, contagem e rede de distribuição). As empresas em análise no polo “Ribeirão” são aquelas que desenvolvem processos de produção dos seguintes cabos:  Cabelauto, cabo automóvel;  UPR Alumínio, unidade de produção “Ribeirão”, referente à produção de cabo BT e MT em alumínio; Produção Fibra Ótica (PT3.3) Fio Telefónico (PT3 - PT3.3 - CB8 - EP27 + EP8) Cabo Elétrico (PT6/5/1/2.1/4 + CB8 + EP27 - EP8) EP’s 11, 13, 18, 19, 21 7, 8, 9, 12, 17, 22 4, 5, 6, 10, 14, 15, 23, 25, 26, 27 CB’s 12, 19 2, 6, 11, 16 5, 8, 13, 14, 22, 24, 26, 27, 28, 29, 30 TR’s - - 3, 4, 5 GT’s GC’s GM’s 6 - - - 1, 2 - B1, D, 3, 4, 7, 8, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 19, 1, 2 6, 10, 11, 12 TM’s MP’s MQ’s - - - 24 4, 5 2 - - - 31  UPR Cobre, unidade de produção “Ribeirão”, referente à produção de cabo BT e MT em cobre (não considerando cobre flexível para automóvel). A figura 4.4 apresenta o diagrama da rede de distribuição do polo “Ribeirão”, e o sistema de monitorização de consumos. Neste polo, os pontos de acesso à rede são distintos, existindo uma ligação às empresas “Cabelte BT” e “Cabelauto”,”UPR Alumínio” e “UPR Cobre”, apresentando uma rede diferenciada, assim como faturação de custos em separado. De notar que, devido ao facto de que, nos contratos de fornecimento, a “Cabelauto/ UPR Cobre” ser referente ao ponto de consumo em que se pode definir como CIE considera – se para efeitos de estudo de CIE, a unidade de “Ribeirão” como sendo “Cabelauto” e UPR Alumínio. Relativamente ao sistema de monitorização de consumos, é possível analisar a unidade fabril através de diversos contadores, nomeadamente em cada saída dos PT’s, assim como nos contadores específicos para a medição do consumo das rubricas “gastos gerais”, “iluminação”, “Serviços Administrativos” e “Central de Ar Comprimido”. Existem também contadores parciais referentes aos equipamentos: “LE04”, “TU01”, “TU05”, “Compressor Alumínio”, “TM04”, “Conform”, assim como um contador parcial referente especificamente à empresa ”Cabelte Recycling” e à unidade de produção “Alumínio”. Tal como se pode verificar na figura 4.4, existem cerca de 17 pontos de contagem, sendo identificados os consumos nos diversos setores pelas seguintes relações:  Cableamento: A1 – A2 – AC – LE04;  Cabelte Metals (fornos): A3 + R;  Trefilagem: (B1+B2) – AL – TM04;  Alumínio: AL + Conform; Figura 4.4 - Diagrama da rede de distribuição de energia elétrica "pólo Ribeirão [21] 32  Extrusão: C1 + LE04 – R – Conform – TM04. 4.3 - Análise Energética dos Casos de Estudo A análise energética de uma infraestrutura industrial é a base para o desenvolvimento de uma auditoria energética, ao permitir identificar a forma como a energia interfere nos custos da empresa, assim como ao permitir verificar as alterações ao longo do histórico dos consumos em função da produção e emissões de CO2 pela atividade das unidades industriais. É portanto evidente que a análise de consumos específicos, exige o conhecimento da produção fabril, assim como dos consumos verificados no histórico. Apresentam–se os consumos e produções do polo “Ribeirão” e de “Arcozelo” em separado e, para os valores de histórico de 2011 e 2012, referem - se as produções mensais, nas figuras 4.5 e 4.6. Na figura 4.5, referem - se os valores de produção e consumos mensais na unidade de produção de cabos “Arcozelo”. O eixo vertical à esquerda apresenta as grandezas de valores relacionados com as toneladas produzidas pela unidade presentes nas colunas a cinzento, e os valores dos consumos mensais apresentados pelo gráfico linear, apresentam - se no eixo vertical à direita. Figura 4.5 - Tendência de Consumos globais e de Produção em "Arcozelo" (valores mensais). Pela linha de tendência, é possível verificar que, na ocorrência de uma diminuição de produção, existe uma diminuição associada de consumo, como seria de esperar (devido à menor utilização de equipamentos, iluminação, bombas), porém esta diminuição não acompanha a verificada na produção. Esta é uma tendência que se verifica nas unidades de produção de cabos do grupo, devido ao facto de existir uma componente de consumos que diminui em função da produção e outra que existe de forma constante, a que se pode denominar de componente de consumo “independente”. A componente variável verifica – se nos consumos associados a processos também estes variáveis em função da produção, tais como taxas de velocidades dos equipamentos, utilização de compressores, aquecimento de resistências. A componente “independente” verifica–se nos processos que não dependem da produção, ou que até podem ocorrer em maior número, quando a produção diminui, tal como o número 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 TON Kwh Linear (TON) Linear (Kwh) 33 de arranques dos equipamentos. Os gastos gerais da infraestrutura também apresentam a componente de consumos Existem também processos consumidores de energia, que podem apresentar um consumo relevante e que têm um comportamento inverso, consumindo mais, quando a produção diminui, tal como o número de arranques dos equipamentos. Para agravar esta situação, as unidades estudadas apresentam equipamentos com necessidades de binário de arranque elevadas, devido à inercia dos componentes associados ao rotor dos motores, tais como cableadoras de grande massa, em que os grupos motores destas fornecem energia mecânica a enroladores com 12 a 13 toneladas, assim como diversos equipamentos em que o consumo é constante para diversas taxas de velocidade. Posto isto, é de esperar que, devido à menor produção associada às infraestruturas, os consumos específicos aumentem, demonstrando que o rendimento das infraestruturas depende do nível de produção destas. Um dos objetivos desta tese é a minimização desta situação, através da introdução de políticas de gestão de energia, associadas à gestão de produção, que, entre outras vertentes, mantenha a taxa de velocidade dos equipamentos nos valores mais próximos dos valores mais eficientes verificados naquelas máquinas em que o consumo não varia em função da taxa de velocidade. Para comprovar este comportamento entre duas variáveis que se esperam habitualmente que sejam dependentes, apresentamos tendência de produção e consumo de energia elétrica existentes, na infraestrutura de “Ribeirão”. Figura 4.6 - Tendência de Consumo global e Produção no polo "Ribeirão" (valores mensais). Pelas linhas de tendência obtidas em Excel, pode verificar–se a continuação da tendência de desvio entre a diminuição de consumo e da produção da infraestrutura, apresentando um menor desvio devido a uma menor diminuição de produção. Desta forma comprova–se, que: a) O Consumo de energia elétrica diminui, quando a produção diminui; b) A diminuição ocorre de forma mais acentuada na variável “produção” que na variável “Consumo”; - 500,00 1 000,00 1 500,00 2 000,00 2 500,00 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 Produção Total (ton) Consumo Total (kWh) Linear (Produção Total (ton)) Linear (Consumo Total (kWh)) 34 c) Quanto mais rápida é a diminuição de produção, maior é a diferença entre a variação de consumo de energia e a produção. As componentes de consumos, dependente e independente da produção, podem ser determinadas através da análise da relação entre os consumos e as produções mensais. Ao apresentar as linhas de tendência calculadas em “Excel”, obtem-se a equação destas, identificando-se a variável “y, consumos mensais”, e a variável x, “produto fabricado”. A equação da função de tendência irá apresentar uma componente dependente de x (dependente da produção fabricada) e a componente não dependente de x, “independente da produção fabricada”. Esta análise é efetuada para os valores do histórico definido e a linha de tendência considerada é aquela que apresenta um melhor coeficiente , e garantindo um valor para o consumo positivo, para uma produção nula, garantindo assim, a existência de uma função realista, definindo a melhor aproximação. Para que a análise não sofra distorções relativas a questões não relacionadas com os consumos que num dado mês tenha diminuído a eficiência energética das infraestruturas, retiram–se os pontos “Consumo/Produção”, que apresentem uma subida de consumos não explicada, para uma produção inferior à verificada no mês anterior, assim como aqueles que apresentem uma descida de consumo, para uma produção superior à verificada no mês anterior. Se no primeiro pressuposto para a não consideração de valores se toma em conta possíveis avarias ou produções com custo energético superior, no segundo caso, partimos do princípio que pode ter havido uma variação não estrutural da relação Consumo/Produção, devido a manutenção de equipamentos mais cuidada, ou menor número de avarias. Posto isto, para a unidade “Arcozelo”, são retirados os valores do histórico, para efeitos de análise energética em função da produção, os meses de Março e Novembro de 2011, assim como os meses de Junho e Julho de 2012, sendo apresentados na figura 4.7. Figura 4.7 - Relação Consumo/Produção da infraestrutura "Arcozelo" A aproximação verificada para a unidade “Arcozelo”, analisada pela função apresentada, demonstra um consumo independente da produção, de 140056 kWh, e um consumo dependente, apresentado pela componente dependente de “X” da linha de tendência. 