GUIA
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Guia de boas práticas para o controlo e otimização de recursos energéticos
2018
Ficha técnica
Autores
RdA Climate Solutions
Contexto
Projeto n.º 16133 (designado por “AMBIPOR II – Ambiente em Portugal”), no âmbito do Contrato de Concessão de Financiamento do Sistema de Apoio a Ações Coletivas, celebrado entre a APEMETA e a Autoridade de Gestão do Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (COMPETE 2020).
Revisão de conteúdo
APEMETA – Associação Portuguesa de Empresas de Tecnologias Ambientais
Edição de Imagem Gráfica
APEMETA – Associação Portuguesa de Empresas de Tecnologias Ambientais
Ano de publicação
2018
O presente Xxxx é parte integrante de um conjunto de trabalhos concebidos e disponibilizados pela APEMETA, com o objetivo de proporcionar informação técnica em diversos temas, relevantes no contexto empresarial e ambiental português.
Na atualidade existe grande reconhecimento, a nível mundial, das potencialidades das Empresas Portuguesas nos diversos setores de atividade, contudo estas necessitam continuamente de ferramentas úteis à atualização de conhecimento e capacitação em diversas temáticas. Complementarmente, as PMEs, pelas suas caraterísticas e mercados em que se inserem, necessitam de ferramentas técnicas que lhes permitam ultrapassar os obstáculos que se lhes colocam para alcançarem um crescimento simultaneamente sustentado e competitivo.
Estas publicações, orientadas numa perspetiva empresarial, permitem eliminar obstáculos na identificação de oportunidades e na construção de respostas às exigências ambientais e desafios de desenvolvimento sustentado, estimulando ainda a procura de sinergias dentro do setor do ambiente ou noutros, que lhe sejam complementares.
Queremos com este documento contribuir para que todos os interessados, de forma acessível e rápida, possam inteirar-se da temática focada e do potencial que representa na resposta que procuram.
Uma referência e devido agradecimento à equipa técnica que elaborou este documento e ao PO Competitividade e Internacionalização – Compete 2020, que, respetivamente, deram o seu contributo científico e financeiro, imprescindível à elaboração deste Guia de Boas Práticas, por opção, disponível em formato digital garantindo-se o seu fácil acesso e utilização.
Xxxxxx Xxxxxxxx
Presidente da Direção da APEMETA
ÍNDICE DE CONTEÚDOS
2.1.1. Intensidade Energética 11
2.1.2. Dependência Energética 12
3.2.1. Medidas de Eficiência Energética 23
3.2.2. Medição de Verificação 24
3.3.1. Sistemas de Monitorização de Consumos Energéticos 25
3.3.2. Sistemas de Gestão de Energia – ISO 50001 27
3.3.3. Integração com Normas ISO 14001 & 9001 29
3.4. Standards e melhores práticas 29
4. GESTÃO DE ENERGIA NA INDÚSTRIA 30
4.1. Utilização Racional de Energia 31
4.2. Medidas Transversais de Eficiência Energética na Indústria 32
4.2.5. Sistemas de Autoconsumo 39
4.2.7. Movimentação de Cargas e Materiais 40
4.3. Medidas Setoriais de Eficiência Energética na Indústria 40
4.3.4. Materiais e construção 44
4.3.13. Têxtil/Vestuário/Calçado 51
5. GESTÃO DE ENERGIA EM EDIFÍCIOS 54
5.1.1. Índice de conforto térmico 55
5.1.2. Qualidade da envolvente 56
5.1.3. Eficácia dos sistemas técnicos 58
5.2. Medidas de Eficiência Energética nos Edifícios 61
5.2.3. Águas Quentes Sanitárias 65
6. GESTÃO DE ENERGIA NOS TRANSPORTES 77
6.1. Combustíveis alternativos 79
6.1.1. Rotulagem de Combustíveis 80
6.1.3. Gás Natural Veicular 83
6.3. Medidas de Eficiência Energética nos Transportes 87
6.3.1. Sistemas de Gestão de Frotas 87
6.3.2. Sistemas de Monitorização de Consumos 87
6.3.3. Manutenção preventiva 88
7. CONTRATOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA 89
7.1.2. Faturas de Energia Elétrica 91
7.2.1. Fatura de Gás Natural 95
7.3. Gás de Petróleo Liquefeito (GPL) 97
7.4. Biocombustíveis sólidos 98
8. MODELOS DE FINANCIAMENTO 99
8.1. Investimento com Capitais Próprios 99
8.2. Contratos de Gestão de Eficiência Energética 100
8.3. Cofinanciamento por fundos comunitários e nacionais 102
9. CONCLUSÕES 106
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 107
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Exemplo de arquitetura de um Sistema de Monitorização de Consumos 26
Figura 2 Modelo do Sistema de Gestão de Energia da ISO 50001 28
Figura 3 Conforto térmico em função da temperatura e humidade relativa 56
Figura 4 Impacto dos ganhos e perdas térmicas nos edifícios 58
Figura 5 Etiquetas Energéticas 60
Figura 6 Rotulagem do consumo de água 69
Figura 7 Sistema de etiquetagem energética de frotas 78
Figura 8 Etiqueta energética para pneus 79
Figura 10 Identificadores de combustíveis para veículos rodoviários 80
Figura 10 Biocombustíveis nos transportes 82
Figura 11 Pontos de carregamento de veículos elétricos em Portugal Continental 86
Figura 12 Ciclos e Períodos horários dos fornecimentos de energia elétrica 90
Figura 13 Ciclo de vida de um contrato de desempenho energético 101
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1 Evolução da Intensidade Energética de Portugal, Média da EU e Zona Euro 11
Gráfico 2 Evolução da Intensidade Energética por setor de atividade em Portugal 12
Gráfico 3 Evolução da Dependência Energética de Portugal 13
Gráfico 4 Esquema de funcionamento do protocolo de medição e verificação 25
Gráfico 5 Desagregação do consumo de energia final em 2016 por setor 54
Gráfico 6 Evolução do consumo de energia final do setor dos transportes em Portugal 77
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 Medidas Transversais de Eficiência Energética na Indústria 32
Tabela 2 Valores típicos de eficiência de compressores 36
Tabela 3 Tarifas aplicáveis a 2018 75
Tabela 4 Escalões de energia reativa e respetivo fator multiplicativo 93
SIGLAS E ACRÓNIMOS
APEMETA | Associação Portuguesa de Empresas de Tecnologias Ambientais |
AMBIPOR II | Projeto Ambiente em Portugal II (dinamizado pela APEMETA) |
AQS | Águas Quentes Sanitárias |
ARCE | Acordos de Racionalização dos Consumos de Energia |
CDE | Contratos de Desempenho Energético |
CIE | Consumidor Intensivo de Energia |
CMVP | Profissionais Certificados de Medição e Verificação |
DGEG | Direção-Geral de Energia e Geologia |
ESE | Empresa de Serviços Energéticos |
FEE | Fundo de Eficiência Energética |
GEE | Gases com Efeito de Estufa |
GES | Grande Edifício de Comércio e Serviços |
IPMVP | Protocolo Internacional de Medição e Verificação do Desempenho Energético |
MEE | Medidas de Eficiência Energética |
PIB | Produto Interno Bruto |
PNAC | Programa Nacional para as Alterações Climáticas |
PNAEE | Plano Nacional de Ação para a Eficiência Energética |
PREn | Planos de Racionalização dos Consumos de Energia |
RGCEST | Regulamento da Gestão do Consumo de Energia para o Setor dos Transportes |
SCE | Sistema de Certificação Energética de Edifícios |
SEEF | Sistema de Etiquetagem Energética de Frotas |
SGCIE | Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia |
SGE | Sistemas de Gestão Energética |
SMC | Sistema de Monitorização de Consumos |
TEP | Tonelada Equivalente de Petróleo |
TIM | Técnico de Instalação e Manutenção |
U | Coeficiente de transmissão térmica |
URE | Utilização Racional de Energia |
1. ENQUADRAMENTO
O desempenho energético tem um impacto relevante na competitividade da economia, razão pela qual é fundamental investir neste setor de forma a tornar as nossas organizações mais competitivas e sustentáveis.
A eficiência energética tem um papel essencial a desempenhar, contribuindo de forma determinante para reduzir os consumos energéticos, possibilitando desta forma a redução dos respetivos custos e pegada ecológica.
Apesar da abundante legislação e informação que existe sobre esta matéria, é importante que as empresas disponham de um Guia de boas práticas em eficiência energética, que sistematize os principais equipamentos e sistemas onde se podem identificar e executar medidas de melhoria neste domínio.
Ao invés de uma abordagem setorial, o presente Guia aborda a eficiência energética no setor empresarial/industrial de forma generalizada, e transversal, abordando os diversos equipamentos e tecnologias que, de uma forma generalizada, se encontram na indústria nacional, procedendo à sua identificação e descrição, destacando e enfatizando medidas de melhoria que se podem alcançar, desde a aquisição dos equipamentos, às condições de operação e manutenção.
O presente Guia pretende constituir-se também como uma ferramenta essencial tanto para processos de tomada de decisão, como para apoio à realização de auditorias energéticas, descrevendo as soluções tecnológicas mais adequadas e atualmente disponíveis para aplicação no setor industrial.
A redução da intensidade energética é um fator determinante na melhoria da competitividade das organizações, conduzindo, simultaneamente, à redução do consumo de energia primária e à redução da dependência energética de Portugal, e à descarbonização da sociedade associada a uma diminuição geral das emissões poluentes, com um efeito positivo na defesa do ambiente, da biodiversidade e da saúde pública.
1.1. Estrutura do Guia
O presente Guia é um documento composto por 7 principais capítulos que têm como objetivo central abordar as questões mais relevantes de eficiência energética elencando ações que podem ser desenvolvidas pelas empresas na sua promoção e implementação.
• Capítulo 1 – Enquadramento
• Capítulo 2 – Introdução
Neste capítulo, é apresentada uma caraterização do setor da energia em Portugal, quanto aos principais indicadores energéticos, a política energética e legislação nacional para a eficiência energética.
• Capítulo 3 – Gestão da Energia
Capítulo dedicado ao processo de gestão de energia, de forma transversal, e aos principais passos e metodologias para o aumento da eficiência energética, tendo em conta a importância da realização de diagnósticos e de auditorias energéticas, e o devido seguimento da implementação e execução de medidas de melhoria, seja por via de processos diretos ou através da utilização de sistemas de monitorização de consumos energéticos ou até da implementação de processos de certificação, como a implementação da Norma ISO 50001 (sistemas de gestão de energia) e a sua articulação com outras normativas já bastante difundidas em Portugal (p. ex. Normas ISO 9001 ou ISO 14001).
• Capítulo 4 – Gestão de Energia na Indústria
Capítulo dedicado às empresas (indústria), no qual é abordada a importância da gestão de energia e feita uma abordagem a medidas transversais de eficiência energética, como, por exemplo, nos equipamentos e sistemas de força motriz, no ar comprimido, na componente térmica, nos sistemas de iluminação ou na acoplação de sistemas de autoconsumo, especificamente por via de aproveitamento de recursos energéticos endógenos.
Neste capítulo é também feita uma abordagem a medidas setoriais de eficiência energética, nomeadamente nos setores da energia, dos resíduos e da água, mas também em alguns setores específicos da indústria transformadora.
• Capítulo 5 – Gestão de Energia nos Edifícios
Capítulo dedicado aos edifícios, realçando e enquadrando a importância do cumprimento dos parâmetros essenciais para garantir um adequado índice de conforto térmico dos utilizadores, seja ao nível de medidas de eficiência energética (p. ex. na envolvente do edifício ou nos sistemas de climatização e/ou ventilação).
O capítulo aborda ainda as medidas de melhoria com maior aplicabilidade nos edifícios, ao nível dos sistemas de iluminação, de águas quentes sanitárias e do potencial de aproveitamento das Energias Renováveis.
• Capítulo 6 – Gestão de Energia nos Transportes
Capítulo dedicado ao setor dos transportes, abordando a importância de serem introduzidos combustíveis alternativos e fomentado o aproveitamento da mobilidade elétrica, bem como aspetos relacionados como a adequada gestão de frotas, seja por via da utilização de sistemas de gestão e/ou de monitorização, de mecanismos de manutenção preventiva ou pela adoção de comportamentos de eco-condução.
• Capítulo 7 – Contratos de Fornecimento de Energia
Capítulo dedicado à questão contratual, abordando os principais aspetos relacionados com os contratos de aquisição de energia, que possam permitir estratégias competitivas de negociação comercial.
• Capítulo 8 – Modelos de financiamento
Por fim, um capítulo dedicado aos diferentes modelos de financiamento de medidas de melhoria da eficiência energética ou de aproveitamento de energias renováveis.
Os Capítulos complementam-se entre si, uma vez que a divisão dos mesmos e dos temas que os compõem não é estanque, existindo sistemas, equipamentos ou medidas de eficiência energética que são transversais.
2. INTRODUÇÃO
2.1. Energia em Portugal
2.1.1. Intensidade Energética
Portugal é um país com uma elevada intensidade energética, sendo este um indicador utilizado para a monitorização da evolução da eficiência energética global do país.
Ainda assim, a economia portuguesa tem vindo a diminuir a sua intensidade energética, expressa em consumo de energia primária (tep – tonelada equivalente de petróleo) por unidade de Produto Interno Bruto (PIB, em milhões de euros, a preços constantes de 2011).