140056Pr41,534Pr0766,0 2 oduçãooduçãoConsumo , (4.1) 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 kWh ton Relação Consumo/Produção - Retificada Polinomial (Relação Consumo/Produção - Retificada) 35 A equação 4.1, calculada em “Excel” através da relação entre valores de consumo e produção nos meses em análise, representa a compontente de consumo diretamente e indiretamente ligada à produção. São apresentados no anexo C, as análises do setor de Fibra Ótica, Nave 5 da unidade “Arcozelo”, assim como os setores de produção exceto Fibra Ótica. Na figura 4.8, é apresentada a análide consumo/produção no polo “Ribeirão” Figura 4.8 - Relação Consumo/Produção, infraestrutura "Ribeirão" Relativamente ao polo “Ribeirão”, os meses retirados da análise são, Fevereiro, Julho e Outubro de 2011, assim como os meses de Fevereiro, Junho, Julho e Outubro de 2012. A aproximação verificada para a unidade “Ribeirão”, analisada pela função apresentada, demonstra um consumo independente da produção, de 149589 kWh, e um consumo dependente, apresentado pela componente dependente de “X” da linha de tendência. Assim, através do mesmo cálculo efetuado para “Arcozelo”, permite-se estimar o consumo dependente e independente da produção, através da equação 4.2. 149589Pr03,768Pr1465,0 2 oduçãooduçãoConsumo , (4.2) São apresentados em Anexo, as análises do setor “Cabelauto”, “UPR Alumínio e UPR Cobre”. Esta análise justifica o argumento de que, neste tipo de infraestruturas, existe uma componente de consumos dependente e independente da quantidade de produto fabricado. 4.3.1 - Consumos Específicos Neste ponto, pretende–se apresentar as informações relevantes do ponto de vista de eficiência energética, referindo os consumos específicos globais e por setor, de cada unidade, por forma a verificar o ponto de situação da infraestrutura. Os consumos específicos permitem obter a informação do consumo de energia em kWh por quantidade produzida, em toneladas ou quilómetros, assim como a apresentação dos valores de consumo em toneladas equivalentes de petróleo (TEP), para determinar o impacto do consumo de energia na atividade da empresa, através do fator TEP/VAB. Os consumos específicos são essenciais numa auditoria, ao definir o ponto de situação, mas também as metas de redução de consumos, permitindo que a atividade fabril se torne sustentável do ponto de vista financeiro, por forma a promover a sua competitividade. 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 - 500,00 1 000,00 1 500,00 2 000,00 2 500,00 kWh Ton Relação Consumo/Produção - Retificada Polinomial (Relação Consumo/Produção - Retificada) 36 Como é óbvio, a diminuição dos consumos específicos, desde que a matriz energética se mantenha a mesma, permite promover um melhor aproveitamento de recursos, também do ponto de vista ambiental. Os valores são referentes ao histórico mensal, de 2011 a 2012. Apresenta-se seguidamente, a comparação mensal nos meses referentes ao histórico, dos custos específicos totais, em “kWh/ton”, por forma a identificar a energia consumida por quantidade de produto fabricado, assim como o indicador €/ton, apresentando o peso da energia na estrutura de custos da empresa. Na figura 4.9 apresenta-se o histórico de kWh/ton na unidade de “Arcozelo”. Figura 4.9 - Comparação dos valores kWh/toneladas global em “Arcozelo” [17]. Como se pode verificar, existe uma tendência crescente no consumo específico “kWh/ton”, devido à diminuição do rendimento da infaestrutura, causada pela menor produção desta. Dos valores verificados para os consumos específicos globais, no ano de 2012, apenas no mês de Novembro e Dezembro se verifica uma melhoria relativamente ao mesmo mês do ano anterior; porém como é fácil de verificar, a variação homóloga é de subida, sendo que os valores médios do custo da energia pro kWh de 2011 eram de 47,90€/ton passando para 70,17 €/ton em 2012 (figura 4.10), e o consumo específico “kWh/ton” subiu de 433,48kWh/ton para 512,05 kWh/ton. Figura 4.10 - Comparação dos valores €/tonelada globais, em “Arcozelo” [17] 0 100 200 300 400 500 600 700 800 1/jan 2/jan 3/jan 4/jan 5/jan 6/jan 7/jan 8/jan 9/jan 10/jan 11/jan 12/jan kWh/ton KWh/ton - 2011 KWh/ton - 2012 0 20 40 60 80 100 41275 41306 41334 41365 41395 41426 41456 41487 41518 41548 €/ton €/ton - 2011 47,90121635 37 Esta análise permite detetar a tendência crescente do peso do consumo energético, no custo de produção e consequente perda de competitividade devido a este fator, comprovando a utilidade de planos deste tipo, assim como permitindo obter dados associados à sazonalidade da produção. A tendência crescente no indicador “kWh/ton”, também se verifica no custo da energia no fabrico do produto, €/ton, pois o custo da energia está diretamente ligada ao seu consumo, com a agravante da tendência da perda de valor da moeda (inflação), encarecer a energia ano após ano. Como se pode verificar, existe uma tendência crescente no consumo específico “kWh/ton” e consequentemente no custo de energia, devido à diminuição do rendimento da estrutura provocada pela menor produção da estrutura fabril. Esta relação também pode ser verificada, através do impacto da menor produção no ROG da estrutura no sentido de acomodar uma produção inferior, para uma capacidade produtiva constante, e, sendo o ROG: APPOTOROG  , (4.3) O ROG é calculado pelas seguintes componentes:  TO, o tempo operacional, ou seja o tempo em que o equipamento foi produtivo, apresentando o calculo na formula 4.4; cionamentoTempodefunoduzidassQuantidadecoCicloTeoriTO /Pr , (4.4)  PO, a performance operacional, perdas por mudança de velocidade (taxa nominal de velocidades);  AP,a aprovação de produtos, calculado pela formula 4.5; doodutoAcabanformeodutoNãoCodoodutoAcabaAP Pr/)Pr(Pr  , (4.5) É fácil de prever que, o tempo operacional diminuiu, devido à menor quantidade produzida, assim como as taxas de velocidades dos equipamentos. A queda do rendimento operacional, associado a maiores números de arranques de equipamentos com inércia elevada levou a que o consumo específico por quantidade produzida tivesse este comportamento. Comprova-se esta relação, cruzando os dados de consumos específicos com os valores de rendimento operacional global das unidades, como se pode verificar na figura 4.11, através da simetria do comportamento das variáveis, verificando que, quando a ROG diminui o consumo específico “kWh/ton” aumenta, e vice–versa. 44 Efetuando o cruzamento entre o custo da fatura e a produção de cabo automóvel em quilómetros, obtêm – se o custo energético por quantidade produzida, analisado na figura 4.20. Verifica – se uma subida expressiva de Julho para Agosto de 2011, estabilizando o custo em valores superiores a 1€. Relativamente aos indicadores referentes à “UPR Cobre”, os consumos específicos (figura 4.21), verificam um aumento generalizado ao longo de todo o ano de 2012, tal como o verificado nos outros setores do grupo. Figura 4.21 - Consumo por tonelada, unidade de produção "UPR Cobre" [18]. O gráfico apresentado na figura 4.22, apresenta a subida do custo por tonelada produzida, referente ao consumo de energia elétrica na unidade “UPR Cobre”. Figura 4.22 – Custo de energia por tonelada, unidade de produção "UPR Cobre" [18]. É importante verificar que, no setor “UPR Alumínio”, os consumos específicos apresentam um valor inferior em 2012, como mostra a figura 4.23. - 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 Consumo Especifico "UPR Cobre" kWh/ton - 2011 kWh/ton - 2012 - € 5,00 € 10,00 € 15,00 € 20,00 € 25,00 € 30,00 € 35,00 € Custo Especifico "UPR Cobre" €/ton - 2011 €/ton - 2012 45 Figura 4.23 – Consumo de energia elétrica por tonelada, na unidade de produção de cabos de alumínio [18]. O setor “UPR Alumínio”, é o único setor onde se verifica de forma estrutural uma diminuição dos consumos específicos durante o ano de 2012, em que a diferença do consumo específico em Dezembro de 2012 para o mesmo mês do ano anterior é de cerca de 250 kWh/ton. Esta situação pode dever - se ao aumento significativo, do ROG da UPR alumínio, que fomentou uma maior eficiência energética da instalação. Apresenta – se a variação do rendimento operacional das unidades “UPR Cobre” e “UPR Alumínio” no polo “Ribeirão”, na figura 4.24. Figura 4.24 - Comparação entre os Rendimentos Operacionais nas UPR Cobre e UPR Alumínio [24]. O aumento da ROG, pode ter – se devido à deslocalização de equipamento, e consequente aumento da taxa de velocidade e ocupação dos equipamentos que se mantiveram, assim como o aumento da produção na “UPR Aluminio”, tal como se comprova na figura 4.25. - 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 Consumo Especifico "UPR Alumínio" kWh/km - 2011 kWh/ton - 2012 44% 47% 69% 61% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 2011 2012 Rendimento Opercaional Global Rendimentos Unidade A (%) Rendimento Unidade Cu 46 Figura 4.25 - Demonstração do aumento de produção de alumínio [24]. Tudo isto, aliado à maior produção de cabos de alumínio (4.25), justifica a melhoria da eficiência energética do setor. Figura 4.26 - Custo de eletricidade por tonelada de cabo de alumínio [18]. Tal como seria de esperar, a diminuição do consumo de energia tornou possível a diminuição do custo desta energia por tonelada produzida, como se verifica na figura 4.26. Mesmo com o efeito da subida dos preços de energia, a descida do consumo específico foi suficientemente expressiva para permitir uma menor fatura por tonelada no final de 2012, relativamente ao mesmo período de 2011. 4.3.2 - Emissão Carbónica e Pegada Ecológica associadas ao Casos de Estudo Nesta secção, pretende apresentar-se as informações relevantes, do ponto de vista ambiental, procurando caracterizar a pegada ecológica de cada infraestrutura, através da - 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00 1 000,00 Toneladas Produzidas "UPR Alumínio" toneladas mensais 2012 Toneladas mensais (2011) - € 10,00 € 20,00 € 30,00 € 40,00 € 50,00 € 60,00 € Custo Especifico "UPR Aluminio" €/ton - 2011 €/ton - 2012 47 quantidade de CO2 emitida para a atmosfera, por TEP de energia consumida, indicando o carater poluidor da energia que as unidades consomem. Este indicador é relevante, pois permite identificar o ponto de situação relativo às emissões poluentes através do consumo de energia, da infraestrutura, assim como, fornecer dados ao PREn que possibilitem a análise de recomendações que, para além de reduzirem o consumo, permitam a redução das emissões poluentes, ou que, mesmo mantendo o nível de consumo, as reduzam, através de produção interna (produção de energia fotovoltaica, biomassa, etc.). Estes valores são importantes também para a definição de metas de redução de emissões poluentes, que permitam promover uma atividade fabril sustentável do ponto de vista ambiental, tal como indicado no enquadramento jurídico da dissertação e nos documentos associados “Relatório de Auditoria Energética e Plano de Racionalização dos Consumos de Energia: Cabelte - Cabos Telefónicos” [15], “Cursos de Utilização Racional de Energia: Eficiência Energética na Industria.” [13], “Identificação e implementação de boas práticas de racionalização de energia na ITV – a experiência do CITEVE” [14]. Os valores são referentes a 2012 e têm como ponto de partida os coeficientes de relação TEP/kWh, tal como definido no Capitulo 2, de 0,215 (Toneladas de petróleo por kWh) e a relação kgCO2e/kWh de 0,47 (kg de emissão de CO2 por kWh consumido), por forma a poder avaliar - se o impacto do consumo de energia nas emissões de gases poluentes, e na utilização de combustíveis fósseis (Petróleo). 4.3.2.1 Arcozelo Relativamente ao impacto da atividade no polo “Arcozelo”, é possível verificar a um total de 2055 TEP consumidos, emitindo 4492329.936 kg de CO2 para atmosfera. Na figura 4.27 apresenta – se o consumo em TEP mensal e consequente emissão de CO2. Figura 4.27 - Valores de emissões de CO2 e de consumo de energia, em kgep, ao longo de 2012, polo “Arcozelo”. Verifica – se uma atenuação dos consumos e da emissão de CO2 para a atmosfera, durante o mês de Agosto, verificando o impacto das interrupções laboral na atividade. A relação entre a emissão de CO2 e o consumo de TEP ao longo do ano de 2012, tem como tendência, valores em torno de 2000 kgCo2e por cada TEP consumido. 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 Emissões de CO2 e Consumo de Petroleo (kg) kgCO2e Energía Elétrica kgep (kWh) 48 Relativamente ao coeficiente de intensidade energética, que mede a pegada ambiental da atividade, a figura 4.28 apresenta o ponto de situação desta variável para o ano 2012 no polo “Arcozelo”, sendo que o valor médio do ano foi de cerca de 0,161 kgep/VAB. Figura 4.28 - Intensidade Energética da Atividade, polo “Arcozelo”. 4.3.2.2 Ribeirão Relativamente ao impacto da atividade no polo “Ribeirão”, verifica - se um total de 2466 TEP consumidos, emitindo 5390928,2 de kg de CO2 para atmosfera no ano de 2012. Na figura 4.29 apresenta–se o consumo em TEP mensal e consequente emissão de CO2 nesse ano. Figura 4.29 - Valores de emissões de CO2 e de consumo de energia, em kgep, ao longo de 2012, polo “Ribeirão”. Tal como na instalação “Arcozelo”, verifica – se uma atenuação dos consumos e da emissão de CO2 para a atmosfera, durante o mês de Agosto, pelo impacto das férias de verão. A relação entre a emissão de CO2 e o consumo de TEP ao longo do ano de 2012, situa - se em torno de 2180 kgCo2e por cada TEP consumido. 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Intensidade Energetica da Atividade kgep/VAB - 100 000,00 200 000,00 300 000,00 400 000,00 500 000,00 600 000,00 Emissões de CO2 e Consumo de Petroleo (kg) kgep kgCO2e 49 Relativamente ao coeficiente de intensidade energética, que mede a pegada ambiental da atividade, a figura 4.30, apresenta o ponto de situação desta variável para o ano 2012, sendo que o valor médio do ano foi de cerca de 0,639 kgCO2e/VAB. Figura 4.30 - Intensidade Energética da Atividade, polo “Ribeirão”. 4.4 - Análise de Equipamentos Por forma a apresentar a informação de consumos específicos referentes a equipamentos através da análise de testes desenvolvidos a inúmeras máquinas. Relativamente à análise de equipamentos com elevado consumo, é importante referir que o grupo desenvolve testes periódicos, a diverso equipamento, com o objetivo de conhecer o perfil de consumos para diversos artigos produzidos e com taxas de velocidade variadas. Este tipo de testes, é uma das boas práticas em unidades de fabrico de cabos. Para desenvolver testes em equipamentos de produção de cabos elétricos e de telecomunicações, é importante descriminar o tipo de cabo que está a ser fabricado, pois cada cabo tem peso específico diferente, secção diferente, quantidade e forma de isolamento diferentes, alterando o binário necessário para o processo e velocidades, alterando assim os consumos específicos. Esta análise é importante, no sentido de determinar, não só o ponto de situação em termos de consumos específicos globais, mas também o ponto de situação energético em determinados equipamentos, por forma a poder desenvolver recomendações específicas a estes. Estes testes permitiram que, neste trabalho, se pudessem tirar conclusões acerca do consumo específico destes artigos produzidos no equipamento em análise, podendo determinar o consumo de energia por tipo de cabo produzido e definir o consumo específico de cada processo referente ao equipamento, para os cabos com o peso específico e secção iguais aos testados. No Anexo D, apresenta – se em detalhe a análise efetuada ao equipamento. A figura 24 apresenta os consumos específicos por tipo de cabo associado a uma dada máquina. Como se pode verificar, o equipamento EP–23 é, segundo os testes, o equipamento com um consumo específico superior, consumindo um valor de 510 kWh por quilómetro produzido. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Intensidade Energética da Atividade kgep/VAB 50 Isto justifica–se com o facto de, o equipamento EP–23, que é conhecido como ”Catenária”, e utilizar–se para efetuar a extrusão de cabos de MT ou AT, que necessitem de reticulação em azoto de alta pressão. Este equipamento tem outra particularidade, o facto de possuir 3 extrusoras em conjunto e, uma velocidade de fabrico muito baixa, para que o debito do material isolador seja o exigido. O equipamento com um consumo inferior, é a trefiladora TR5, com um consumo de 2,15 “kWh/km”. Esta análise permite identificar o custo de energia nos artigos produzidos. De seguida, apresentamos alguns testes desenvolvidos pelo grupo “Cabelte, S.A.” em equipamentos no polo “Ribeirão” como objetivo de quantificar os consumos específicos de equipamentos, para um dado tipo de cabo a produzir a uma dada velocidade, por forma a determinar as velocidades ótimas dos equipamentos. No teste efetuado no polo “Ribeirão”, são apresentados os resultados para a gama de velocidades de funcionamento dos equipamentos, ao contrário do que sucedeu nos testes desenvolvidos em “Arcozelo”, a uma velocidade constante. Neste caso o objetivo é obter a relação entre velocidade dos equipamentos e consumo específico, em vez da relação entre consumo específico e tipo de produção. Para tal, efetuaram–se testes em diversos equipamentos, com os tipos de artigos normalmente fabricados, e variou – se a velocidade, medindo o consumo de energia nesse momento. As Máquinas analisadas foram as seguintes [25]:  CB07, Cableadora do setor “Cabelauto”, para cableamento de cabo automóvel;  CB21, Cableadora do setor “Cabelte UPR Alumínio”, para Cableamento de cabo BT/MT;  CB32, Cableadora do setor “Cabelte UPR Alumínio”, para Cableamento de cabo BT/MT;  CB35, Cableadora do setor “Cabelte UPR Alumínio”, para Cableamento de cabo BT/MT; 510,47 47,83 46,07 16,16 15,76 5,17 4,07 3,90 3,66 2,39 2,15 - 200,00 400,00 600,00 kWh/km EP23 (BMC19*150FS) EP27 (LVAV 3*185+1*95 0,6/1kV DMA PT) EP25 (XV 3*25 +2g16 0,6/1kV CR) EP21 (H07V R-1*25) CB30 (RH21 - OL 12/20 1*240KAL+H16VM) CB26 (Branch1*35AL/22CU PT) CB19 (FO Conduta 144G652D) CB28 (XV3*25+2G16 0,6/1kV CR) EP18 (TL 2,6/1,9)12SMFS LWP VD TR5 (Fio CU Duro NU 2,85 mm) Figura 4.31 - Consumos específicos de alguns equipamentos presentes no pólo "Arcozelo" [15]. 51  LE01, Linha de Extrusão do setor “Cabelauto”, para estrusão de cabo automóvel;  LE05, Linha de Extrusão do setor “Cabelauto”, para estrusão de cabo automóvel;  TM02, trefiladora multifilar;  TU01, trefiladora unifilar;  TU02, trefiladora unifilar. Relativamente aos testes desenvolvidos em cableadoras, mediram–se no momento da produção de um artigo que represente o artigo “tipo”, como por exemplo, na CB07, cableando 16 condutores de cobre de 0,195 mm de espessura, sendo este o tipo de artigo habitualmente produzido. O teste foi desenvolvido, variando a rotação da máquina de 0  , velocidade angular inicial (assumindo como o repouso), até N  , velocidade nominal da máquina, medidos em rotações por minuto, sendo que posteriormente calcula a velocidade linear, considerando um raio médio de cabo na bobine. A relação entre a velocidade angular, e a velocidade linear: R  , (4.6) Em que, a variável R é referente ao Raio da bobina que se está a analisar, o V, a velocidade linear (habitualmente em metros/segundo, porém em alguns testes definiu – se outras escalas mais adaptadas à gama de valores em análise). A variável é referente à velocidade angular (medida em Radiano por segundo). 