160
140
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100
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
UE28 - União Europeia (28 Países) ZE19 - Zona Euro (19 Países) PT - Portugal
Intensidade Energética (tep/M€)
A intensidade energética de Portugal tem apresentado uma tendência de convergência com a média europeia, conforme ilustra o Gráfico 1 [1] [2]:
Gráfico 1 Evolução da Intensidade Energética de Portugal, Média da EU e Zona Euro
A intensidade energética em 2016 [2] apresentou o valor de 86,84 tep/M€ (-2,69% face a 2015). Comparando os valores de 2016 com 2000 temos uma diminuição de 37,78% da intensidade energética.
500
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2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016P
Indústria Agricultura e Pescas Transportes Serviços Doméstico
tep/M€
Analisando a intensidade energética por setor de atividade, conforme a desagregação feita pela Direção-Geral de Energia e Geologia (DGEG), e ilustrada no Gráfico 2 [1], utilizando valores de PIB a preços constantes de 2011, podemos verificar que a evolução/diminuição da intensidade energética tem sido mais visível nos setores da Indústria (-3,2% face a 2015) e nos Serviços (- 3,2% face a 2015), sendo que, no setor Doméstico (0,0% face a 2015) e no dos Transportes (+ 0,3% face a 2015), este indicador não apresentou alterações consideráveis e, no setor da Agricultura e Pescas, a intensidade energética inverteu a tendência de diminuição de Portugal, tendo aumentado em 12,2% face a 2015.
Gráfico 2 Evolução da Intensidade Energética por setor de atividade em Portugal
2.1.2. Dependência Energética
A aposta nas energias renováveis, e na eficiência energética, conforme referido anteriormente, permitiu a Portugal diminuir a sua dependência energética de 84%, em 2004, para 75%, em 2016. Todavia, Portugal tem ainda uma dependência energética elevada.
As necessidades de importações energéticas de Portugal estão fortemente relacionadas com a capacidade existente do aproveitamento dos recursos naturais e renováveis disponíveis no território, existindo uma relação direta com o aumento das importações energéticas e a diminuição da energia renovável produzida localmente, como se pode verificar no Gráfico 3 [1] [3].
18.000
95%
16.000
89%
90%
14.000
84%
84%
83%
83%
81%
85%
12.000
79% 79%
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76%
80%
74%
75%
72%
75%
8.000
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6.000
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55%
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016P
Produção Hídrica
Produção Eólica
Dependência Energética
GWh
Gráfico 3 Evolução da Dependência Energética de Portugal
A eficiência energética e o aproveitamento das energias renováveis permitem o cumprimento simultâneo dos objetivos da política energética, do aumento da competitividade económica, da segurança de abastecimento e da redução da dependência energética.
As emissões de Gases com Efeito de Estufa (GEE) em Portugal, associadas ao consumo de energia, têm vindo a apresentar uma tendência de redução, tendo passado de 85,1 Mton CO2eq, em 2004, para 67,8 Xxxx XX0xx em 2016, o que representa uma redução de 20,4% das emissões totais de GEE.
Saliente-se que o setor energético apresenta um peso considerável nas emissões totais de GEE, chegando em 2016 a ter um peso de 69,4% nas emissões totais de GEE. Todavia, a redução das emissões neste setor tem sido superior à das emissões totais (23,6% de redução de 2004 para 2016).
2.2. Política Energética
O desenvolvimento da atividade económica nacional deve estar relacionado com o aumento da eficiência energética e, sempre que economicamente viável, com o aproveitamento das fontes de energia renovável, como forma/metodologia de redução da intensidade energética. A política energética nacional tem como principais objetivos:
• Reduzir significativamente as emissões de gases com efeito de estufa, de forma sustentável;
• Reforçar a diversificação das fontes de energia primária, contribuindo para aumentar estruturalmente a segurança de abastecimento do País;
• Aumentar a eficiência energética da economia, contribuindo para a redução da despesa pública e o uso eficiente dos recursos;
• Contribuir para o aumento da competitividade da economia, através da redução dos consumos e custos associados ao funcionamento das empresas e à gestão da economia doméstica, libertando recursos para dinamizar a procura interna e novos investimentos.
No âmbito de uma política que aposta num modelo energético racional e sustentável, sem comprometer a competitividade das empresas, nem a qualidade de vida dos cidadãos, foram desenvolvidos programas e planos que convergem para objetivos específicos, mediante a dinamização e implementação de medidas a vários níveis, destacando-se:
• PNAEE - Plano Nacional de Ação para a Eficiência Energética
O PNAEE define a estratégia nacional para a Eficiência Energética tendo por objetivo tornar a eficiência energética numa prioridade da política energética, tendo em conta, por um lado, que, até à data, Portugal não possui recursos fósseis endógenos, nem volume suficiente de compras de energia primária para influenciar preços de mercado, e, por outro, que os incrementos na eficiência energética promovem a proteção ambiental e a segurança energética com uma relação custo-benefício favorável.
O PNAEE integra seis áreas específicas dos setores dos transportes, residencial e serviços, indústria, estado, comportamentos e agricultura, que agregam um total de dez programas com um leque de medidas de melhoria da eficiência energética, orientadas para a procura de energia e que, de uma forma quantificável e monitorizável, visam alcançar os objetivos propostos.
Ver mais em xxx.xxxxx.xx.
• PNAER - Plano Nacional de Ação para as Energias Renováveis
O PNAER prevê uma quota de 60% de eletricidade de origem renovável e uma meta global de energias renováveis de 35%. Estabelece, para tal, as trajetórias de introdução de FER (fontes de energias renováveis) em três grandes setores: aquecimento e arrefecimento, eletricidade e transportes.
Ver mais em xxxx://xxxx.xxx.xx/xxxxxxxxxxxx/00/0000/.
2.3. Legislação
2.3.1. Indústria
O setor da indústria constitui um dos setores com maiores consumos energéticos e com forte dependência de recursos energéticos não renováveis. Segundo a ADENE, o consumo energético do setor da indústria representa cerca de 30% do consumo final de energia em Portugal.
O aumento da eficiência energética na Indústria exige uma atitude pró-ativa por parte dos industriais, para uma adequação efetiva dos seus equipamentos e processos a novas tecnologias e estratégias disponíveis, que promovam a redução da fatura energética e aumento da competitividade.
2.3.1.1. Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia
O SGCIE – Sistema de Gestão dos Consumos Intensivos de Energia aplica-se às instalações consumidoras intensivas de energia com consumos superiores a 500 tep/ano, sendo regulamentado pelo Decreto-Lei n.º 71/2008, de 15 de abril alterado pela Lei n.º 7/2013, de 22 de janeiro, e pelo Decreto-Lei n.º 68-A/2015, de 30 de abril.
O SGCIE prevê que as instalações Consumidoras Intensivas de Energia (CIE) realizem, periodicamente, auditorias energéticas que incidam sobre as condições de utilização de energia e promovam o aumento da eficiência energética, incluindo a utilização de fontes de energia renováveis.
Prevê, ainda, a elaboração e execução de Planos de Racionalização dos Consumos de Energia (PREn), que contemplem objetivos mínimos de eficiência energética. Os PREn, quando aprovados, constituem Acordos de Racionalização dos Consumos de Energia (ARCE) celebrados com a DGEG, associando ao seu cumprimento a obtenção de incentivos pelos Operadores dessas instalações. [6]
As instalações com consumo energético inferior a 500 tep/ano podem, de forma voluntária, aplicar o SGCIE e celebrar ARCE com a DGEG.
Toda a informação sobre o SGCIE pode ser encontrada em xxxx://xxxxx.xxxxxxx.xxxxx.xx/.
2.3.2. Edifícios
O setor dos edifícios é responsável pelo consumo de aproximadamente 40% da energia final e por 36% das emissões de CO2 na Europa [4]. Para fazer face a esta situação, os Estados membros da União Europeia têm vindo a definir um conjunto de medidas com vista a promover a melhoria do desempenho energético e das condições de conforto dos edifícios.
Foi neste contexto que surgiu a Diretiva n.º 2002/91/CE, de 16 de dezembro, relativa ao desempenho energético dos edifícios (Energy Performance in Buildings Directive – EPBD), estabelecendo que todos os Estados-membros implementem um sistema de certificação energética nos edifícios.
Revista em 2010 como Diretiva n.º 2010/31/CE, de 19 de maio, foi transposta para Portugal através do Decreto-Lei n.º 118/2013, de 20 de agosto, assegurando e promovendo a melhoria do desempenho energético dos edifícios, através do Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE).
2.3.2.1. Sistema de Certificação Energética de Edifícios
A certificação energética de edifícios permite disponibilizar ao consumidor informação sobre o desempenho energético dos edifícios, bem como informação sobre medidas que permitam a redução de custos com a utilização de energia e a melhoria do conforto térmico. A certificação energética facilita, em alguns casos, o acesso a financiamento e benefícios fiscais.
Praticamente todos os edifícios estão abrangidos pelo SCE, seja durante o processo de licenciamento, ou no momento de venda ou locação. Além de que os grandes edifícios de comércio e serviços (GES), bem como os edifícios públicos de comércio e serviços, com área útil de pavimento superior a 250 m2, cuja propriedade e exploração é uma entidade pública, têm obrigatoriamente de avaliar de forma periódica o seu potencial de melhoria da eficiência energética.
Estão excluídos da aplicação do SCE, conforme Artigo 4.º do Decreto-lei 118/2013 (e suas respetivas alterações), os seguintes casos [5]:
• As instalações industriais, pecuárias ou agrícolas não residenciais com necessidades reduzidas de energia ou não residenciais utilizadas por setor abrangido por acordo setorial nacional sobre desempenho energético;
• Os edifícios utilizados como locais de culto ou para atividades religiosas;
• Os edifícios ou as frações exclusivamente destinados a estacionamentos não climatizados e oficinas;
• Os armazéns em que a presença humana não seja significativa, (ocupação inferior a 2 horas/dia ou a 0,025 pessoas/m2);
• Os edifícios unifamiliares na medida em que constituam edifícios autónomos com área útil igual ou inferior a 50m2;
• Os edifícios de comércio e serviços devolutos, até à sua venda ou locação depois da entrada em vigor do presente diploma;
• Os edifícios em ruínas;
• As infraestruturas militares e os edifícios afetos aos sistemas de informações ou a forças e serviços de segurança que se encontrem sujeitos a regras de controlo e de confidencialidade;
• Os edifícios de comércio e serviços inseridos em instalações sujeitas ao regime aprovado pelo Decreto-Lei n.º 71/2008, de 15 de abril, alterado pela Lei n.º 7/2013, de 22 de janeiro.
A implementação da Certificação Energética tem contribuído para uma maior proximidade entre as políticas de eficiência energética, os cidadãos e os agentes de mercado, permitindo aos utilizadores dos edifícios obter informação, através do Certificado Energético, sobre o desempenho energético dos mesmos e sobre medidas de melhoria que podem contribuir para o aumento da eficiência energética e redução de custos, assegurando o conforto térmico dos utilizadores.
Em edifícios novos, a Certificação Energética serve de mecanismo de verificação do cumprimento dos requisitos a que esses edifícios estão sujeitos, para garantir as condições de conforto e a utilização de sistemas energeticamente eficientes. Em edifícios existentes, serve de elemento de promoção, bem como de identificação das medidas que podem conduzir a uma melhoria no desempenho energético e conforto.
Uma área que é normalmente descurada, e que contribui para eventuais desperdícios de energia, é a instalação, condução e manutenção de sistemas técnicos, que está prevista no Decreto-Lei n.º 28/2016, no seu artigo 37.º, onde se refere que:
1. Os sistemas técnicos dos edifícios (…) devem ser instalados, conduzidos e mantidos de modo a garantir o seu funcionamento em condições otimizadas de eficiência energética e de promoção da qualidade do ar interior.
2. Na instalação, condução e manutenção dos equipamentos e sistemas técnicos (…) devem ser tidos em particular atenção por parte do Técnico de Instalação e Manutenção (“TIM”):
a) Os requisitos de instalação;
b) A qualidade, organização e gestão da manutenção, incluindo o respetivo planeamento, os registos de ocorrências, os detalhes das tarefas e das operações e outras ações e documentação necessárias para esse efeito;
c) A operacionalidade das instalações através de uma condução otimizada que garanta o seu funcionamento em regimes de elevada eficiência energética.
O SCE integra o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) e o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS), que se apresentam em seguida.
O REH estabelece os requisitos para os edifícios de habitação, novos ou sujeitos a intervenções, bem como os parâmetros e metodologias de caracterização do desempenho energético, em condições nominais, no sentido de promover a melhoria do respetivo comportamento térmico, a eficiência dos seus sistemas técnicos e a minimização do risco de ocorrência de condensações superficiais nos elementos da envolvente.
O RECS estabelece as regras a observar no projeto, construção, alteração, operação e manutenção de edifícios de comércio e serviços, e seus sistemas técnicos, bem como os requisitos para a caracterização do seu desempenho, no sentido de promover a eficiência energética e a qualidade do ar interior.
Toda a informação sobre o SCE pode ser encontrada em xxx.xxx.xx
2.3.3. Transportes
2.3.3.1. Regulamento da Gestão do Consumo de Energia para o Setor dos Transportes
Atualmente, o setor dos transportes segue o Regulamento da Gestão do Consumo de Energia para o Setor dos Transportes (RGCEST), conforme definido na Portaria n.º 228/90, de 27 de março de 1990 [7].