4.4.1 - CB07 Relativamente ao equipamento CB07, este situa – se na nave de produção de cabo para automóvel, cableando 16 condutores de cobre de 0,195 mm^2 de secção. O teste foi desenvolvido, variando a rotação da máquina de 0 até 5000 rotações por minuto, aumentado 1000 RPM por cada medição, calculando a velocidade linear, considerando um raio médio de cabo na bobine de 0,0268 metros. Apresentam-se na figura 4.32, os resultados relativos ao consumo específico kWh/km de cabo cableado neste equipamento, para a sua gama de rotações. 52 Figura 4.32 - kWh/RPM e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na Cableadora “CB-07”. É possível verificar que, o consumo sobe sempre em função das RPM da máquina. Porém, uma indicação importante deste teste, é a de que, a quantidade produzida também aumenta com a velocidade da máquina e portanto, o ponto de funcionamento ótimo do ponto de vista da eficiência energética, situa – se não nos valores mais baixos de rotação mas sim nas 3000 RPM, em que para uma velocidade angular de 314 Rad/s e uma velocidade linear de 30,29 km/h, o consumo específico é de 0,38 kWh/km. Assim, deve manter-se o equipamento a esta velocidade, sempre que possível. 4.4.2 - CB21 Neste teste o equipamento é a cableadora CB21, situando - se na nave de produção de cabo BT e MT “UPR”, cableando condutores de alumínio, para fabricar uma alma condutora com 240 mm^2 de secção, formado por condutores espiralados a 90º. O teste foi desenvolvido, variando a velocidade linear da máquina de 0 até 20 metros por minuto, aumentando 5 metros por minuto em cada medição. A figura 4.33, apresenta os resultados relativos ao consumo específico kWh/km de cabo cableado neste equipamento, para a sua gama de velocidades. Figura 4.33 - kWh/m.m-1 e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na Cableadora “CB-21”. - 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 - 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 0 1000 2000 3000 4000 5000 kWh/km kWh RPM Consumo / RPM kWh/km - 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 - 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 0 5 10 15 20 kWh/km kWh Metros / Minuto Consumo / Velocidade kWh/km 53 Tal como seria de esperar, verifica–se, que o consumo sobe sempre em função da velocidade da máquina. O ponto de funcionamento ótimo do ponto de vista da eficiência energética, situa – se não nos valores mais baixos de velocidade mas sim nos 20 metros por minuto, devido à maior quantidade produzida. Para um valor de 20 metros/minuto, o consumo específico é de 72,47 kWh/km. Assim, deve manter-se o equipamento à velocidade máxima sempre que for possível. 4.4.3 - CB32 Neste teste, o equipamento é a cableadora CB32 e situando - se na nave de produção de cabo BT e MT “UPR”, cableando condutores de alumínio, para fabricar uma alma condutora para cado de 90mm^2 de secção. O teste foi desenvolvido, variando a velocidade linear da máquina de 0 até 30 metros por minuto, com 5 metros por minuto, a cada medição de consumo. A figura 4.34, apresenta os resultados relativos ao consumo específico kWh/km de cabo cableado no equipamento CB21, para a sua gama de velocidades. Figura 4.34 - kWh/m.m-1e consumo específico por quilómetro de cabo produzido para a gama de rotações, na Cableadora “CB-32”. O comportamento da relação “Consumo/Velocidade” é diferente do verificado nos equipamentos CB07 e CB21, pois devido à elevada inércia da CB32, esta consome mais a 5 metros por minuto, cerca de 84 kWh, diminuindo à medida que a velocidade da máquina aumenta, obtendo o melhor valor à velocidade máxima, a 30 metros por minuto, com um consumo de 76,46 kWh. O ponto de funcionamento ótimo do ponto de vista da eficiência energética, o melhor valor de kWh por quilómetro, situa – se não nos valores mais baixos de velocidade, mas sim nos 30 metros por minuto, devido à maior quantidade produzida e menor consumo. Para um valor de 30 metros/minuto, o consumo específico é de 42,48 kWh/km. Deve – se manter o equipamento a esta velocidade, sempre que possível, ou pelo menos não funcionar a velocidades baixas (5 a 10 metros por minuto). - 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 - 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 0 5 10 15 20 25 30 kWh/km kWh Metro por Minuto Consumo / Velocidade kWh/km 60 Capítulo 5 Plano de Racionalização de Energia Elétrica 5.1 - Definição do Plano O PREn, tem como objetivo apresentar recomendações viáveis, por forma a permitir a melhoria da eficiência energética nos 2 polos industriais analisados, utilizando para tal, os dados obtidos na auditoria realizada no capítulo 3. O plano composto pelos seguintes aspetos:  Recomendações;  Análise de Investimento;  Obtenção das metas de redução de consumos e emissões de CO2;  Plano de Implementação. O desenvolvimento do plano de racionalização de energia utiliza o enquadramento legal presente no “Decreto-Lei nº. 71/2008 de 15 de Abril de 2008” [8], o qual, ao definir o “Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia”, define também os “Planos de Racionalização de Consumos de Energia” assim como a sua execução, sendo portanto um documento essencial para a elaboração deste capítulo. A estrutura do plano de racionalização também teve em conta o último PREn, realizado nas unidades fabris, “Relatório de Auditoria Energética e Plano de Racionalização dos Consumos de Energia: Cabelte - Cabos Telefónicos, S.A.” [15]. As metodologias sugeridas no plano focam – se na melhoria da eficiência do processo de fabríco, através da substituição ou aquisição de equipamentos e na melhoria do sistema de monitorização, alteração de comportamentos e renegociação de contrato de fornecimento de energia elétrica. O PREn proposto nesta dissertação, diz respeito à energia elétrica, e foca–se no caso de estudo já apresentado, tomando como ponto de partida a auditoria completa, desenvolvida nas estruturas fabris de “Ribeirão” e “Arcozelo”. 62 5.2 - Recomendações propostas. Este ponto, tem como objetivo apresentar as medidas de redução de consumos e emissão de CO2 analisadas, apresentando a análise técnica realizada, comprovando a sua aplicabilidade. A estratégia de obtenção de medidas, teve por base os seguintes pressupostos:  Melhoría do sistema de monitorização de consumos;  Melhoría da eficiência dos equipamentos (utilização de motores e sistemas de frenagem eficientes);  Concepção de formas de geração interna. O processo de escolha de metodologias foi baseado num processo inicialmente divergente, e posteriormente através de comparação com outras infraestruturas e boas práticas, nomeadamente em instalações com enrolador/desenrolador [27] [28], convergindo nas recomendações apresentadas. As medidas são apresentadas por ordem decrescente de impacto na redução de consumos. 5.2.1 - Sistema de Gestão de Energia A presente secção refere–se à instalação de um sistema de gestão de energia que, ao possibilitar a implementação da norma ISO 50001 [29], permite uma redução estimada, de 3% nos consumos de energia elétrica, tal como referido pelo “Curso de Eficiência Energética na Industria”, ADENE [13]. Porém, face ao estudo desenvolvido nas unidades fabris, estima–se, que seja possível uma obtenção de poupanças superiores, devido à possibilidade do sistema de gestão poder controlar desvios nas taxas de velocidade dos equipamentos, ou outro tipo de anomalias. O pressuposto de diminuição de consumos, tendo em conta o potencial de redução, tomou como ponto de partida o mês mais próximo da média mensal dos consumos específicos, verificando a taxa de velocidade e ocupação dos equipamentos nesse mês (Anexo X). Esta medida também permite potenciar uma política de estudo contínuo da infra - estrutura, determinando o consumo de energia, por tipo de artigo e verificando sazonalidades nos consumos de energia. Figura 5.1 - Meta de redução de consumos (Alternativa 2). 8,1% 7,6% 5,4% 4,5% 0,7% 0,0% 1,0% 2,0% 3,0% 4,0% 5,0% 6,0% 7,0% 8,0% 9,0% Redução Metas de Redução por setor Arcozelo (Fibra Ótica) Arcozelo (Produção excepto F.O.) Ribeirão (UPR Cobre) Ribeirão (UPR Alumínio) Ribeirão (Cabelauto) 63 Na figura 5.1 é possível verificar as metas de redução esperadas, por setor, após a instalação do sistema de gestão, tendo em conta o mês escolhido e que o seu estudo permitirá gerir a taxa de velocidade dos equipamentos e a taxa de ocupação de forma similar no futuro. Esta redução foi definida, admitindo como meta o melhor mês com consumo específico inferior ao consumo específico médio (2011 a 2012) em cada setor, pois apresenta valores já atingidos e permite conjugar a instalação do sistema com valores de ROG, taxa de velocidade, artigos produzidos, nesse mês. Uma infraestrutura de aquisição de dados, associada a uma política de melhoria continua, é essencial para a análise em tempo real dos custos específicos (verificando sazonalidade de consumos de curto prazo), possibilitando conclusões acerca de funcionamento de motores, comportamento de operadores, impacto de manutenções e peso do consumo de energia por tipo de cabos. A medida abrange os dois polos industriais, sendo que no caso de “Arcozelo”, o sistema de contagem terá de ser melhorado. Os pontos de contagem em Arcozelo não se encontram localizados de forma a verificar os consumos específicos por processo, nem de equipamentos em específico, sendo necessária a aplicação de pontos de medição novos, contrariamente ao que sucede em “Ribeirão”. A implementação de um SGE (sistema de gestão de energia) é essencial para que o CIE (consumidor intensivo de energia) possa planificar com mais rigor as melhorias a desenvolver e controlar de forma eficaz a utilização dos equipamentos de consumo superior, ao permitir a análise em tempo real da