O RGCEST aplica-se às empresas de transporte e às empresas com frotas próprias consumidoras intensivas de energia, cujo consumo energético durante o ano anterior tenha sido superior a 500 tep (toneladas equivalentes de petróleo), e estabelece metas para a redução progressiva dos consumos específicos de energia.
A metodologia impõe a realização de uma auditoria energética de três em três anos, com o objetivo de identificar o potencial de economias de energia a consubstanciar na elaboração de um plano de racionalização, com as medidas de melhoria de eficiência energética a serem implementadas nos três anos seguintes.
As metas de eficiência energética para o setor dos transportes definidas implicam uma redução energética mínima de 5% dos indicadores dos respetivos consumos específicos a cada 3 anos.
2.3.4. Eficiência Energética e Produção em Cogeração
O Decreto-Lei n.º 68-A/2015, de 30 de abril, e a e Declaração de Retificação n.º 30- A/2015, de 26 de junho, estabelecem as disposições em matéria de eficiência energética e cogeração, transpondo para a ordem jurídica interna a Diretiva 2012/27/UE, do Parlamento Europeu e do Concelho, de 25 de outubro de 2012, relativa à Eficiência Energética, e vieram prever a obrigação, para todas as empresas que não sejam PME, de realização de uma auditoria energética a cada quatro anos, às suas instalações, ou a cada oito anos, caso se verifique que as mesmas não são rentáveis.
As empresas que não sejam PME devem registar-se junto da Direção-Geral de Energia e Geologia (DGEG), sendo-lhes atribuído um código de identificação, ao qual é associada toda a informação relativa aos seus consumos totais de energia, com o objetivo de monitorizar a evolução dos referidos consumos.
Saliente-se que, para efeitos de validação deste critério energético e conforme definido no Decreto-Lei 68-A/2015, empresas não PME são as empresas com 250 ou mais trabalhadores e cujo volume de negócios anual excede € 50.000.000, ou cujo balanço total anual excede € 43.000.000.
Devem ainda registar, de quatro em quatro anos, os seus consumos de energia relativos aos anos anteriores, ainda que estejam dispensadas de realizar auditorias energéticas com essa periodicidade. Saliente-se que este regime é autónomo e não isenta as empresas da aplicação do regime da certificação energética, quando aplicável.
3. GESTÃO DE ENERGIA
A energia apresenta-se cada vez mais como um custo importante na estrutura de uma organização, sendo não só um custo financeiro, mas também um custo ambiental, sendo assim crucial promover a consciencialização para a sustentabilidade ambiental e social.
À medida que o custo da energia aumenta e que os problemas ambientais ganham maior importância, a viabilidade de ações que visam o aumento da eficiência energética, assume-se como fundamental.
A gestão de energia deve iniciar-se na fase de projeto de um edifício ou de uma instalação, bem como na definição dos seus sistemas e equipamentos, com considerações relativas à utilização dos mesmos. Esta abordagem constitui uma estratégia de conservação de energia através da redução de necessidades futuras, i.e., esta prática permite conceber edifícios e instalações com melhor desempenho energético, e escolher sistemas e equipamentos mais eficientes que irão traduzir-se num custo de exploração inferior.
No caso de edifícios e instalações existentes, a gestão de energia permite uma redução dos consumos e custos de energia atuais através da otimização das condições de operação dos vários equipamentos e sistemas.
A diversidade de formas de energia utilizadas num edifício ou instalação, e a complexidade das diferentes transformações que podem intervir na utilização da energia, justificam a necessidade de uma rigorosa gestão da energia.
Contudo, a utilização de tecnologias energeticamente mais eficientes, por si só, não é suficiente, caso não seja adotada uma gestão que englobe também os aspetos comportamentais e/ou organizacionais.
O grande objetivo da gestão de energia é garantir que os custos associados à utilização de energia sejam reduzidos, mantendo, ou melhorando, a qualidade dos serviços, permitindo:
• Reduzir a fatura de energia através da implementação de medidas de melhoria da eficiência energética;
• Reduzir custos referentes a deslastres e transferências de consumos, em combinação com os tarifários;
• Diminuir custos relativos à substituição e/ou reparação de equipamentos, através da execução de ações programadas de manutenção;
• Garantir um melhor funcionamento dos sistemas e equipamentos;
• Melhorar e controlar os indicadores de eficiência energética.
O processo de gestão de energia inicia-se habitualmente com a realização de um diagnóstico ou de uma auditoria energética, onde é possível identificar e quantificar os fluxos de energia pelos equipamentos e seus sistemas, identificar desperdícios e determinar oportunidades para eliminar (ou pelo menos minimizar) as ineficiências.
A gestão de energia é o caminho a seguir para acrescentar valor, através da redução de custos e da ineficiência da utilização de energia: gerir energia é otimizar.
Para gerir é necessário conhecer o objeto de gestão.
3.1. Eficiência Energética
A energia que é utilizada está sujeita a inúmeros processos, desde a captação, passando pela conversão, na sua fase de produção, transporte e distribuição, à sua utilização final (p. ex. luz), ao longo dos quais ocorrem desperdícios/perdas. Esta ineficiência obriga à produção de mais energia do que aquela que é consumida para satisfazer as necessidades.
A eficiência energética tem como objetivo equilibrar este balanço, traduzindo-se não só numa redução do consumo energético, mas também do custo financeiro que o mesmo acarreta.
A base fundamental do conceito de “eficiência energética” é relativamente simples: satisfação das necessidades atuais com um consumo energético inferior, i.e., fazer o mesmo (atividade), com menos (consumo energético).
A sua aplicação é implementada através de medidas que promovam a redução do consumo de energia, permitindo manter ou melhorar os níveis de conforto, qualidade e/ou produção.
As Medidas de Eficiência Energética (MEE) são previamente identificadas através da realização de diagnósticos, levantamentos ou de auditorias energéticas, que permitem a caraterização dos consumos de energia da instalação e a posterior identificação de medidas de eficiência energética.
3.2. Auditoria Energética
Uma Auditoria Energética consiste no levantamento detalhado de todos os aspetos relacionados com o uso da energia ou que, de alguma forma, contribuam para a caraterização dos fluxos energéticos:
• Tem como objetivo a identificação e caracterização energética dos diferentes equipamentos e sistemas existentes numa instalação;
• Estabelece correlações entre o consumo de energia e a utilização do edifício, ou a produção de uma instalação permitindo o cálculo dos correspondentes consumos específicos de energia e de indicadores de eficiência energética (ex. kWh/m2; kWh/utilizador, kWh/ton de produto, Litros/km, entre outros);
• Permite identificar medidas com viabilidade técnico-económica passiveis de implementação, de modo a aumentar a eficiência energética e/ou a reduzir a fatura energética.
Assim, a auditoria energética é o primeiro passo para uma gestão efetiva de energia e deve ser realizada regularmente ou mesmo de forma contínua (através de sistema de monitorização).
Saliente-se que a eficiência energética não está exclusivamente relacionada com a redução do consumo e/ou custo – é fundamental garantir que as condições necessárias para o uso da energia se mantêm.
É a utilização de Indicadores de Intensidade Energética (IEE) e Consumo Específico (ICE), em paralelo com um contínuo acompanhamento da instalação, que garante a aplicabilidade do termo “eficiência”.
3.2.1. Medidas de Eficiência Energética
As medidas de eficiência energética (MEE) são ações, com ou sem necessidade de investimento, que permitem uma mitigação do consumo (e em especial do custo) de energia, mantendo ou melhorando as condições de utilização/funcionamento de uma instalação.
Como referido anteriormente, a realização de diagnóstico/auditoria energética permite identificar as MEE mais adequadas para a redução da fatura anual de energia dos edifícios e instalações.
As medidas, desenvolvidas em articulação com as entidades responsáveis pela gestão dos edifícios e instalações, incorporam uma análise técnico-económica, que considera a redução anual dos consumos e custos energéticos (e caso se aplique, nos custos de manutenção), o investimento necessário para realizar essa economia e o cálculo do período de retorno do investimento.
Os investimentos são tipicamente hierarquizados e classificados segundo três grupos:
• Medidas de boa gestão energética: estas medidas não requerem qualquer investimento em capex1, apenas ações de boa gestão, ou seja, formação e adequada operação de equipamentos, recolha de dados e leitura de instrumentos de medida;
• Medidas de investimento médio: são medidas de baixo investimento, como sejam investimentos em equipamentos de monitorização ou pequenas alterações na iluminação;
• Medidas de elevado investimento: medidas com um elevado investimento inicial, embora, em algumas situações com períodos de retorno relativamente baixos, como a substituição integral de equipamentos.
Em última análise, e excetuando casos de obrigatoriedade legal, as medidas a implementar são sempre decisão do proprietário/gestor, pois é quem conhece verdadeiramente a sua instalação.
Esta questão é relevante, e não deve ser descurada, sendo necessário validar medida a medida face às disponibilidades de capex e opex2, mas também aos eventuais impactos na produção, conforto, ou exigências legais associadas ao processo produtivo.
3.2.2. Medição e Verificação
O simples facto de se instalar uma medida de eficiência energética não significa que a mesma atinja o objetivo de poupança. É importante medir e verificar o efeito da mesma.
Assim, as ações de Medição e Verificação (M&V) são fundamentais para validar as ações de eficiência energética, devendo ser adotados protocolos reconhecidos internacionalmente.
1 sigla derivada da expressão inglesa Capital Expenditure (em português, despesas de capital ou investimento em bens de capital)
2 sigla derivada da expressão inglesa Operational Expenditure (em português, despesas operacionais ou capital utilizado para manter ou melhorar os bens físicos de uma empresa)
O protocolo mais utilizado, e para o qual existem múltiplos técnicos credenciados em Portugal, é o Protocolo Internacional de Medição e Verificação do Desempenho Energético (International Performance Measurement and Verification Protocol - IPMVP), gerido pela Efficiency Valuation Organization (EVO) [8].
A adoção de planos de Medição & Verificação garante que a avaliação das medidas de eficiência energética é mais fiável e eficaz, devendo ser efetuada por técnicos qualificados no âmbito do IPMVP, os chamados “Profissionais Certificados de Medição e Verificação” (Certified Measurement & Verification Professional - CMVP) para o efeito.
Apenas com a adoção destas técnicas de M&V é que é possível validar, por exemplo, o impacto de um aumento de produção na medida de eficiência energética implementada.
Gráfico 4 Esquema de funcionamento do protocolo de medição e verificação
Pode encontrar toda a informação sobre o IPMVP em xxxxx://xxx-xxxxx.xxx/
3.3. Sistemas de Gestão
3.3.1. Sistemas de Monitorização de Consumos Energéticos
Qualquer metodologia de gestão de energia pressupõe como ponto de partida, o conhecimento detalhado dos consumos de energia, quer do ponto de vista operacional, bem como do ponto de vista energético.
Assim, torna-se necessário dispor de um sistema de contabilidade energética, que permita caraterizar a situação energética da instalação, processo e equipamentos em tempo real.
A energia deve ser gerida como um outro qualquer fator de produção. Se a gestão dos recursos energéticos for uma tarefa complicada e exigente, ela será descurada, permitindo a existência de procedimentos pouco eficientes.
Como tal, existem alguns meios auxiliares para esta gestão, como por exemplo a existência de contadores de energia elétrica, em cada secção, piso ou tipo de equipamento, podendo ser interligados a um sistema de recolha e armazenamento de informação, originando aquilo a que se chama um Sistema de Monitorização de Consumos (SMC), conforme ilustrado na Figura 1 [9].
Figura 1 Exemplo de arquitetura de um Sistema de Monitorização de Consumos
Um SMC tem como principal função conferir uma visão global e centralizada do estado de funcionamento de toda a instalação, permitindo determinar e estabelecer padrões de consumo, facilitando o conhecimento dos consumos dos vários setores/equipamentos.
Com base nesta informação, é possível estabelecer um plano de ação, atribuindo prioridades de intervenção para os setores com consumos considerados excessivos.
Estes sistemas permitem detetar situações anómalas através de consumos (de eletricidade, gás, água ou vapor) não proporcionais à utilização, auxiliando assim os serviços de manutenção.
Adicionalmente, é ainda possível monitorizar, in real time, a redução dos consumos de energia resultantes da instalação de medidas de eficiência energética, isto é, ao alterar-se o tipo de iluminação, para uma mais eficiente, é possível conhecer de forma imediata as economias obtidas de forma clara e precisa.
O acesso aos dados está sempre disponível, podendo o operador aceder a um conjunto de informações geradas e recolhidas pelos diversos equipamentos distribuídos pela instalação e armazenados em bases de dados, podendo exportar e tratar a informação, por exemplo, em folhas de cálculo, ou relatórios previamente configurados.
Existem também sistemas de monitorização de consumos, que permitem atuar em diversas cargas/equipamentos, vulgarmente designados por Sistemas de Gestão Energética (SGE).
A automação dos equipamentos elétricos permite uma grande contribuição para a economia de energia, através de sistemas de controlo de ponta e deslastre de cargas, sistema de gestão integrada, entre outras. De uma forma geral, a utilização de equipamentos automáticos de controlo introduz vantagens ao processo de gestão de energia, sendo amortizados através das economias de energia que proporcionam.
Na maioria das aplicações o tempo de retorno do investimento destes equipamentos é bastante reduzido.