energia. Este sistema permite responder a possíveis desvios nos consumos específicos referentes a cada processo e tipos de produto fabricados, otimizando a gestão dos equipamentos, com o objetivo de impedir o desvio dos seus custos energéticos. Comprova–se a aplicabilidade do sistema de gestão de energia, pelo facto de permitir o controlo, dos consumos específicos e a taxa de velocidades dos equipamentos. Assim, este sistema mostra-se essencial para a análise em tempo real dos custos específicos (verificando sazonalidade de consumos de curto prazo), possibilitando conclusões acerca de funcionamento de motores, comportamento de operadores, impacto de manutenções e peso do consumo de energia por tipo de cabos. O sistema de gestão de energia deverá estar em conformidade com a norma ISO 50001 [28], que exige que a organização tenha definida e documentada a abrangência e os limites do seu sistema (“Clausula 4.1”), assim como a responsabilização da gestão da empresa em complementaridade com uma equipa de responsáveis pela gestão de energia. Assim, desenvolve -se uma política de melhoria contínua, em que a gestão de produção e a gestão de energia se complementem. Em suma, o sistema de gestão de energia possibilita:  Controlar em tempo real os consumos de diversos setores e alguns equipamentos em específicos;  Obter futura informação sobre sazonalidade de consumos;  Obtenção dos consumos específicos por tipo de artigo;  Definição de ciclos de produção e velocidades das máquinas por tipo de produto;  Efetuar controlo de ponta. Assim, a norma ISO 50001, [29] referente a sistemas de gestão de energia é cumprida, através da obtenção dos dados de produção e consumos necessários, possibilitando a melhoria 64 continua, através de políticas de eficiência energética na gestão de produção, tal como se apresenta na figura 5.2. Assim, esta medida não compreende apenas a aplicação de uma infraestrutura, mas também uma alteração da política de gestão industrial, definindo colaboradores com a responsabilidade específica de detetar anomalias e desvios na utilização de energia e desenvolver novas recomendações. Figura 5.2 - Implementação da Norma ISO 50001 [29]. A medida define 5 placas de aquisição de dados, “slayer’s” [30], através de protocolo “Profibus”, na unidade de “Arcozelo”, assim como dois “masters”, que recebem as informações das placas de aquisição por porta RS485 e enviam a informação por porta RS232 para o sistema informático, e 26 contadores de energia (a somar aos 13 já existentes) e transformadores de medição, e ainda custos de mão-de-obra e cablagem (3398 metros de cabo de telecomunicações de 1 par traçado – Siemens 6XV18300EH10 [31]). Apresenta – se o orçamento da medida no anexo F.2. Figura 5.3 - Contador Legrand com porta RS.485. Relativamente ao sistema de gestão na unidade “Ribeirão”, é necessário apenas a integração do sistema de 17 contadores [32], com porta RS.485 (figura 5.3), permitindo 65 comunicação por “Profibus”, através 5 placas de aquisição com porta RS.485, e um módulo master, de aquisição RS.485 ligado à infra – estrutura informática por porta RS232, assim como a cablagem necessária. 5.2.2 - Substituição frenagem por “Disco” por sistema de frenagem regenerativa Esta medida tem por base a substituição do sistema “disco de travão”, presente nos desenroladores do grupo, por um sistema “grupo gerador + variador com modo frenagem regenerativa” [33]. Inicialmente, aplica–se a 3 linhas de extrusão, por forma a verificar a sua viabilidade técnica e económica. Estas linhas são escolhidas, tendo em conta a utilização de desenroladores similares, assim como a produção de cabos com características próximas. As linhas escolhidas pertencem ao polo de “Arcozelo” e são, a saber, a “EP-21”, “EP-25” e “EP-27”, e o cabo considerado é o “XV 3*25 +2g16 0,6/1kV” com uma bobine no desenrolador com raio do núcleo de 0,6 metros. Neste estudo, admite – se como motor que procede à extrusão, como sendo um motor DC de 258 kW, com refrigeração forçada e elevado binário (18400 Nm), por forma a comprimir o material plástico. Através dos testes desenvolvidos pelo PREn anterior [15], retira–se a velocidade de funcionamento das linhas de extrusão, considerando assim uma velocidade linear de 35 metros por minuto. O objetivo é a aplicação de um sistema de frenagem regenerativa, aplicado em linhas de fabríco que utilizam enrolador/desenrolador, permitindo evitar perdas por transferência de energia no processo de travagem necessário durante o funcionamento da linha, para aplicar tensão mecânica no cabo (energia mecânica->energia térmica), substituindo-as pelo processo de travagem mais eficiente (energia mecânica->energia elétrica) [27]. A frenagem regenerativa é um sistema em que, aplicando um gerador no eixo de um desenrolador, se permite frenar o cabo, gerando energia através do funcionamento constante de um gerador assíncrono trifásico, associado a um variador ligado ao variador do motor presente no enrolador pelo barramento DC. Na figura 5.4 apresenta-se a bobine instalada num desenrolador. 66 Figura 5.4 - Bobine de cabos, aplicada a um desenrolador. A figura 5.5. apresenta a situação inicial de uma linha de extrusão, similar às consideradas neste estudo. Rede BT Figura 5.5 – Diagrama de uma linha de extrusão. Analisando o consumo total do sistema verifica–se o consumo da linha de extrusão, no motor 1 e 2, considerando os seguintes pressupostos de funcionamento:  Rendimento do Motor 1 (DC – Pn = 30kW; RPM nominal = 725): 88%  Rendimento do Motor 2 (DC – Pn = 258kW; RPM nominal = 134): 82%  Rendimento dos Variadores: 95%  Fator de Carga dos Motores: 0,9 Desenrolador Enrolador Extrusora Motor do Enrolador Motor de Cabeça de Extrusão Disco de Frenagem Variador de Velocidade Variador de Velocidade 67 Figura 5.6 – Motor típico ligado a cabeça de extrusão [34] Instalação de Gerador no desenrolador da linha de extrusão: Barramento DC Barramento DC Rede BT Enrolador r Motor do Enrolador Variador de Velocidade Extrusora o Motor de Cabeça de Extrusão Desenrolador Variador de Velocidade Variador de Velocidade Caixa de Velocidades Gerador 68 Figura 5.7 – Diagrama dos componentes de uma linha de extrusão com frenagem regenerativa. Analisando o consumo total do sistema verifica–se o consumo da linha de extrusão, no motor 1 e motor 2, considerando os seguintes valores de potências nominais, fator de carga, rotação nominal, rendimentos dos equipamentos e fator de conversão “i” da caixa de velocidades de carretos:  Rendimento do Motor 1 (DC – Pn = 30kW; RPM nominal = 725): 88%  Rendimento do Motor 2 (DC – Pn = 258kW; RPM nominal = 134): 82%  Rendimento do Gerador 1 (AC – Pn = 30kW; RPM nominal = 1000): 92,9%;  Rendimento dos Variadores: 95%;  Rendimento da Caixa de Carretos para utilização inversa (i=108): 66%;  Fator de Carga dos Motores: 0,9;  Fator de Carga do Gerador 1:  Alternativa 1: 0,7;  Alternativa 2: 0,8;  Alternativa 3: 0,9; 5.2.3 - Alteração da política de substituição de motores, comprando motores com índice de eficiência IE3, em detrimento dos motores de eficiência IE2 A implementação da medida de substituição de motores (quando exista necessidade de substituição de motores), por motores com classe de rendimento IE3, permite, aumentar o rendimento da infraestrutura através de uma política de melhoria contínua do equipamento de conversão energia elétrica/energia mecânica. Este tipo de motores é utilizado em aplicações de pequena potência, tais como bombas e compressores, porém, este tipo de sistemas tem uma utilização ampla. Assim, a instalação de motores com classe IE3, possibilita uma melhoria da eficiência dos equipamentos, ampliando a política de melhoria ao próprio sistema de manutenção [35]. É esperada uma redução nos consumos específicos referentes a cada processo e tipos de produto fabricados, otimizando o rendimento dos equipamentos, com o objetivo de impedir o desvio dos seus custos energéticos. A medida compreende a aplicação de uma norma na substituição de motores que defina uma percentagem mínima de motores com classe IE3, admitindo que por ano se substituam 20 motores. Admite–se 3 alternativas, tendo em conta diferentes pressupostos de necessidade de substituição de motores utilizando IE3, da mais pessimista à mais otimista. A primeira admite a substituição em 20% dos casos de motores com classe IE3, a segunda, a substituição de 60% dos casos e na alternativa mais otimista, a substituição de 100% dos casos. A medida abrange os 2 polos industriais. Os pressupostos utilizados para a comparação de motores são os seguintes:  Substituição de motores dentro da gama de 1,1kW a 7,5kW de potência;  Fator de Carga: 0,75;  Motor de 4 pólos e funcionamento anual de 6000 horas; 69  Valores de custo e rendimento dos motores referentes aos contidos na base de dados da “Siemens” [34]. 