3.3.2. Sistemas de Gestão de Energia – ISO 50001
A gestão de energia é um processo continuado no tempo que exige uma sistematização das ações, de forma a obter uma melhoria contínua da eficiência energética. A norma internacional dedicada em exclusivo à gestão de energia é a norma ISO 50001.
A ISO 50001 tem como objetivo permitir estabelecer os sistemas e processos necessários para melhorar o desempenho energético, aumentar a eficiência energética, diminuir os impactes ambientais e aumentar a sua competitividade das organizações.
A versão portuguesa da norma é a NP EN ISO 50001:2012 e a sua implementação pretende assegurar:
• Conhecimento detalhado dos consumos energéticos da organização;
• Contabilização e monitorização da evolução dos consumos de energia;
• Disponibilização de informação para tomada de decisões sobre as medidas a adotar para a melhoria do desempenho energético;
• Adoção de medidas que permitam otimizar a utilização de energia;
• Controlo do resultado dos investimentos realizados.
A implementação do Sistema de Gestão de Energia (SGE) requer uma abordagem sistemática relativamente à eficiência e gestão de energia, sendo, portanto, baseado na metodologia do Ciclo PDCA (“Plan - Do - Check -Act"), incorporando a gestão energética no quotidiano da organização:
Figura 2 Modelo do Sistema de Gestão de Energia da ISO 50001
• Plan (planear): realizar a avaliação energética e estabelecer a linha de base, os indicadores de desempenho energético (IDE), objetivos, metas e planos de ação necessários para produzir resultados que vão melhorar o desempenho energético de acordo com a política de energia da organização.
• Do (executar): implementar os planos de ação de gestão de energia.
• Check (verificar): monitorizar e medir os processos e produtos, as características chave das operações que determinam o desempenho energético face aos objetivos, e relatar os resultados.
• Act (atuar): empreender ações que visem melhorar continuamente o desempenho do SGE.
3.3.3. Integração com Normas ISO 14001 & 9001
Um Sistema de Gestão de Energia em conformidade com os requisitos da Norma ISO 50001, pode ser implementado de forma independente ou ser integrado com outros sistemas de gestão, sobretudo os relativos à gestão da qualidade (ISO 9001) ou ambiente (ISO 14001).
Esta integração é facilitada pelo facto destes sistemas de gestão serem igualmente baseados na metodologia PDCA, sendo então possível proceder-se à integração e consolidação dos vários sistemas de gestão, o que facilita a sua implementação e potencia ganhos de eficiência na organização (recursos humanos, tempo e recursos financeiros).
Este processo implica a consolidação das responsabilidades, recomendando-se nestes casos a avaliação da existência de um responsável global pelo sistema integrado de gestão, que reporte à gestão de topo da organização.
3.4. Standards e melhores práticas
O Investor Confidence Project (ICP) Europe é uma iniciativa, financiada pelo Horizonte 2020, que nasce do reconhecimento das dificuldades no acesso ao financiamento para projetos de eficiência energética e o reconhecimento da importância que a padronização de processos, através da utilização de standards e melhores práticas, pode ter para dinamizar este mercado, nomeadamente aumentando a confiança na tomada de decisão de investimento.
O ICP Europe reúne um conjunto de ferramentas, incluindo um conjunto de protocolos, open source, para a elaboração de projetos de eficiência energética em edifícios, indústria e produção de energia, reduzindo o custo e tempo associado à análise dos projetos permitindo que bancos e instituições possam constituir equipas, que atuem em torno de processos padronizados que utilizam standards técnicos e melhores práticas existentes.
O uso destas ferramentas conduz à certificação internacional Investor Ready Energy Efficiency (IREE) do projeto que garante que nos estudos e auditorias, realizadas para determinar as poupanças de energia, foram utilizadas as melhores práticas e standards existentes ao nível europeu e que em fase de projeto foram também considerados os critérios de comissionamento, operação e manutenção bem como a metodologia de medição e verificação das poupanças energéticas. Esta certificação apenas pode ser executada por profissionais devidamente credenciados e tem por objetivo facilitar o financiamento dos projetos de eficiência energética. Mais informações em xxxx://xxxxxx.xxxxxxxxxxxxx.xxx.
4. GESTÃO DE ENERGIA NA INDÚSTRIA
A gestão de energia nas empresas é condição fundamental para a competitividade no mercado global, no qual estas se encontram atualmente.
No entanto, como não se consegue gerir o que não se conhece, é fundamental que qualquer empresa, independentemente da sua dimensão, tenha um sistema de gestão de energia definido e implementado, pois só assim poderá tomar decisões apoiadas em dados concretos para aumentar a sua eficiência energética e reduzir os seus custos associados ao consumo de energia.
A gestão, a utilização racional de energia e o recurso a fontes de energia endógenas, são instrumentos fundamentais para a redução do consumo associado ao processo de produção do setor empresarial/industrial.
Por esse motivo, as ações de gestão energética não deverão ficar pela fase do projeto das instalações e dos meios de produção, mas sim acompanhar a atividade normal da empresa.
A gestão da energia deve ser suportada na realização sistemática de diagnósticos energéticos às instalações consumidoras e concretizada em planos de atuação, e de investimento, que tenham por objetivo a redução dos consumos e, consequentemente, a redução da fatura energética.
O conhecimento da forma como é utilizada a energia nas empresas industriais, quer nas tecnologias de processo, quer nas tecnologias transversais, é o primeiro passo para a identificação de potenciais medidas de utilização racional da energia e de eficiência energética.
A diversidade de formas de energia utilizadas numa instalação, e a complexidade das diferentes transformações que podem intervir na utilização da energia, justificam a necessidade de uma rigorosa gestão da energia. Contudo, a utilização de tecnologias energeticamente mais eficientes, por si só, não é suficiente caso não seja adotada uma gestão que englobe também os aspetos comportamentais e/ou organizacionais.
O grande objetivo da gestão de energia é garantir que os custos associados à utilização de energia sejam reduzidos, mantendo, ou melhorando, a qualidade dos serviços.
4.1. Utilização Racional de Energia
O conceito de Utilização Racional de Energia (URE), surgido no seguimento dos chamados choques petrolíferos, veio alterar decisivamente a forma de encarar a energia, demonstrando ser possível crescer sem aumentar os consumos ou afetar a qualidade da produção. A chave da questão designa-se gestão de energia. Como qualquer outro fator de produção, a energia deve ser gerida contínua e eficazmente.
Embora o argumento da competitividade continue, naturalmente, a ser aquele que mais sensibiliza a generalidade dos empresários, a crescente pressão ambiental veio reforçar a necessidade de utilizar eficientemente a energia.
Seja por imposição legal, seja pela necessidade de cumprir requisitos ambientais ou, simplesmente, por uma questão de imagem ou de estratégia comercial e de marketing, a eficiência energética está cada vez mais na ordem do dia.
Neste contexto assumem particular importância o levantamento e a auditoria energética, sendo que esta pode também constituir uma obrigação legal para as entidades que estão abrangidas pelo SGCIE, pelo RGCEST ou mesmo pelo Decreto-Lei n.º 68-A/2015, que obriga à realização de auditorias energéticas nas empresas não PME, como referido anteriormente.
Ainda assim, mesmo as instalações que estão isentas do cumprimento desta obrigação, devem avaliar a realização auditorias, como instrumento para a gestão de energia e, obviamente, para uma racionalização das emissões de gases poluentes e custos que lhes estão associadas.
A auditoria energética surge assim como um instrumento fundamental, que o empresário possui para contabilizar os consumos de energia, a eficiência energética dos seus equipamentos e as perdas que se verificam, tendo como finalidade última:
• Relacionar o consumo de energia com a produção ou o serviço da instalação em causa, determinando um indicador energético de grande relevância, o Consumo Específico de Energia;
• Relacionar o consumo de energia com o Valor Acrescentado Bruto (VAB) da atividade da instalação, para determinação de um outro indicador de eficiência energética - a chamada Intensidade Energética;
• Determinar também a Intensidade Carbónica, medida pelo quociente entre o valor das emissões de gases com efeito de estufa resultantes da utilização das várias formas de energia e o respetivo consumo total de energia.
4.2. Medidas Transversais de Eficiência Energética na Indústria
As empresas podem/devem utilizar as Medidas Transversais de eficiência energética, pois são estas as que proporcionam maiores efeitos em termos da redução dos consumos de energia para o conjunto da economia Portuguesa.
É fundamental que os empresários possuam informação sucinta sobre a importância e o potencial impacto técnico-económico destas medidas, sendo que as medidas de maior impacto energético na indústria portuguesa são as apresentadas na tabela seguinte [10]:
Tabela 1 Medidas Transversais de Eficiência Energética na Indústria
Âmbito Medida/Tecnologia
Otimização de motores Sistemas de bombagem
Motores Elétricos
Produção de Calor e Frio
Sistemas de ventilação Sistemas de compressão Cogeração
Sistemas de combustão Recuperação de calor Frio Industrial
Iluminação Iluminação eficiente
Monitorização e controlo Tratamento de efluentes Integração de processos
Manutenção de equipamentos consumidores de energia
Eficiência do Processo Industrial/Outros
Isolamentos térmicos Transportes
Formação e sensibilização de recursos humanos Redução da energia reativa
Nós capítulos seguintes são apresentadas, de forma genérica, as medidas com maior impacto nas empresas industriais. Saliente-se que a sua aplicação a casos concretos deverá ser realizada após um estudo que permita validar o seu impacto.
Informação adicional, e complementar, poderá ser consultada na Brochura Técnica sobre o setor da Energia, documento igualmente desenvolvido no âmbito do Projeto AMBIPOR II.
4.2.1. Força Motriz
Os motores elétricos efetuam a conversão de energia elétrica em energia mecânica útil e desempenham um papel fundamental na indústria, o que se reflete igualmente num peso elevado nos custos energéticos associados ao seu funcionamento. Em Portugal, são responsáveis por 77% do consumo de energia elétrica na indústria [11].
Os consumos para ventilação, bombagem e compressão representam cerca de 60% do consumo de energia elétrica dos motores utilizados na indústria [12].
As medidas para a otimização da eficiência energética dos motores elétricos e sistemas de potência associados têm como objetivo a minimização das perdas energéticas inerentes. Neste âmbito, as medidas seguintes encontram-se entre as mais efetivas.
4.2.1.1. Substituição de motores convencionais por motores mais eficientes
A Norma IEC/EN 60034-30-1:2014 define quatro classes de eficiência energética de motores elétricos trifásicos (IE1, IE2, IE3 e IE4) numa gama de potências de 0,12kW a 1000kW.
Apesar de serem energeticamente mais eficientes, e por essa razão mais económicos em termos operacionais, os motores de alta eficiência são motores que exigem um investimento inicial cerca de 25 a 30% superior em relação aos motores convencionais.
Devido ao acréscimo de custo de investimento, é aconselhada a realização de uma avaliação técnico-económica global do investimento através de uma análise custo-benefício.
A substituição direta de um motor convencional por um de alta eficiência energética é, na maioria dos casos justificada, sendo o investimento recuperado em 1 a 2 anos para motores que funcionem no mínimo 4000 h/ano.
Os motores de alta eficiência também apresentam perdas, no entanto, as suas perdas são inferiores em 30 a 50% quando comparadas com as perdas dos motores convencionais (standard), o que permite que estes motores tenham um rendimento superior em 3 a 4%, podendo atingir um máximo de 8%. [13]
4.2.1.2. Utilização de Variadores Eletrónicos de Velocidade (VEV)
Vários estudos apontam para a utilização de VEV, como a medida com maior potencial de redução do consumo em sistemas motorizados devido ao papel extremamente importante na redução dos consumos de energia. [14]
Na indústria em Portugal, o sobredimensionamento de motores de indução é uma situação muito frequente, devido à utilização sistemática de fatores de segurança muito elevados. O sobredimensionamento excessivo conduz a três desvantagens principais:
• Investimento inicial superior no motor e na aparelhagem de comando e proteção;
• Degradação do rendimento do motor, conduzindo a maiores custos de funcionamento;
• Degradação do fator de potência da instalação, com o consequente aumento dos custos na fatura de energia elétrica ou no aumento da capacidade dos equipamentos de compensação do fator de potência.
Por conseguinte, seria muito benéfico para a maioria dos motores e das instalações se a velocidade destes se ajustasse às necessidades reais de funcionamento.
A velocidade dos motores de indução é determinada pela frequência da tensão de alimentação, pelo seu número de polos e pelo seu fator de carga. Deste modo, para controlar a velocidade dos motores é necessário variar a frequência de tensão de alimentação.
As principais aplicações dos VEV são para o acionamento de bombas, ventiladores e compressores.
Os caudais de fluido necessitam de ser reguláveis ao longo do processo, pelo que são utilizados dispositivos de estrangulamento: válvulas reguladoras de pressão (throttles) e amortecedores de pulsações/vibrações (dampers).
A implementação de VEV é aconselhada para os motores elétricos que funcionam numa carga variável a menos de 50% da sua capacidade nominal, durante pelo menos 20% do tempo efetivo de trabalho, e que apresentem um funcionamento anual superior a 2000 horas.