5.2.4 - Renegociação do Contrato de Fornecimento de Energia Elétrica Em 2012 e 2013, a energia elétrica está contratualizada com o fornecedor “EDP”, sendo que, o grupo “Cabelte, S.A.” procede anualmente à boa prática de renegociação de contrato [26]. Sendo assim, neste ponto apresentamos a redução máxima que pode existir, analisando as diversas propostas recebidas pelo grupo, tendo em conta que o custo médio (considerando a média ponderada dos consumos, por cada tarifa), de 0,0612€ (componente Energia). Esta é a única componente da fatura em que é possível negociar com o fornecedor por forma a obter uma melhoria do custo total do kWh, pois as outras componentes (Redes, Potência etc.), são definidas pela ERSE. No processo de negociação ocorrido em Maio de 2013 as propostas foram os apresentados na tabela 3.3, e são aquelas que estão consideradas nos pressupostos de preço de kWh a partir de 2014. As propostas são apresentadas na tabela 5.1. Tabela 5.1 – Propostas do custo de energia, na componente de energia ativa, analisadas pelo departamento de manutenção do grupo [26] 5.2.5 - Instalação de um sistema de geração F-V em “Arcozelo”. No sentido de permitir a geração de energia elétrica independente do fornecimento, sugere–se a aplicação de um sistema de geração fotovoltaica, especificamente em “Arcozelo”, ou nos dois polos. Assim, é necessário verificar a disponibilidade de área para a instalação do sistema assim como a avaliação do potêncial de geração de energia. Propostas do €/kWh por tarífa Horas Cheia Horas de Ponta Horas Super Vazio Horas de Vazio Preço médio em função das horas de consumo Diminuição Iberdrola 0,0615 0,0662 0,0427 0,0518 0,0566 -7,51% Endesa 0,0605 0,0659 0,0491 0,0547 0,0579 -5,45% Galp 0,0653 0,702 0,0490 0,0565 0,0611 -0,26% EDP 0,0641 0,663 0,0495 0,0497 0,0585 -4,45% Preço Atual 0,0654 0,0680 0,0540 0,0545 0,0612 0% 76 Figura 5.15 – Metas de Redução de Consumos. Relativamente à redução de consumos através desta medida, pode verificar–se na figura 5.15, que, em todas as alternativas existe uma redução efetiva, e que, na alternativa 2 (perspetiva de implementação “central”), existe uma redução, até 2019 de 70485 kWh desde 2013. Pode verificar–se que esta medida permite obter uma melhoria superior a cada ano, pois todos os anos existe uma melhoria continua do equipamento de conversão de energia elétrica em energia mecânica. 5.3.4 - Renegociação do Contrato de Fornecimento de Energia Elétrica As propostas de renegociação de contrato obtidas pelo grupo “Cabelte, S.A.” em Maio de 2013, estão apresentadas no ponto 3.5.2 [26], existindo uma diminuição do preço do kWh na melhor hipótese de 7,51%. Neste sentido, a proposta mais competitiva é a relativa à empresa “Iberdrola” [26]. Para a definição das alternativas, admite – se as seguintes [26]:  Alternativa 1: Escolha do fornecedor de referência, “EDP”, com uma redução de 4,45%;  Alternativa 2: Escolha da melhor opção, “Iberdrola”, com redução de 7,51%;  Alternativa 3: Escolha de melhor opção, tal como na alternative 2, porém admitindo uma diminuição do consumo de 2,62%, na hora de ponta, possibilitando uma diminuição media de 7,61% do custo €/kWh. A renegociação afeta a componente “Energia” na fatura energética. Apesar da renegociação ser efetuada regularmente pelo grupo “Cabelte, S.A.”, para efeitos de plano de racionalização os pressupostos de escolha foram desenvolvidos neste estudo, assim como o seu impacto na diminuição de custos [26]. 20 950 000,00 20 960 000,00 20 970 000,00 20 980 000,00 20 990 000,00 21 000 000,00 21 010 000,00 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kWh Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 77 5.3.5 - Instalação de um sistema de geração F-V em “Arcozelo”. Na instalação de um sistema de geração fotovoltaica, é necessário verificar a geração que se consegue obter na localização desejada, para poder analisar a redução da compra de energia, ou o potencial de geração da energia que se pode vender à rede. Para este investimento, compara-se o preço total do kWh faturado, e verifica – se até quando é mais rentável vender energia à rede, relacionando o preço de compra e o preço de venda. O valor de venda do kWh numa geração deste tipo depende do escalão de potência gerada [37].  Escalão I: potência de ligação à rede de, até 20 KW, com tarífa regulada de 0,151€/kWh;  Escalão II: potência de ligação à rede de, até 100 KW, preço kWh definido por leilão online;  Escalão III: potência de ligação à rede de, até 250 KW, preço kWh definido por leilão online Tomamos em conta o valor verificado para o €/kWh em Abril de 2013: 0,15€. Para a venda de energia à rede existe uma restrição importante, o facto do grupo “Cabelte, S.A.” comprar energia elétrica em MT, exigindo a instalação de um transformador elevador para a venda da energia gerada pelo sistema fotovoltaico, à rede. Segundo indicação do departamento de manutenção do grupo “Cabelte, S.A.”, a instalação de um transformador elevador com potência de 315 kVA tem um custo aproximado de cerca de 5000€. Para proceder à decisão de investimento em uma ou duas infraestruturas deste tipo, admite–se 3 alternativas de análise:  Alternativa 1: Geração de energia para venda, nos polos industriais;  Alternativa 2: Geração de energia para venda, em Ribeirão;  Alternativa 3: Geração de energia para venda, em Arcozelo. O cálculo do indicador de degradação dos painéis ao ano, tem como base a garantia de eficiência dos painéis solares, de 80% da potência nominal, ao fim de 25 anos de utilização destes e define uma diminuição da geração de 0,8%/ano. A figura 5.16 apresenta a produção anual de energia estimada, até 2019. 78 Figura 5.16 – Produção de Energia Anual. A medida não permite a redução de consumos das infraestruturas, embora permita obter ganhos na geração desta. No primeiro ano, os proveitos dos investimentos atingem 60000€ na instalação em “Arcozelo” e 58000€ Ribeirão, diminuindo ano após ano à medida que a eficiência dos painéis diminui. Figura 5.17 - Rendimento dos painéis ao longo do periodo de vida útil. Apesar da diminuição do rendimento dos painéis, verificada na figura 5.17, no final do plano, em 2019 a geração fotovoltaica ainda permitirá um proveito de 56448€ em Ribeirão e 57600€ em Arccozelo. - 100 000,0000 200 000,0000 300 000,0000 400 000,0000 500 000,0000 600 000,0000 700 000,0000 800 000,0000 900 000,0000 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kWh Geração (Arcozelo) Geração (Arcozelo e Ribeirão) Geração (Ribeirão) 0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% 120,00% Rendimento dos paineis 79 O preço do kWh para venda tem como base o valor deste para o escalão III em Abril de 2013 (0,15€/kWh). 5.3.6 – Substituição de motores DC por motores AC As unidades industriais, utilizam de forma ampla, motores DC, devido ao seu maior binário de utilização. Comparando os ganhos de energia por tipo de motoros, com os motores AC com binário e rotações equivalentes, verifica–se, que, até aos 55kW existem ganhos inequívocos de energia por ano, na sua substituição. A medida prevê a substituição de motores DC por AC, na gama de valores, entre 30 e 55 kW. Admitem–se três alternativas, da mais pessimista para a mais otimista, sendo que a primeira admita a substituição de 2 motores dentro da gama, na segunda, a substituição de 4 motores na gama, mais otimista, a substituição de 6 motores. Os investimentos ocorrem em 2013, 2014 e 2015. A análise do ganho, teve em conta que, numa utilização de 6000horas por ano, com um fator de carga de 0,75, verifica-se a diferença da potência absorvida entre um motor DC e um motor AC, para cada valor de potência nominal. Figura 5.18 – Metas de Redução de Consumos. Relativamente à redução de consumos através desta medida, pode verificar–se na figura 5.18, que, em todas as alternativas existe uma redução efetiva, e que, na alternativa 2 (perspetiva de implementação “central”), existe uma redução, até 2019 de 817890,26 kWh desde 2013. Pode verificar–se que esta medida permite obter uma melhoria importante, com um investimento baixo. 20 650 000,00 20 700 000,00 20 750 000,00 20 800 000,00 20 850 000,00 20 900 000,00 20 950 000,00 21 000 000,00 21 050 000,00 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 80 5.3.7 - Redução de Consumos Total Por forma a apresentar o impacto global do plano de racionalização nas unidades de produção de cabos, considerando os C.I.E., no grupo “Cabelte S.A.” em Portugal, efetuou–se a análise da redução de consumos na implementação de todas as medidas. A alternativa 1 apresenta o impacto das medidas referentes às alternativas pessimistas. A alternativa 2 apresenta a poupança de consumos para o cenário central, e a alternativa 3 apresenta a redução de consumos esperada pelo cenário considerado otimista. Figura 5.19 - Redução de Consumos Total. A figura 5.19 apresenta o impacto de redução de consumos ao longo do período em análise. Verifica–se, na figura 5.19, que, em qualquer dos 3 cenários, a redução de consumos se ocorre logo no primeiro ano de implementação (2014), em que mesmo no cenário considerado pessimista, a redução é superior a 850000 kWh. Nos outros cenários, a diminuição é de cerca de 1220000 kWh no primeiro ano, sendo que diferem no facto de, na alternativa otimista, existir uma redução mais significativa ao longo dos anos seguintes. No cenário pessimista, a redução de consumos a partir de 2015 não é significativa, embora exista uma redução dos 20153429,98 kWh em 2014, para os 20147835,87 kWh em 2019, comprovando o caracter estrutural das medidas, existindo um impacto crescente no longo prazo. No cenário central, apresentado na alternativa 2, verifica – se uma diminuição no primeiro ano dos 21005927,80 kWh para os 19782143,55 kWh, comprovando o impacto de curto prazo, e uma redução até 2019 para os 19765361,23 kWh, verificando – se o impacto no longo prazo. O cenário otimista apresenta valores aproximados ao cenário central no curto prazo (2014), ao apresentar uma redução de consumos para os 19705552,26 kWh, e uma redução de longo prazo, para 19631338,07 kWh em 2019. 