As principais vantagens da instalação de VEV nos motores elétricos incluem a redução do consumo energético até 50%, com um valor médio de 20 a 25%, a limitação/redução de picos de corrente no arranque e paragem do motor, aumentando a sua vida útil e o seu rendimento. [14]
4.2.2. Ar comprimido
O ar comprimido, como meio de transferência de energia, é uma solução utilizada em praticamente todas as empresas do setor industrial, podendo representar mais de 10% do consumo de energia elétrica da instalação. [15]
No entanto, na maioria das instalações, grande parte da energia consumida na produção de ar comprimido é desperdiçada (perto de 20%) devido a fugas, má utilização, negligência ou deficiente dimensionamento e operação, tendo como consequência o aumento dos custos, das paragens de produção, e do consumo energético.
A otimização energética dos sistemas de ar comprimido, além das medidas de eficiência energética dos sistemas de força motriz, deverá passar por intervenções nas seguintes áreas [15]:
Produção e tratamento do ar comprimido:
• Substituição de compressores sobredimensionados, por compressores mais eficientes e ajustados às reais necessidades de ar comprimido;
• Substituição dos motores elétricos convencionais avariados ou em fim de vida por motores de alto desempenho;
• Utilização de VEV;
• Recuperação e utilização do calor dos sistemas de arrefecimento dos compressores e da central de ar comprimido.
Redes de distribuição de ar comprimido:
• Implementação de um programa/procedimento regular de verificação de fugas de ar comprimido;
• Redução de fugas com a utilização de adaptadores de fugas reduzidas, uniões rápidas de elevada qualidade, etc..
Dispositivos de utilização final:
• Reparação ou substituição de equipamentos com fugas;
• Realização das operações de limpeza com aspiradores elétricos. Estes consomem menos energia que os aparelhos de ar comprimido (bicos de sopor ou pistolas de ar).
4.2.3. Energia Térmica
A energia térmica (produção ou remoção) é necessária a vários processos industriais, daí o seu peso relativo no consumo energético total das instalações industriais.
O calor útil é tipicamente obtido em sistemas de combustão (combustíveis fosseis ou não fósseis), com sistemas de chama direta (queimadores) e sistemas de leitos fluidizados, sendo que a maioria dos sistemas de combustão são caldeiras, fornos ou secadores [16].
As principais medidas de redução das perdas térmicas de um sistema de combustão são a redução da temperatura dos gases de combustão, a diminuição do caudal mássico dos gases de combustão e a otimização e manutenção do isolamento térmico das paredes do sistema de combustão.
Atualmente o fluido mais utilizado no transporte e distribuição de energia térmica na indústria é o vapor de água.
As principais medidas para aumentar a eficiência energética em sistemas de geração e distribuição de vapor são a utilização de permutadores de calor (economizadores) para pré-aquecimento da água de alimentação à caldeira, a recuperação do calor das purgas e a recuperação do denominado “vapor de flash” (vapor gerado por expansão dos condensados). [16]
A remoção da energia térmica nos processos industriais (frio industrial) é usualmente conseguida através de sistemas de compressão de vapor, podendo ser também utilizados processos com ciclos de absorção.
Nos sistemas frigoríficos, o equipamento que consume mais energia é o compressor, sendo consequentemente este que requer a maior atenção no momento de seleção do sistema.
Na Tabela 2 apresentam-se as eficiências típicas de várias tipologias de compressores utilizados em sistemas de refrigeração. [17]
Tabela 2 Valores típicos de eficiência de compressores
Tipo | COP |
Recíproco | 3,5 |
Centrífugo | 5 |
Centrífugo com VEV | 5,5 a 10 |
Parafuso | - |
A eficiência energética de um sistema de refrigeração é expressa pelo Coeficiente de Desempenho (COP), correspondendo ao rácio entre a capacidade de refrigeração e a potência fornecida e sendo calculado de acordo com a seguinte fórmula:
𝐶𝑂𝑃 =
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎çã𝑜 (𝑘𝑊)
𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐹𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑎 (𝑘𝑊)
Este indicador apenas é aplicado à eficiência do compressor, não dando qualquer informação sobre o desempenho/eficiência do sistema de refrigeração como um todo (uma vez que não considera quaisquer equipamentos auxiliares que são necessários neste tipo de sistemas) e depende da temperatura de elevação do sistema (diferença de temperatura entre o evaporador e o condensador). [18]
O processo de armazenamento de energia térmica pode ser obtido por arrefecimento ou aquecimento de uma substância (calor sensível) ou por mudança de fase desta, quer por fusão ou vaporização (calor latente), ficando a energia disponível aquando da ocorrência do processo inverso.
Se o armazenamento for feito através do aumento ou diminuição da temperatura do material é denominado armazenamento de calor sensível [19].
4.2.4. Iluminação
A iluminação eficiente implica a implementação de técnicas e estratégias de base, que podem ser resumidas da seguinte forma:
• Utilização de equipamentos eficientes (fontes de luz, luminárias e auxiliares);
• Aproveitamento da iluminação natural;
• Sistemas de controlo inteligentes;
• Utilizar cores claras nos espaços;
• Fomentar nos colaboradores/utilizadores as boas práticas de utilização dos sistemas de iluminação.
Existem normas para o funcionamento dos sistemas de iluminação, com a definição de requisitos mínimos para a iluminação de cada tipo de utilização.
A norma europeia de iluminação interior EN 12464-1:2011 inclui critérios de qualidade de luz, como a iluminância, uniformidade, redução do brilho e contraste, que servem para quantificar a qualidade da iluminação de acordo com a tarefa visual.
A norma de iluminação exterior EN 12464-2:2016 define, entre outros requisitos, os limites máximos de iluminação, prevenindo assim a poluição luminosa no exterior.
Na Norma EN 12464-1 são especificados quatro critérios, com os parâmetros para cada aplicação:
• Iluminância média mínima requerida por tarefa (Em);
• UGR (Unified Glare Rating) máximo – expressa a probabilidade de encadeamento direto dos ocupantes;
• Uniformidade mínima (Uo);
• Restituição da Cor (Ra).
A implementação de um sistema de iluminação deve ser precedida de um projeto luminotécnico que garanta o cumprimento da normalização e de segurança, ao mesmo tempo que evite que seja instalada iluminação desnecessária e ineficiente.
Existem ferramentas (software) para a realização de projetos luminotécnicos, como o DIAlux [20], o Relux [21] e o Visual [22], entre outros, que permitem encontrar a solução mais adequada aos espaços.
Existem vários tipos de Lâmpadas e de Fontes de Luz que podem apresentar diferentes rendimentos ou eficiências luminosas.
O seu valor é expresso em lumens por watt (lm/W) e representa a relação entre a quantidade de luz emitida e a quantidade de energia elétrica consumida.
Os equipamentos de iluminação não são apenas constituídos por fontes de luz, eles também apresentam outros elementos que têm impacto direto na eficiência energética do sistema de iluminação, como equipamentos auxiliares e equipamentos de reflecção/condução da luz para o local desejado. Assim, para que o sistema de iluminação instalado seja o mais eficiente, deve-se ter também em consideração a qualidade dos outros equipamentos.
A norma EN 60598-1 define os requisitos gerais e os ensaios a realizar para as luminárias.
4.2.5. Sistemas de Autoconsumo
A produção de energia para autoconsumo, quer seja na produção de energia elétrica, quer seja na produção de energia térmica, tem por base o aproveitamento das fontes de energias endógenas e/ou renováveis.
Os sistemas de autoconsumo podem ser benéficos em algumas instalações, principalmente se as necessidades de energia elétrica e térmica forem simultâneas, ou se existirem soluções tecnológicas que permitam o aproveitamento de fontes de energia renovável para a satisfação das necessidades internas de energia (térmica ou elétrica).
Em comum, todos implicam a transformação de uma fonte de energia disponível no local onde é consumida energia, utilizando tecnologias disponíveis no mercado e de implementação fácil e madura.
4.2.6. Cogeração
A produção combinada de energia mecânica (normalmente convertida em energia elétrica) e térmica (calor, para aquecimento de águas, produção de vapor, ar quente, etc.), a partir de uma fonte de combustível (biomassa, fuelóleo, gás natural, gás propano, resíduos industriais), destinados a consumo próprio, de terceiros, ou para venda à rede, é normalmente designado por Cogeração.
A energia térmica pode ainda ser convertida na produção de frio, recorrendo a
chillers, num processo que se designa por trigeração.
Os rendimentos dos sistemas de produção de energia elétrica convencional, que dissipam grande parte da energia contida no combustível utilizado, podem chegar a valores de 65%. Os sistemas de cogeração aproveitam parte desta energia, reduzindo as perdas para valores na ordem dos 15%.
A cogeração é tanto ou mais eficiente, quanto maior for a quantidade de energia térmica aproveitada.
As caraterísticas e necessidades de energia térmica e energia elétrica são fatores chave na seleção da tecnologia mais apropriada, devendo ser analisadas com a devida atenção.
4.2.7. Movimentação de Cargas e Materiais
Na indústria existem vários sistemas de movimentação de matérias-primas, subprodutos ou produtos intermédios, produtos acabados ou de resíduos, como por exemplo, tapetes transportadores (de correias, de esteiras, por gravidade, de parafuso, pneumáticos), elevadores e empilhadores.
Os tapetes transportadores e os elevadores utilizam motores elétricos para realizar a sua função.
A otimização dos motores elétricos eficientes é condição principal para que estes sistemas sejam energeticamente eficientes, motivo pelo qual deve ser dada especial atenção a este elemento nestes sistemas, bem como à otimização das cargas e materiais a movimentar.
A opção por empilhadores elétricos, em detrimento dos empilhadores convencionais (a gasóleo ou a gás), é também uma medida de eficiência energética importante, podendo esta ser otimizada se o carregamento das baterias se realizar nos períodos noturnos, onde o custo da energia elétrica é menor, ou com recurso a sistemas de aproveitamento de energias renováveis, como o solar fotovoltaico.
4.3. Medidas Setoriais de Eficiência Energética na Indústria
Adicionalmente às Medidas Transversais apresentadas nos capítulos anteriores, e que se aplicam à generalidade das instalações industriais, existem múltiplas medidas que se aplicam de forma mais específica a determinados subsetores industriais.
4.3.1. Energia
O setor da energia compreende múltiplas tecnologias de produção, transformação, distribuição e gestão global da energia.
A tipologia das instalações é de grande porte, para aumentar as eficiências e rentabilidades dos investimentos necessários à construção e operação neste setor.
As principais medidas de eficiência energética nas empresas deste setor, são:
• Redução das perdas de energia, quer sejam da energia primária consumida quer da energia final produzida;
• Nas fontes de energia renováveis, em especial na tecnologia fotovoltaica, as operações de limpeza devem ser executadas de forma eficiente;
• Nas centrais térmicas as perdas de calor devem ser minimizadas e os equipamentos auxiliares otimizados, sendo que a recuperação de calor deve ser monitorizada e mantida em níveis adequados;
• Utilização de equipamentos com viabilidade técnica e económica, como turbinas a gás ou vapor com geometria de pás mais eficiente.
No setor do petróleo e gás natural as medidas específicas, que devem ser implementadas, dividem-se em 3 grupos [23]:
Técnicas de conceção ou projeto:
• Análise Pinch – integração de processos devido às quantidades de energia térmica elevadas;
• Integração de calor;
• Recuperação de calor e energia elétrica.
Técnicas de controlo processual e de manutenção:
• Otimização de processos;
• Gestão e redução do consumo de vapor;
• Utilização de padrões de referência energéticos.
Técnicas de produção eficientes em termos energéticos:
• Recurso à geração combinada de calor e energia elétrica – Cogeração;
• Ciclo combinado de gaseificação integrada (IGCC).
Nas grandes instalações de combustão [24] devem ser seguidas as seguintes técnicas de eficiência energética:
• Otimização da combustão;
• Otimização das condições de funcionamento;
• Otimização do ciclo do vapor;
• Minimização dos consumos energéticos dos equipamentos auxiliares;
• Pré-aquecimento do ar de combustão;
• Pré-aquecimento do combustível;
• Sistema de controlo avançado;
• Pré-aquecimento da água de alimentação;
• Recuperação de calor por cogeração (PCCE);
• Condensador de gases de combustão;
• Acumulação de calor;
• Chaminé húmida;
• Descarga na torre de refrigeração;
• Pré-secagem do combustível;
• Minimização das perdas de calor;
• Materiais avançados;
• Atualizações de turbinas de vapor;
• Condições de vapor supercríticas e ultrassupercríticas.
No setor elétrico (distribuição de energia), a qualidade da energia elétrica fornecida pode influenciar a eficiência energética dos equipamentos consumidores sendo habitual existirem perdas energéticas e potência improdutiva nas instalações e na rede de transporte e distribuição de energia elétrica [16].
Podem existir também perdas de capacidade na rede, que conduzam a quedas de tensão, causando o sobreaquecimento e falha prematura de motores elétricos e outros equipamentos.
As medidas de eficiência energética a adotar são as seguintes:
• Compensação da energia reativa;
• Instalação de filtros para eliminação dos harmónicos e outras perturbações;
• Manutenção de fatores de carga nos transformadores acima de 40%;
• Utilização de transformadores eficientes;
• Utilização de cablagem apropriada.