18 500 000,00 19 000 000,00 19 500 000,00 20 000 000,00 20 500 000,00 21 000 000,00 21 500 000,00 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kWh Alternativa 1 (kWh) Alternativa 2 (kWh) Alternativa 3 (kWh) Sem Medidas 81 Figura 5.20 - Redução de consumos no final do plano. Em suma, espera – se uma redução de consumos de 4,1% na hipótese pessimista, 5,9% no cenário central e de 6,5% na hipótese mais otimista, em 2019 relativamente a 2013. O impacto da diminuição de consumos ocorre em todos os anos (não existindo uma subida de consumo em nenhum dos anos considerados), para o caso de estudo. Mesmo na ocorrência da hipótese mais pessimista, espera – se um impacto sempre positiva na eficiência da atividade, tal como se apresenta na figura 5.20. Esta análise apresenta os valores de consumos que serão utilizados na análise de investimento, ao verificar a redução dos custos energéticos, esperando–se uma redução importante, excluindo a inflação. 5.4 - Análise de Investimento Nesta secção, apresenta–se a análise de investimento, verificando a sua rentabilidade em termos de taxa de retorno, período de retorno e valor atual do investimento, comparando – o com o custo de oportunidade. Neste ponto, analisa–se para cada medida as alternativas definidas, alternativa base (alternativa 2), alternativa pessimista (alternativa 1), e alternativa otimista (alternativa 3). Assim, o impacto da redução de consumos permite verificar a redução de custos ao relacionar a redução do kWh com o custo deste. Tal como já referido, a renegociação do contrato de fornecimento de energia não tem impacto na redução de consumos, porém permite ganhos do ponto de vista financeiro através da diminuição do valor de “€/kWh”, sem necessidade de investimento inicial. 5.4.1 - Investimento Inicial Pela análise económica desenvolvida no ficheiro EXCEL, e os dados apresentados em Anexo, pode concluir–se, que as medidas terão os investimentos presentes na tabela 5.3. Alternativa 1 (kWh); 4,1% Alternativa 2 (kWh); 5,9% Alternativa 3 (kWh); 6,5% 0,0% 1,0% 2,0% 3,0% 4,0% 5,0% 6,0% 7,0% Redução 82 Tabela 5.3 - Valores de Investimento Esperados no Plano. Medida Investimento (Alternativa 1) Investimento (Alternativa 2) Investimento (Alternativa 3) Geração Fotovoltaica 642 532,22 € 321 266,11 € 321 266,11 € Frenagem Regenerativa 37950€ 37950€ 37950€ SGE 34 372,79 € 34 372,79 € 34 372,79 € Substituição de motores DC 25920 € 51840 € 77760 € Política de Compra de Motores IE3 Aproximadamente 220 € / ano Aproximadamente 670 € / ano Aproximadamente1100€ / ano Renegociação de Contrato de Fornecimento de Energia Elétrica 0 0 0 Apresenta–se as medidas por ordem de valor do investimento mínimo necessário, verificando o peso elevado do investimento na geração fotovoltaica. Isoladamente, a instalação do sistema de geração fotovoltaica seria de alguma forma difícil de implementar, porém, no contexto deste plano, é possível verificar que todas as outras medidas supõem um período de recuperação do investimento, inferior a 5 anos, e, portanto, a tabela 5.4, apresenta a análise financeira para a totalidade das medidas, sendo este um indicador interessante para evidenciar a uma maior facilidade de execução do plano, assim como de negociação de financiamento para o efeito. Tabela 5.4 - Indicadores de Análise do Investimento. Alternativa TIR VAL PRI 1 14,2 % 744 789,94 € 3 Anos e 6 Meses 2 74,7 % 3 460 743,83 € 2 Anos e 3 Meses 3 71,3 % 3 540 955,67 € 2 Anos e 3 Meses Pode verificar – se, que o período de recuperação do investimento, é no máximo de 3 anos e 5 meses, cumprindo com a meta desejada dos 5 anos, mesmo utilizando pressupostos conservadores. Relativamente às alternativas mais otimistas, verifica–se um período de retorno do investimento de 2 anos e 3 meses, considerando–se dentro do esperado pela empresa. A taxa interna de rentabilidade (TIR), é sempre superior ao valor habitual de custo de oportunidade de 10% e o valor atual líquido do investimento, é sem dúvida positivo. 83 5.4.2 - Análise Comparativa Também pela análise económica desenvolvida no ficheiro EXCEL e nos quadros em Anexo, se pode verificar, a taxa de rentabilidade do investimento, assim como o valor atual líquido deste e o período de recuperação do investimento por medida. Considera–se para efeito de cálculo o período de investimento, 6 anos para além do ano do investimento, e inflação de 2% [19]. O Anexo J apresenta a análise comparativa, por cada medida. De salientar que, a medida de substituição de motores possui um PRI de 4 anos, porém um TIR e um VAL negativos, devido ao elevado investimento inicial. Pode considerar-se portanto uma medida de longo prazo que pode não ser rentável de momento para o grupo. Efetuou–se o calculo dos proveitos, através do custo do “€/kWh” (componente Energia no primeiro ano de implementação, e a partir de 2014 considerando – se a redução do kWh também na componente “Redes”. Apresentando ao pormenor a análise económica do investimento, pode garantir – se, que a as medidas da alternativa conservadora têm sempre valores de TIR, PRI e VAL inferiores aos valores centrais, e que a alternativa mais otimistas, apresenta os valores sempre inferiores (melhores). Pode verificar-se que, na hipótese central, as medidas consideradas têm valores de TIR superiores a 10% (custo de oportunidade), assim como um VAL inequivocamente positivo e um PRI inferior a 5 anos (excetuando a geração fotovoltaica). Figura 5.21 – Apresentação do impacto de redução de custos. A figura 5.21 apresenta o impacto na fatura energética do plano de racionalização de consumos de energia elétrica, demonstrando que a diminuição da fatura ocorre em todo o período referente à análise. - € 500 000,00 € 1 000 000,00 € 1 500 000,00 € 2 000 000,00 € 2 500 000,00 € 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 € Alternativa 1 (€) Alternativa 2 (€) Alternativa 3 (€) Sem Medidas 84 5.5 - Redução de Emissão de CO2 Nesta secção, apresenta–se a redução da emissão de CO2, verificando o impacto no coeficiente de Intensidade Carbónica das infraestruturas do plano. É importante referir a especificidade de duas das recomendações, a instalação de um sistema de geração de energia elétrica através de absorção fotovoltaica, e a renegociação de contrato de fornecimento de energia elétrica. A renegociação do contrato de fornecimento de energia elétrica, não têm impacto na redução de consumos, e portanto, não afeta a emissão de CO2 pois não existe uma racionalização real da utilização da energia. Na instalação de painéis fotovoltaicos, a relevância ecológica desta medida, parece ser grande, pois permite alterar a Intensidade Energética das instalações ao permitir que, a energia gerada seja vendida a um preço elevado (0,15 €/kWh), embora possua uma redução elétrica de valor nulo, devido à independência da geração fotovoltaica, do consumo das unidades fabris. É possível verificar que, no final do plano, a diminuição da pegada ecológica é evidente, através da diminuição (mínima), até 2019, de 4,1% do consumo de energia elétrica. Devido a isto, e considerando que a relação entre a energia elétrica medida em kWh e em KGEP é de 0,215, a diminuição equivalente de petróleo é de 4,1% dos quilogramas de petróleo inicialmente consumidos em 2012. Considerando a relação entre o consumo de energia elétrica e as emissões carbónicas, de 0,47, a diminuição das emissões de gases também atinge os 4,1% na hipótese mais conservadora. Relativamente à intensidade carbónica da atividade, o gráfico 5.22, apresenta a redução nos 2 CIE’s ao longo do plano. Figura 5.22 - Redução da Intensidade Carbónica da Atividade. Considerando o valor acrescentado bruto total dos 2 CIE’s, (“Arcozelo” e “Ribeirão”), para o ano de 2012 (últimos dados disponíveis), o valor de referência para os anos seguintes, verifica–se uma diminuição de 0,593 para 0,569 na hipótese mais pessimista. 0,540 0,550 0,560 0,570 0,580 0,590 0,600 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Alternativa 1 (kGEP/VAB) Alternativa 2 (kGEP/VAB) Alternativa 3 (kGEP/VAB) Sem Medidas 85 5.6 - Plano de Implementação No sentido de permitir a implementação do plano, considera–se como o ano de 2013, o ano de início de implementação. Não se considera ganhos em termos de redução no ano de 2013 devido ao facto da implementação do plano não estar finalizada. Apresenta – se na figura 5.23 o diagrama de implementação do plano de racionalização, apresentando a data de início e o tempo de implementação de cada uma das medidas, para que no final de 2013 todas possam contribuir para o esforço de racionalização. Como se pode verificar, a medida crítica de implementação será o sistema de gestão de energia, devido à necessidade de instalação de diversos pontos, cablagem e preparação da base de dados para a nova infraestrutura, porém, a Cabelte dispões de recursos através do seu departamento de manutenção ou contactos com empresas externas por forma a permitir uma rápida implementação. Posto isto, na avaliação do investimento desta medida, têm – se em consideração o custo de mão-de-obra de implementação. Figura 5.23 - Datas de Implementação das Medidas. A renegociação do contrato de fornecimento de energia elétrica verifica-se anualmente no mês de Maio tal como já foi descrito, e portanto o seu impacto verifica – se um mês depois. A implementação desta medida ocorre portanto, anualmente. Relativamente à alteração da política de substituição de motores IE2 por IE3, apresenta – se como uma medida dependente das necessidades de aquisição de motores, pelo que, após a definição de uma percentagem de motores IE3 a serem comprados, a medida tem carácter permanente, consistindo num “política” de compra de equipamento. Renegociação de Contrato de Fornecimento de Energia Elétrica Julho de 2013 Implementação Anual Alteração da Política de Substituição de Motores IE2 por IE3 Julho de 2013 Implementação em Regime Permanente Sistema de Gestão de Energia Julho de 2013 5 Meses Geração Fotovoltaica Setembro de 2013 2 Meses Sistema de Frenagem Regeneratíva Outubro de 2013 1 Mês Substituição de motores DC Setembro de 2013 3 Meses Anexos Anexo A – Metodologias do PREn e Auditorias Anexo A.1 - "Checklist Auditoria Energética", ADENE 2 Anexo A.2 - "Checklist Plano de Racionalização", ADENE Anexo B – Processos de Fabrico de Cabos de Energia e Telecomunicações Anexo B.1 - Diagramas de Processos em Unidades de Produção de Cabos Elétricos e de Telecomunicações 4 Anexo C – Análise Consumo / Produção Anexo C.1 – Análise Consumo / Produção, “Setor Fibra Ótica” Anexo C.2 – Análise Consumo / Produção, “Setor Unidade de Produção Arcozelo, exceto Fibra Ótica” Anexo C.3 – Análise Consumo / Produção, “Setor Cabelauto” y = 23,859x + 7 408,162 R² = 0,758 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 0 200 400 600 800 kWh km F.O. Com possível análise retirando meses com ensaios F.O. Linear (F.O. Com possível análise retirando meses com ensaios F.O.) y = 244,278x + 298 177,882 R² = 0,832 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 kWh ton Energia/Produção excepto F.O. Energia/Produção excepto F.O. y = 7,6453x + 79449 R² = 0,7141 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 Análise de valores sem desvio de 10% … Anexo C.4 – Análise Consumo / Produção, “Setor UPR Cobre” Anexo C.5 – Análise Consumo / Produção, “Setor UPR Alumínio” y = 503,344x + 28 069,985 R² = 0,835 - 100 000,00 200 000,00 300 000,00 400 000,00 500 000,00 0 200 400 600 800 kWh ton UPR Cobre Linear (UPR Cobre) y = 198,44x + 48549 R² = 0,8217 0 50000 100000 150000 200000 250000 0 200 400 600 800 1000 kWh ton UPR Alumí… 6 Anexo D – Equipamentos Anexo D.1 – Testes em equipamentos, polo “Arcozelo”. Equipamento Velocidade (m/min) Tempo (horas) Peso específico (kg/m) Produção (kg) Energia (kWh) Kgep /ton € /ton Secção ( ) kWh/km EP23 (BMC19*150FS) 6,75 0,92 0,383 142,19 190,20 287,60 107,58 150,00 CB19 (FO Conduta 144G652D) 20 3,50 0,235 831,90 17,11 4,42 1,65 - 4,07 CB25 (XS4*10mm) 34 0,87 0,415 733,72 4,41 1,29 0,48 4x10 2,48 CB26 (Branch1*35AL/22CU PT) 11,5 1,47 0,387 225,23 5,24 5,00 1,87 35 5,17 CB28 (XV3*25+2G16 0,6/1kV CR) 33 0,77 1,407 1142,48 5,94 1,12 0,42 3*25+2*16 3,90 CB30 (RH21 - OL 12/20 1*240KAL+H16VM) 5 0,77 1,998 463,54 3,64 1,69 0,63 240 15,76 GC1 (SUB 10 Pares TLE 0,4 CT) 115 1,50 0,027 283,50 22,29 16,91 6,32 20*0,31 2,15 TR5 (Fio CU Duro NU 2,85 mm) 795 0,78 0,057 966,35 88,94 19,79 7,40 2,24 2,39 EP18 (TL 2,6/1,9)12SMFS LWP VD 80,84 6,75 0,006 196,44 119,79 131,10 49,04 - 3,66 EP21 (H07V R-1*25) 35 0,88 0,660 1223,64 29,87 5,25 1,96 25 16,16 EP25 (XV 3*25 +2g16 0,6/1kV CR) 33 1,00 1,407 2 785,86 91,21 7,04 2,63 3*25+2*16 46,07 EP27 (LVAV 3*185+1*95 0,6/1kV DMA PT) 28 0,43 1,895 1 379,56 34,55 5,38 2,01 3*185+95 47,83 Anexo E – Contrato de Fornecimento de Energia Elétrica no grupo “Cabelte, S.A.” O contrato de fornecimento é composto uma tarifa tetra-horária.  Período de Super Vazio: compreendida entre as 2h e as 6h da manhã, sendo a mais barata, devido ao menor consumo de energia elétrica no país, durante esse período, com um preço de 0,054€/kWh na componente de fatura “Energia Ativa”;  Período de Vazio: dividida por 2 períodos, das 0h e as 2h e, das 6h às 7h, apresentando o segundo período mais barato de utilização, devido ao consumo de energia reduzido (embora não tão reduzido como no período da Tarifa de Super Vazio), com um preço na fatura de 0,0545€/kWh na componente de fatura “Energia Ativa”;  Período de Cheia: apresenta a o preço da tarifa referente à maior parte do dia, tendo períodos distintos durante o verão e o inverno, devido ao impacto da sazonalidade e às condições climatéricas:  Período de Verão: 7h às 9h15 e 12h15 às 24h;  Período de Inverno: 7h às 9h30, das 12h às 18h30 e das 21h às 24h. Apresenta o segundo período da tarifa mais caro, devido à procura superior de energia por parte dos utilizadores, com um preço de energia ativa de 0,0654€/kWh  Período de Ponta: apresenta o período mais caro por causa do elevado consumo que existe a estas horas do dia, devido a um conjunto de fatores (iluminação, aquecimento de áreas e alimentos), podendo – se referir período de verão e de inverno:  Período de Verão: 9h15 às 12h15;  Período de Inverno: das 9h30 às 12h e das 18h30 às 21h. É desejável que, durante este período a atividade industrial não ocorra de forma significativa. O preço de energia ativa neste período é de 0,68€/kWh. A componente de acesso às “Redes Energia Ativa”, apresenta os seguintes valores regulados para os 4 períodos:  Periodo de “Vazio”, 0,015€/kWh;  Periodo de “Super Vazio”, 0,0144€/kWh;  Periodo de “Ponta”, 0,0268€/kWh;  Periodo de “Cheia”, 0,0236€/kWh. Estas são as componentes do custo de energia que variam diretamente com o consumo, juntamente com o custo do “Imposto sobre o Consumo de Eletricidade”. A componente “Energia Reativa” e “Fornecimento em Vazio”, têm um peso marginal, assim como “Contribuição Audiovisual”. 8 A componente “Redes Potência”, tem como preço unitário €/kWh*mês para a potência contratada, de 1,4270 e de 8,7520 €/kWh*mês, para a potência média em hora de ponta, e é definido pela ERSE. Anexo F – Projeto de Sistema de Gestão de Energia Anexo F.1 – Possibilidades de aquisição de Dados  Consumos no setor da produção de fibra ótica:  Consumos totais relativos ao processo de Cableamento;  Consumos totais relativos ao processo de Extrusão;  Consumos específicos do equipamento CB – 12;  Consumos específicos do equipamento CB – 19;  Consumos específicos do equipamento EP – 11;  Consumos no setor de produção de fio telefónico:  Consumos totais do processo de Cableamento;  Consumos totais relativos ao processo de Extrusão;  Consumos específicos do equipamento CB – 11;  Consumos específicos do equipamento GC – 1;  Consumos específicos do equipamento GC – 2;  Consumos específicos do equipamento EP – 27;  Consumos específicos do equipamento EP – 22;  Consumos específicos do equipamento EP – 17;  Consumos específicos do equipamento EP – 12;  Consumos específicos do equipamento EP - 9;  Consumo específico do equipamento EP – 7;  Consumos no setor de produção de fio elétrico:  Consumos totais do processo de Trefilagem;  Consumos totais do processo de Cableamento;  Consumos totais do processo de Extrusão;  Consumos específicos do equipamento “Ventiladores”;  Consumos específicos do equipamento CB – 28;  Consumos específicos do equipamento CB – 25;  Consumos específicos do equipamento CB – 24;  Consumos específicos do equipamento CB – 14;  Consumos específicos do equipamento CB – 8;  Consumos específicos do equipamento CB - 5;  Consumos específicos do equipamento EP – 26;  Consumos específicos do equipamento EP – 25;  Consumos específicos do equipamento EP – 23;  Consumos específicos do equipamento EP – 15;  Consumos específicos do equipamento EP – 8;  Consumos específicos do equipamento EP – 5;  Consumos específicos do equipamento TR -5; Anexo F.2 – Orçamento da Medida Equipamento Preço Unidades Subtotal 26 Transformadores de Intensidade Legrand 4699 114,94 € 26 2 988,44 € 26 Contadores com porta RS.485 Legrand 004684 582,87 € 26 15 154,62 € Cabo Siemens - 6XV18300EH10 (Arcozelo) 2,27 € 3638 8 258,26 € Bosch Bus coupler PROFIBUS-DP/V1 - 8/4 (Arcozelo) 318,00 € 10 3 180,00 € Cabo Siemens - 6XV18300EH10 (Ribeirão) 2,27 € 2000 4 540,00 € Server IP RS232 / RS422 RS485 4 - Portas 350,49 € 3 1 051,47 € Cabo de 9 pinos 6,00 € 200 1 200,00 € Mão de Obra (Arcozelo) 20,00 € 300 6 000,00 € Mao de Obra (Ribeirão) 20,00 € 100 2 000,00 € TOTAL 44 372,79 € Incentivo (ARCE) 34372,79€ Anexo F.3 – Análise de Investimento Redução 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Alternativa 1 (kWh) 21 005 927,80 20 375 749,97 20 375 749,97 20 375 749,97 20 375 749,97 20 375 749,97 20 375 749,97 Alternativa 2 (kWh) 21 005 927,80 20 081 054,83 20 081 054,83 20 081 054,83 20 081 054,83 20 081 054,83 20 081 054,83 Alternativa 3 (kWh) 21 005 927,80 20 081 054,83 20 071 806,10 20 062 557,37 20 053 308,64 20 044 059,91 20 034 811,18 Inflação (EDP - Inflação de Longo Prazo) 2,00% 2,00% 2,00% 2,00% 2,00% 2,00% 2,00% Valor €/kWh 0,093662485 0,095535735 0,097485444 0,099474943 0,101505044 0,103576575 0,105690383 Proveitos 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Alternativa 1 (€) - 34 372,79 € 60 204,50 € 61 433,17 € 62 686,90 € 63 966,23 € 65 271,66 € 66 603,74 € Alternativa 2 (€) - 34 372,79 € 88 358,42 € 90 161,65 € 92 001,69 € 93 879,27 € 95 795,17 € 97 750,18 € 14 16 18 20 Anexo G – Substituição de motores de norma IE2 por motores de norma IE3. Anexo G.1 – Analise comparativa de motores Anexo G.2 - Investimento anual em motores IE3 Investimento em Motores IE3 (diferença para o investimento em Motores IE2) Ano 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Alternativa 1 (€) 1 331,63 € 1 358,26 € 1 385,42 € 1 413,13 € 1 441,39 € 1 470,22 € Alternativa 2 (€) 3 994,88 € 4 074,77 € 4 156,27 € 4 239,39 € 4 324,18 € 4 410,66 € Alternativa 3 (€) 6 658,13 € 6 791,29 € 6 927,11 € 7 065,66 € 7 206,97 € 7 351,11 € Anexo G.3 - Proveitos Poupanças adquiridas ao fim de um ano devido à opção IE3 Ano 201 2 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Alternativa 1 (€) - € 692,43 € 1 412,56 € 2 161,22 € 2 939,25 € 3 747,55 € 4 587,00 € Alternativa 2 (€) - € 2 077,29 € 4 237,68 € 6 483,65 € 8 817,76 € 11 242,64 € 13 761,00 € Alternativa 3 (€) - € 3 462,16 € 7 062,80 € 10 806,08 € 14 696,27 € 18 737,74 € 22 935,00 € Média para a gama de motores (de 2,2kW a 110kW) Ganho kWh/ano 1938,942466 Ganho €/ano 169,7134955 Payback (anos) 4,27 Diferencial de Preços (€) 665,81