4.3.2. Resíduos
As principais técnicas aplicáveis para aumentar a eficiência energética das instalações de tratamento de resíduos são as seguintes [25]:
• Análise da relação custo benefício de diferentes vetores energéticos;
• Monitorização de fluxos de energia (consumo e geração por fonte) e definição de setores/equipamentos com potencial de redução;
• Definição e cálculo do consumo específico de energia da atividade (ou atividades) e definição de indicadores chave de desempenho numa base anual (por exemplo, MWh / tonelada de resíduos processados);
• Realização de auditorias periódicas para identificar outras oportunidades de redução de consumos;
• Análise da viabilidade da instalação de cogeração;
• Aplicação de medidas operacionais, de manutenção e de limpeza aos equipamentos com maior consumo de energia, tais como:
o Sistemas de climatização, produção de calor e frio para processo;
o Motores e transportadores;
o Sistemas de ar comprimido;
o Sistemas de distribuição de vapor;
o Manutenção de caldeiras, p. ex. otimização do excesso de ar.
• Utilização de técnicas que reduzam o consumo de energia:
o Isolamento térmico de edifícios;
o Uso de fontes de iluminação com elevada eficiência energética;
o Manutenção adequada e periódica de veículos;
o Layout eficiente para reduzir distâncias operacionais;
o Recuperação de calor.
• Aplicação de técnicas físicas básicas e de baixo custo para evitar ineficiências brutas, incluindo métodos de contenção (por exemplo, vedações e portas de fecho automático) e descargas desnecessárias de água ou ar aquecido (por exemplo, através da montagem de sistemas);
• Aplicação de técnicas de eficiência energética nos edifícios de serviços;
• Programação horária do funcionamento dos equipamentos de elevada potência para períodos em que os custos energéticos sejam menores;
• Aproveitamento do biogás para a cogeração ou produção de calor;
• Aproveitamento da energia térmica dos fornos e motores para vaporização, secagem e pré-aquecimento.
4.3.3. Água
Este setor é um utilizador intensivo de força motriz e de sistemas de bombagem, sendo que as medidas de eficiência energética com maior impacto passarão sempre pelas medidas transversais para a indústria.
No entanto, e com o desenvolvimento de soluções informáticas, existem sistemas inteligentes de apoio à operação e gestão das infraestruturas para aumentar a eficiência energética e reduzir os custos apenas com novos set-points ou condições de operação, evitando deste modo a implementação de medidas com custos dificilmente recuperáveis, como a instalação de novas condutas para diminuição das perdas de carga.
As principais medidas específicas de eficiência energética nas empresas do setor de Abastecimento de Água e Saneamento de Águas Residuais incluem as seguintes:
• Otimização da capacidade instalada;
• Valorização de recursos e subprodutos;
• Redução das perdas de água;
• Melhoria/implementação de sistemas de monitorização e controlo;
• Aumento da eficiência energética nos sistemas de bombagem;
• Utilização de indicadores de desempenho para cada instalação;
• Definição de processo de recolha de informação que permita a utilização de indicadores de desempenho mais adequados como o GPX (Green Pump Index).
4.3.4. Materiais e construção
As metodologias de construção estão cada vez mais associadas à construção modular com uma redução do tempo de construção e uma redução da produção de resíduos, com consequentes impactos no consumo energético no setor.
A padronização, pré-fabricação e a utilização de soluções modulares permite melhorar a eficiência energética do setor da construção, sendo necessário:
• Melhorar a padronização e o potencial de personalização;
• Soluções de movimentação de módulos e componentes de grandes dimensões em espaços de construção reduzidos;
• Introdução da automação no processo de construção;
• Desenvolvimento de novas tecnologias de construção (impressão 3D);
• Gestão de tecnologias digitais ao longo da cadeia de valor.
Quanto aos materiais de construção, passam pela implementação de medidas como:
• Otimização dos materiais existentes;
• Novos materiais com base em soluções existentes com múltiplas funcionalidades;
• Desenvolvimento de matérias adequados a novos processos construtivos;
• Software de simulação para o desenvolvimento de novos materiais.
4.3.5. Metalomecânica
As principais medidas específicas de eficiência energética na Indústria Metalomecânica incluem:
• Combustão submersa para aquecimento de banhos:
o Eliminação das perdas térmicas;
o Técnica com menores custos energéticos e de manutenção;
o Reutilização de desperdícios.
• Otimização de fornos:
o Recuperação de calor dos gases de combustão;
o Colocação de queimadores radiantes no teto;
o Utilização de material refratário com baixa massa térmica;
o Redução de entrada de ar parasita;
o Minimização da dimensão das portas de carga e descarga.
Em particular, nas indústrias Metalúrgicas e de Fundição, existem ainda medidas de eficiência energética passiveis de aplicação dedicada:
• Melhoria da qualidade dos ânodos e dos cátodos;
o Otimização do setor da fusão (tipo de forno; temperatura e tempo de sobreaquecimento).
• Aumento do número de fundidos por cavidade;
• Aumento do rendimento do metal vazado;
• Diminuição da taxa de refugo;
• Despoeiramento;
• Aumento da cadência do ciclo;
• Redução de sobre espessuras.
4.3.6. Extrativo
Este setor utiliza, de uma forma geral, equipamento de movimentação de cargas de grande capacidade, sendo as principais medidas de eficiência energética associadas a este setor as seguintes:
• Criação de indicadores de consumo para os principais equipamentos associados à carga movimentada;
• Otimização da concentração/teores da matéria-prima;
• Processo de explosão, separação e remoção de resíduos inteligentes;
• Adotar uma estratégia de trituração eficiente de energia integrada;
• Use tecnologias de moagem mais eficientes em termos energéticos;
• Utilização do tamanho de moagem mais grosso possível;
• Circuitos de trituração mais avançados e flexíveis;
• Melhoria da eficiência dos processos de separação (Jameson Cell);
• Otimização dos sistemas de transporte;
• Melhoria da eficiência energética no transporte de produtos acabados com a opção de meios de transportes mais eficientes (p. ex. ferrovia);
• Ventilação e climatização eficiente em minas subterrâneas;
• Manutenção adequada dos sistemas de ventilação.
Outras oportunidades de eficiência energética podem ser alcançadas com a implementação de melhorias em tecnologias específicas, como motores, bombas e ventiladores, sistemas de iluminação e compressores de ar, sistemas que também consomem uma quantidade significativa de energia no setor extrativo [26].
4.3.7. Agrícola e Pecuário
No setor Agrícola as medidas de eficiência energética específicas são [27]:
• Utilização de sistemas de rega inteligentes, com base em sensores de humidade e temperatura e necessidades de cada cultura;
• Utilização de energias renováveis para abastecimento local;
• Sistemas de controlo do rendimento da produção (p. ex. sistemas de gestão energética);
• Manutenção regular dos sistemas de rega e de outros equipamentos mecânicos e elétricos.
No setor Pecuário as medidas específicas de eficiência energética são [28]:
• Sistemas de climatização e de ventilação de elevada eficiência, com promoção da ventilação natural e utilização de permutadores de calor;
• Otimização da gestão e dos sistemas de climatização e ventilação, em especial quando são utilizados sistemas de limpeza do ar;
• Isolamento das paredes, pavimentos e/ou das coberturas dos alojamentos dos animais;
• Utilização de iluminação eficiente e de bombas de calor para a recuperação de calor.
4.3.8. Alimentar
No setor Alimentar as medidas específicas de eficiência energética são [15]:
• Esterilização por feixe de eletrões, que permite a redução de 90% do consumo energético em relação à pasteurização clássica;
• Esterilização com autoclave horizontal, que permite economias de energia e processos de carga e descarga mais fáceis e seguros para os trabalhadores;
• Utilização de isolamento interior de politetrafluoretileno (PTFE), permite a diminuição das perdas térmicas e a melhoria das necessidades de limpeza do acondicionamento, sendo que na substituição de máquinas acondicionadoras este tipo de isolamento deve ser considerado;
• Utilização de tecnologia de separação por membrana (Osmose Inversa, Nanofiltração, Ultrafiltração, Microfiltração, Electrodiálise, Permeação Gasosa ou Pervaporação) nos processos de concentração, fracionamento e purificação de produtos, permite reduzir as necessidades de energia térmica associadas aos processos tradicionais de separação, evaporação e filtração, podendo no entanto implicar um aumento do consumo nos sistemas de bombagem (devido à perda de carga adicional), sendo que no balanço global estes processos podem conduzir a economias energéticas consideráveis;
• Mudança de moinhos horizontais para verticais, que permitem uma economia de energia associada a uma maior produção por unidade de potência, pode variar entre 40 a 70%;
• Substituição da destilação convencional à pressão atmosférica por destilação sob vácuo.
4.3.9. Papel
Na indústria do Papel, as melhores técnicas disponíveis podem ser resumidas nas seguintes [29]:
• Elevado teor de sólidos secos da casca, por recurso a prensas eficientes ou a secagem;
• Fecho de circuitos de Água, incluindo nas instalações de branqueamento;
• Elevada consistência da pasta (técnica de média ou elevada consistência);
• Recuperação do calor de tanques de dissolução, por exemplo através de lavadores de gases de exaustão;
• Recuperação e utilização de correntes de efluentes a baixa temperatura e de outras fontes de calor residual para o aquecimento de edifícios, da água de alimentação das caldeiras ou da água a utilizar nos processos;
• Otimização da rede interna de permutadores de calor;
• Aumento da consistência da pasta nas fases de crivagem e lavagem;
• Otimização dos níveis dos tanques;
• Utilização de termocompressores;
• Ajustamento dos níveis de pressão de vapor às necessidades reais;
• Gaseificação / Queima de licor negro e/ou de outros resíduos;
• Otimização de operações de secagem, por exemplo a tecnologia Condebelt;
• Substituição do transporte pneumático por correias transportadoras (permite a redução de 15 kWh/ton para 1 kWh/ton no transporte da estilha);
• Utilização de crivos com barras em vez de crivos com outras configurações, por exemplo em disco;
• Uso de aditivos específicos na produção de pasta para aumentar o rendimento;
• Melhoria da lavagem da pasta “crua”, usando por exemplo, prensas de lavagem em substituição de tambores convencionais;
• Aumento da utilização de pasta reciclada.
4.3.10. Cimento
São vários os fatores que afetam o consumo de energia dos sistemas de cozedura modernos, como as características das matérias-primas (por exemplo, teor de humidade, aptidão à cozedura), a utilização de combustíveis com diferentes características, bem como a utilização de um sistema de bypass de gases. Além disso, a capacidade de produção dos fornos tem influência no consumo térmico.
No setor do Cimento, as medidas específicas de eficiência energética são [30]:
• Utilização de sistemas de cozedura melhorados e otimização do processo regular e estável, próximo dos parâmetros de processo definidos, mediante:
o Otimização do controlo dos processos, nomeadamente com recurso a sistemas informatizados de controlo automático;
o Sistemas gravimétricos modernos de alimentação de combustível sólido;
o Pré-aquecimento e pré-calcinação tanto quanto possível, tendo em conta a configuração do sistema de cozedura existente.
• Recuperação do calor excedente dos fornos, em especial das zonas de arrefecimento (ar quente) ou do pré-aquecedor, para ser utilizado para a secagem de matérias-primas;
• Utilização do número de etapas do pré-aquecedor de ciclones adequado às características e propriedades das matérias-primas e combustíveis utilizados;
• Utilização de combustíveis com características que tenham um impacto positivo no consumo de energia térmica, utilizando sistemas de cozedura otimizados e adequados para a queima de resíduos;
• Minimização dos caudais de bypass.
4.3.11. Vidreiro/cerâmico
No setor do Vidro e da Cerâmica as principais medidas específicas de eficiência energética são [15]:
• Otimização de fornos:
o No caso da indústria do vidro, o pré-aquecimento das matérias-primas e da utilização de oxigénio ou ar enriquecido na combustão;
o Utilização de fornos de rolos, mais eficientes que fornos de túnel.
• Melhoria de secadores:
o Sempre que existam secadores nas instalações, a recuperação do excesso de calor dos fornos deve ser analisada para alimentar parte da energia necessária nos secadores;
o Extrusão com vapor apresenta um menor número de roturas no processo de secagem, reduzindo o refugo:
o Extrusão dura, especialmente aconselhada para a produção de peças cerâmicas em que o processo de secagem é difícil.
• Otimização de produção de pó para prensagem, com especial relevância na produção de pavimentos e revestimentos;
• Utilização de combustíveis alternativos, de origem não fóssil (p. ex. biocombustíveis, solventes, resíduos orgânicos);
• Utilização de vidro reciclado: um aumento de 10% na utilização de vidro usado implica uma redução de 2,5% na fatura do combustível.
4.3.12. Química
A eficiência energética na Indústria Química está relacionada com a intensidade dos processos químicos. Destacam-se as seguintes principais medidas específicas de melhoria da eficiência energética [15]:
• Novas operações de separação, no domínio dos processos por membranas, nomeadamente processos de separação de gases e de separação que utilizam membranas líquidas;
• Novos catalisadores e novos processos catalíticos que permitam a obtenção de processos químicos energeticamente mais eficientes e que tenham um menor impacte ambiental (p. ex. catalisadores de nanoescala);
o Na produção de etileno, a existência de novos catalisadores pode levar a uma redução do consumo de energia do processo produtivo de 20%.
• Instalação de sistemas de destilação com acoplamento térmico (TCDS, Thermally Coupled Distillation Systems), que possibilitam a obtenção de poupanças de quase 50% em relação aos sistemas de destilação convencionais;
• Utilização do Método de Integração de Calor Interno, método que apresenta várias variantes, no qual os sistemas que a ele recorrem usam colunas de destilação com integração de calor.
4.3.13. Têxtil/Vestuário/Calçado
No setor Têxtil/Vestuário/Calçado as principais medidas específicas de eficiência energética são:
• Utilização de tecnologias emergentes como o plasma, ozono, tingimento por ultrassons, preparação enzimática, branqueamento catalítico, jato de tinta, nanotecnologias, polimerização por ultravioleta, fluidos dióxidos de carbono- supercrítico para tingimento sem água;
• Novas tecnologias de produção de estruturas filiformes e de produção de estruturas têxteis;
• Lavagem de lã com água: pode permitir uma redução do consumo de energia para 4 – 4,5 MJ/kg de lã em bruto processada, sendo composto aproximadamente de 3,5 MJ/kg para energia térmica e 1 MJ/kg para energia elétrica por uma adequada combinação das seguintes técnicas:
o Montagem de coberturas nas caixas de lavagem para prevenir perdas de calor;
o Otimização do desempenho da pressão de aperto final, a fim de melhorar a remoção mecânica de água antes do processo de secagem;
o Trabalhar com a última caixa com temperaturas relativamente altas: a temperatura ótima ronda os 65°C, exceto quando o branqueamento por peróxido é realizado na última caixa, sendo a temperatura ótima do branqueamento, neste caso, de 48°C;
o Controlo automático da humidade no secador por sensores que medem a humidade da atmosfera do secador ou da própria lã;
o Instalação de unidades de recuperação de calor para secadores.
• Remoção de lubrificantes na tricotagem do tecido;
• Realização da etapa de termofixação antes da lavagem, controlando no quadro da râmola as emissões do ar gerado por um sistema de electrofiltração seca que permite recuperação de energia e recolha separada do óleo;
• Combinação de desencolagem/fervura e branqueamento numa única etapa.
Processo de tingimento em descontínuo:
• Utilização de máquinas equipadas com controladores automáticos do volume de enchimento, temperatura e outros parâmetros do ciclo de tingimento, sistemas indiretos de aquecimento e arrefecimento, coberturas e portas para minimizar perdas de vapor;
• Seleção da maquinaria que mais se adequa ao tamanho do lote a ser processado para permitir as suas operações na faixa da relação de banho nominal para o qual foi desenvolvido;
• Selecionar novas máquinas com relação de banho baixa ou ultrabaixa, com separação em processo do banho do substrato ou com separação interna do processo do banho de lavagem;
• Extração mecânica do banho para reduzir o arrastamento e melhorar a eficiência da lavagem;
• Substituir o método de enxaguamento por transbordo por métodos de drenagem e enchimento ou outros (p. ex. enxaguamento inteligente para tecidos).
Processo de tingimento em descontínuo com corantes reativos:
• Evitar a utilização de detergentes e de agentes complexantes nas etapas de enxaguamento e neutralização após o tingimento, através da aplicação de enxaguamento a quente integrado com um sistema de recuperação da energia térmica do efluente de enxaguamento;
• Minimização do consumo de energia nas râmolas (acabamento):
o Utilização de equipamento de remoção mecânica da água para reduzir o teor de água do tecido à entrada;
o Otimização do fluxo de exaustão de ar através da estufa, mantendo automaticamente a humidade entre 0,1 e 0,15 kg de água/kg de ar seco, tendo em consideração o período de tempo necessário para atingir condições de equilíbrio;
o Instalação de isolamento térmico nas râmolas e de sistemas de recuperação de calor;
o Assegurar uma manutenção otimizada dos queimadores nas râmolas de aquecimento direto.
• Substituir a lavagem/enxaguamento por transbordamento por métodos de drenagem/enchimento ou técnicas de “lavagem inteligente”;
• Reduzir o consumo de água e de energia nos processos contínuos mediante:
o Instalação de máquinas de lavar de alta eficiência;
o Introdução de sistemas de recuperação de calor;
o Utilização de sistemas solares térmicos para aquecimento de águas.
• Utilização de novas tecnologias de corte (por exemplo, laser e ultrassons);
• Utilização de novas tecnologias de união de peças (por exemplo substituição de costura de linhas por costuras seladas e colagem através de entretela com temperatura e pressão).
4.3.14. Plástico
No setor do Plástico, as principais medidas específicas de eficiência energética são:
• Máquinas de injeção elétrica em detrimento da injeção hidráulica, com melhoria adicional de controlo, precisão e redução de refugo;
• Recuperação do ar comprimido em máquina de injeção por sopro (500 psi) para a rede de baixa pressão (100 psi) com redução do consumo na central de ar comprimido;
• Aquecedores de banda radiante em máquinas de extrusão pode conduzir a economias de 33% no consumo de energia.
5. GESTÃO DE ENERGIA EM EDIFÍCIOS
Em Portugal, os edifícios (doméstico e serviços) foram responsáveis, em 2016, por 29% do consumo de energia final, um peso similar ao consumo de energia associado ao setor industrial (31%). [31]
3%
29%
31%
Agricultura e Pescas
Indústria
37%
Transportes Edifícios
Gráfico 5 Desagregação do consumo de energia final em 2016 por setor
A necessidade de implementação de opções de energia sustentável, nomeadamente através da eficiência energética e utilização de energias renováveis, é crucial para uma descarbonização da economia com o objetivo de reduzir os impactes ainda evitáveis das alterações climáticas e promover o aumento da eficiência energética nos edifícios.
5.1. Conforto térmico
Grande parte do tempo é passado no interior dos edifícios, quer seja a trabalhar quer seja em casa, ou na escola, sendo por isso da maior importância que os edifícios garantam condições de conforto e de salubridade.
Sempre que sejam identificadas patologias nos edifícios, nomeadamente nos seus elementos estruturais, e sempre que seja programada uma intervenção para a sua correção, dever-se-á aproveitar para melhorar o desempenho energético desses elementos: aquilo que se pode designar por reabilitação energética.
As patologias de intervenção prioritária são habitualmente as que revelem uma inadequada estanquicidade do edifício ou de elementos estruturais à água da chuva e às intempéries, podendo também ser identificada como prioritária a deficiente atenuação do efeito dos extremos de temperatura no clima interior dos edifícios.
O conforto térmico de um edifício depende fundamentalmente de três aspetos:
• Índice de conforto térmico (tipo de edifício, tipo de atividade e tipo de utilizadores);
• Qualidade da envolvente (soluções construtivas e tipo de materiais);
• Eficácia dos sistemas técnicos (de climatização e/ou de ventilação).
5.1.1. Índice de conforto térmico
As normas internacionais (ISO ou ASHRAE), que especificam condições de conforto recorrem aos índices de conforto térmico para determinarem os parâmetros ambientais interiores como uma das formas de avaliação do desempenho energético de edifícios.
A sensação de conforto térmico está associada a um estado de neutralidade térmica, induzido pelo balanço térmico das trocas de calor entre o corpo humano e o meio que o rodeia.
Do ponto de vista da ergonomia, o equilíbrio da temperatura do corpo humano é influenciado e condicionado por diversas variáveis:
• Individuais: parâmetros fisiológicos (metabolismo3, temperatura do corpo), vestuário e fatores psicológicos (expectativa sobre as condições térmicas interiores do edifício e sobre a possibilidade de as influenciar: abrir e fechar os vãos envidraçados, controlar equipamentos de climatização e os mecanismos de sombreamento).
O corpo humano, em locais de trabalho sedentários, emite cerca de 100W de energia térmica.
• Ambientais: temperatura e velocidade do ar interior, humidade relativa e temperatura média radiante (temperatura na superfície dos elementos na área circundante).
3 A produção de calor metabólico gerado pelos utilizadores de um edifício é útil para determinação de uma das variáveis da equação do balanço térmico entre o corpo humano e o ambiente envolvente.
A temperatura interior de conforto depende bastante do clima, nomeadamente da temperatura média exterior.
Em matéria de desempenho energético de edifícios, o conforto térmico dos utilizadores depende principalmente de dois fatores ambientais [32]:
• Temperatura do ar;
• Humidade relativa.
Figura 3 Conforto térmico em função da temperatura e humidade relativa
5.1.2. Qualidade da envolvente
Os fatores climáticos produzem um efeito de permuta do ambiente exterior com o edifício por via da “transferência de calor" que ocorre entre ambos, pelo que as caraterísticas construtivas dos edifícios (envolvente) definem muitas vezes o índice de conforto térmico dos utilizadores.
Elementos como paredes, coberturas, pavimentos, portas e vãos envidraçados contribuem para o contraste térmico entre o interior do edifício e o ambiente exterior, para o consumo de energia associado à climatização, e para o conforto nos edifícios: um bom isolamento térmico das estruturas ajuda a garantir estabilidade da temperatura interior.
O isolamento térmico é determinante para minimizar as trocas térmicas excessivas entre o interior e o exterior de um edifício através da envolvente (cobertura, paredes, pavimentos e vãos envidraçados), evitando perdas de calor na estação fria e o sobreaquecimento interior na estação quente.
A capacidade de isolamento térmico de um edifício mede-se através do coeficiente de transmissão térmica, “U” que é expresso em [W/(m²·K)]. Quanto mais baixo for U, melhor será a capacidade do edifício em proteger o ambiente interior das variações da temperatura exterior.
Os valores de transmissão térmica são função da condutibilidade térmica e das espessuras dos componentes, bem como dos coeficientes superficiais de trocas de calor entre o interior e o exterior4.
O Sistema de Certificação Energética de Edifícios (SCE) estabelece valores de U mínimos regulamentares para os diversos elementos que constituem um edifício (coberturas, paredes, pavimentos e vãos envidraçados) e os quais variam também em função da localização do edifício (classificação segundo zonas climáticas, para os períodos de inverno e de verão), da altitude do local, da distância à costa e também de algumas especificidades do edifício (tipo de edifício, tipo de utilização, confinamento com outros edifícios, etc.).
A Certificação Energética permite obter informação sobre o desempenho energético do edifício, incluindo um conjunto de recomendações de medidas de melhorias que permitam reduzir os consumos de energia durante a fase da sua utilização, nomeadamente nos sistemas de climatização, associado à melhoria das condições de conforto para os utilizadores.
A envolvente de um edifício deve permitir manter uma temperatura adequada, a fim de promover o conforto térmico e a qualidade do ar interior, evitando humidade interna num equilíbrio entre ganhos e perdas de calor.
A ventilação adequada de um edifício, seja por métodos naturais e/ou mecânicos, tem um papel predominante na garantia do conforto térmico e economia de energia. Exerce ainda uma função imprescindível na regulação da temperatura e dos índices de humidade, promovendo o bem-estar dos ocupantes através da renovação e da melhoria da qualidade do ar interior. Uma ventilação desadequada poderá gerar desconforto térmico e eventuais fontes de contaminações e doenças.
As condições do ar dentro de um edifício resultam da interação da sua localização, do clima, do sistema de ventilação, da construção, das fontes de poluição (mobiliário, fontes de humidade, processos de trabalho e atividades, e poluentes do ar livre), bem como do número de ocupantes do edifício.
4 Estes coeficientes variam consoante o fluxo de calor seja ascendente ou descendente, ou seja, consoante a temperatura no interior seja superior ou inferior à temperatura no exterior, respetivamente.
As ilustrações seguintes apresentam os locais onde ocorrem perdas e/ou ganhos de calor, em cada estação do ano, num edifício termicamente bem isolado, mas sem sistemas de sombreamento solar.
O impacto dos ganhos térmicos internos (pessoas, equipamentos, etc.) no verão é bastante significativo, tal como a ausência de sistemas de sombreamento nos vãos envidraçados.
Figura 4 Impacto dos ganhos e perdas térmicas nos edifícios
Em determinadas situações, os sistemas de climatização são necessários para garantir as condições adequadas de funcionamento dos espaços e sistemas (p. ex. arquivos, data centres), pelo que a eficiência energética, nestes casos, não está associada diretamente ao conforto térmico dos utilizadores dos edifícios, mas sim à manutenção de determinadas condições (de temperatura e/ou humidade).
5.1.3. Eficácia dos sistemas técnicos
O conforto térmico de edifícios, e o inerente controlo das condições ambientais interiores, depende na grande maioria dos casos da utilização de sistemas técnicos de climatização (aquecimento e/ou arrefecimento) e/ou de ventilação, sendo a sua eficácia influenciada nomeadamente pelos seguintes parâmetros:
• Qualidade construtiva do edifício e condições de conforto térmico dos utilizadores;
• Adequação e capacidade dos sistemas técnicos para fazer face às necessidades (dos espaços e/ou dos utilizadores);
• Rendimento dos equipamentos e sistemas (eficiência energética).
A utilização de equipamentos com elevado rendimento constitui uma importante medida de eficiência energética a considerar na criação de condições de conforto térmico nos edifícios.
As Diretivas da União Europeia (UE) relativas ao Ecodesign (Diretiva n.º 2009/125/CE, de 21 de outubro) e à Etiquetagem Energética (Diretiva n.º 2010/30/UE, de 19 de maio), constituem um binómio determinante para garantir que os fabricantes concebem e colocam no mercado produtos mais eficientes energeticamente e que os consumidores sejam informados sobre o desempenho energético do produto que vão adquirir.
A etiqueta energética da UE é obrigatória para várias categorias de produtos, incluindo sistemas de iluminação, eletrodomésticos, bombas e motores, e também aparelhos de aquecimento e/ou arrefecimento, de ventilação, de aparelhos de produção e armazenamento de águas quentes sanitárias (AQS).
A base gráfica das etiquetas energéticas é a mesma para todos os produtos, sendo o desempenho energético traduzido por uma letra numa classificação composta por sete classes, de G (menos eficiente) a A (mais eficiente), e reforçada por uma gradação de cores de vermelho (menos eficiente) para verde (mais eficiente). Algumas etiquetas têm classes superiores adicionais: A+, A++ ou A+++.
Em Portugal, existe ainda o sistema de etiquetagem energética CLASSE+, de natureza voluntária, aplicável a produtos não regulados a nível europeu e com influência no consumo energético nos edifícios, nomeadamente janelas e outros elementos construtivos em paredes e coberturas.
Janelas eficientes, pelas suas características, contribuem para o aumento do isolamento térmico e acústico dos edifícios, permitindo reduzir o consumo de energia associado à climatização dos espaços.
Estas janelas podem ter caixilhos em madeira, PVC ou em alumínio com corte térmico (rutura térmica), ou uma combinação dos mesmos. Para o envidraçado, deve considerar-se, no mínimo, um vidro duplo, sendo que pode escolher para o gás que separa as duas lâminas de vidro, ar ou um gás nobre, por exemplo, o árgon.
A substituição de uma janela vulgar, de vidro simples e sem corte térmico, por uma janela com classificação “A+” na etiqueta CLASSE+ significa menos cerca de 50% de perdas de energia. [33]
A etiqueta energética também pode ser implementada a sistemas, a qual classifica soluções constituídas por mais do que um produto.
A regulamentação da etiquetagem energética entrou em vigor em paralelo para os sistemas e para os produtos que os compõem: [34]
• A etiqueta de produto é emitida exclusivamente pelo fornecedor;
• A etiqueta de sistema passa a ser emitida por quem oferece a proposta comercial ao cliente final (o fornecedor, o distribuidor ou o instalador) e aplica-se a sistemas integralmente novos.
As etiquetas de produto e de sistemas mistos classificam os aparelhos de G, com menor eficiência energética, a A+++, mais eficientes.
A classificação de A+++ só poderá ser alcançada por sistemas mistos, i.e., sistemas que integrem tecnologias de aproveitamento de energias renováveis.
Figura 5 Etiquetas Energéticas
5.2. Medidas de Eficiência Energética nos Edifícios
5.2.1. Climatização
Quando se pretendem obter determinadas condições de conforto térmico e de controlo das condições ambientais interiores em permanência ou, pelo menos, durante determinados períodos, torna-se inevitável o recurso a sistemas de climatização.
Se for pretendido apenas esse controlo na estação fria, bastará um sistema de aquecimento. Caso se pretenda controlar estas condições durante todo o ano, será também necessário adotar sistemas de arrefecimento.
Muito embora existam atualmente soluções construtivas passivas que permitem obter edifícios de elevada eficiência energética (p. ex., “Passive House” ou “NZEB - Nearly Zero Energy Buildings”), pode-se não conseguir garantir permanentemente as condições de conforto nos edifícios sem recurso a aquecimento auxiliar.
Assim, de um modo geral, pode afirmar-se que os sistemas de aquecimento são necessários em qualquer espaço onde exista permanência ou passagem de pessoas.
Já os sistemas de arrefecimento ambiente podem ser evitados em edifícios bem concebidos (edifícios com inércia térmica adequada, reduzidos ganhos solares e com possibilidades de promoção de ventilação natural), quando as cargas internas não são demasiado elevadas e desde que haja tolerância de alguma flutuação dos valores da temperatura interior, incluindo alguns períodos com possível sobreaquecimento interior (desde que este não seja excessivo).
A necessidade de recurso a sistemas de climatização passa, portanto, por um grau de exigência que deve ser definido à partida, cabendo à equipa projetista conceber o edifício de forma a reduzir ou evitar a sua necessidade (se a natureza dos espaços o permitir, nomeadamente em termos de ganhos internos), ou, no caso de a decisão ser a instalação de sistemas de climatização, optar pelos mais adequados para os espaços a climatizar.
Neste caso, devem-se considerar, como requisitos de qualidade mínima (quer do ar interior, quer do próprio sistema de climatização), as disposições regulamentares em vigor, designadamente as preconizadas no SCE, devendo optar-se, sempre que possível, por soluções mais eficientes à luz dos princípios de otimização económica, na perspetiva de que qualquer investimento adicional inicial poderá ser recuperado com as economias energéticas (e de manutenção), que resultarão do seu funcionamento mais eficiente.
5.2.2. Iluminação
O consumo de energia elétrica pelos sistemas de iluminação nos edifícios representa, tipicamente, entre 20 e 25% do consumo total, tornando a iluminação numa das utilizações finais prioritárias em termos de melhoria da eficiência energética.
A instalação de equipamentos, mais eficientes que satisfaçam os níveis de iluminação necessários ao desenvolvimento das diferentes atividades, permite não só uma redução do consumo de energia elétrica como também uma redução dos custos de manutenção e operação dos sistemas, garantindo os níveis de conforto visual adequados.
De uma forma geral, uma boa iluminação melhora a velocidade de perceção e aumenta a sensibilidade e conforto visual, pelo que os níveis de iluminação recomendados têm em conta o desempenho visual médio necessário à realização das respetivas tarefas e respetivas normas de iluminação.
A privação destas condições pode conduzir a um decréscimo de produtividade dos ocupantes, bem como a possibilidade da existência de problemas de saúde.
Um projeto de iluminação adequa os níveis de iluminação nos espaços tendo em conta o tipo de atividade a desenvolver (cada luminária, cada fonte de luz ou cada janela, criam o seu próprio espaço de luz).
A utilização de fontes de luz apropriadas permite criar uma ambiência luminosa correta, respeitando a saúde e o conforto visual:
• Luz indireta para o teto e paredes, tanto para iluminação geral do espaço, como para criar efeitos especiais de iluminação;
• Luz difusa/dispersa para iluminação geral;
• Luz direta e confortável para um local de trabalho ou para um realce decorativo;
• Luz sinalizadora (degraus e caminhos).
5.2.2.1. Iluminação Natural
A fonte luminosa sem custos, e mais confortável, é a iluminação natural, por vezes descurada na conceção dos projetos arquitetónicos de edifícios. A redução nos custos energéticos passa necessariamente pela valorização desta componente.
A luz do dia, e especialmente a luz do Sol (iluminação natural), tem grande influência no bem-estar dos ocupantes, tornando os espaços mais atrativos e confortáveis.
A iluminação natural resulta da combinação da luz direta do Sol com a luz difusa do céu. O seu aproveitamento depende da orientação das fachadas, onde se encontram as aberturas para o exterior (janelas, portas, claraboias), do período do ano e de outros fatores:
• A utilização de cores claras, nomeadamente nos tetos, nas paredes e/ou junto às janelas, permite maximizar o aproveitamento da iluminação natural, refletindo-a com maior intensidade para o interior dos espaços;
• As claraboias fornecem muita iluminação natural e evitam zonas mal iluminadas;
• A transição suave entre a janela e os espaços menos iluminados favorece o bem-estar.
A proteção solar, seja por via de dispositivos interiores (estores ou cortinados) ou dispositivos exteriores (persianas ou toldos) é importante na maximização da utilização da iluminação natural. Quanto mais iluminação natural existir, menor será a necessidade de recurso a sistemas de iluminação artificial.
5.2.2.2. Iluminação Artificial
Os sistemas de iluminação de um espaço, ou de um edifício, devem ser cuidadosamente planeados e analisados num conjunto alargado de fatores, havendo três aspetos cruciais a ter simultaneamente em consideração [35]:
1. Escolha da fonte de luz;
2. Definição da luminária;
3. Posicionamento da luminária.
Escolha da fonte de luz:
A seleção dos sistemas de iluminação, incluindo o tipo da fonte de luz, a potência, índice de restituição cromático, e a temperatura de cor, influencia significativamente o resultado final de um projeto de iluminação.
A quantidade de luz necessária depende do que se pretende iluminar sendo essencial considerar o rendimento luminoso da fonte de luz:
• A eficácia luminosa de uma lâmpada consiste na quantidade de luz emitida por unidade de potência elétrica (W) consumida. Mede-se em “lumens por Xxxx” e permite comparar a eficiência de diferentes fontes de luz.
As cores de uma fonte de luz têm grande influência na iluminação, sendo importante considerar também o índice de restituição cromático (IRC):
• A representação de cor de uma luminária/lâmpada é avaliada com base na escala IRC5, que vai de 0 a 100, sendo 100 o máximo do índice (luz solar) e sendo que as fontes de luz com IRC superior a 80 são consideradas excelentes para um reconhecimento de cor.
Definição e posicionamento da luminária:
A luminária e o tipo de fonte de luz são normalmente compatíveis, mas é importante analisar antecipadamente as suas opções antes de proceder à escolha de luminárias.
A luminária deve dirigir o fluxo luminoso para onde é preciso. Importa ainda uma escolha adequada do tipo de luminária que suporta a lâmpada, assim como a colocação à altura apropriada.
O encandeamento é um problema comum na iluminação dos espaços causando desconforto e podendo afetar a visão. O encandeamento direto pode ser evitado através da existência de um bom difusor (que deve cobrir toda a lâmpada).
5.2.2.3. Eficiência Energética na Iluminação
A melhoria da eficiência dos sistemas de iluminação é, habitualmente, umas das primeiras medidas a tomar em consideração, quando se pretende melhorar a eficiência energética de um edifício.
A iluminação exterior, por exemplo de vias de circulação, parques de estacionamento, fachadas ou reclames, pode ter um peso relevante nos consumos energéticos das instalações, sendo muitas vezes descurada.
É importante ter conhecimento das diversas tecnologias disponíveis, mas, na determinação da sua aplicabilidade, é fundamental ter em linha de conta a utilização do espaço: um escritório terá necessidades distintas de um corredor, assim como a iluminação do interior de um edifício terá especificidades distintas da iluminação da área exterior.
5 A restituição de cor está relacionada com a forma como os objetos surgem sob o efeito de uma luz branca. Quanto maior o IRC, melhor será a restituição de cor: com um IRC baixo os objetos poderão parecer com as cores alteradas em relação à sua aparência natural; com um IRC elevado os objetos terão uma aparência mais natural.
No projeto de novas instalações, ou na remodelação de instalações de iluminação, devem ter-se em consideração critérios técnicos como o nível de iluminação (quantidade de luz) ou a qualidade da mesma (uniformidade, temperatura e restituição de cor), tendo por base o fim a que se destina a luz:
• Otimização do sistema de iluminação para as necessidades efetivas, minimizando por exemplo a potência elétrica das fontes de luz;
• Utilização de uma fonte de luz energeticamente mais eficiente, como a tecnologia LED;
• Instalação de sistemas acessórios de aumento de performance, como a regulação do fluxo luminoso;
• Acoplação de sistemas de controlo e gestão, como sensores de movimento ou de presença, relógios e temporizadores ou recorrendo à telegestão.
5.2.3. Águas Quentes Sanitárias
Designam-se como “Águas Quentes Sanitárias” (AQS) as águas quentes utilizadas nos
banhos, nas cozinhas e nas instalações sanitárias.
Uma temperatura entre os 30ºC e os 40ºC é habitualmente suficiente para obter uma sensação de conforto na utilização de água quente na higiene pessoal.
Todavia, a temperatura deverá ser ajustada de modo obter em qualquer ponto da rede de aquecimento e distribuição, uma temperatura mínima de 50ºC, como método de prevenção de desenvolvimento de bactérias como a Legionella.
De um modo geral pode considerar-se que a temperatura requerida para a maioria das utilizações das AQS se situa entre os 50ºC e os 60ºC.
Uma instalação de AQS é, habitualmente, constituída pelos seguintes principais elementos:
• Rede de abastecimento de água fria;
• Equipamento(s) de produção e/ou armazenamento de água quente;
• Rede de distribuição de água quente;
• Pontos de consumo de água quente.
Os equipamentos de produção e armazenamento de água quente são, em muitos casos, comuns aos sistemas de climatização. Um exemplo típico são as caldeiras que produzem água quente sanitária, que também podem ser utilizadas na climatização.
A temperatura [máxima] da água (utilização = saída de água quente) é definida à saída do aparelho de produção e/ou no depósito de acumulação das AQS, de forma independente do caudal pretendido e independentemente da utilização final.
Na utilização final das AQS, ou seja, nos pontos de consumo, como as torneiras e chuveiros, determina-se a eficiência na utilização da água quente previamente produzida e, consequentemente, a eficiência de todo o sistema de AQS.
Os equipamentos de produção e/ou armazenamento de água quente representam um peso significativo na eficiência energética de uma instalação de AQS, mas é igualmente importante ter em consideração aspetos relacionados com os restantes elementos.
A produção de AQS para um edifício pode ser feita com recurso a apenas um sistema ou a um conjunto combinado de sistemas e/ou tecnologias, podendo esta(s) ser(em) apenas e especificamente utilizada(s) para produção de AQS ou também utilizada(s) para outros fins.
A solução técnica ideal de produção de AQS para um edifício depende de inúmeros fatores, nomeadamente [36]:
• Tipo de utilização das AQS (temperatura e caudal);
• Necessidades de AQS (volume e período(s) de utilização);
• Caraterísticas da instalação (tipo de rede/tubagens, distâncias, dimensões);
• Fontes energéticas disponíveis e/ou espaço para armazenamento de combustível (p. ex. gás, gasóleo, biomassa e/ou condições favoráveis para a instalação de sistemas solares térmicos);
• Articulação com outras necessidades térmicas (p. ex. climatização, piscinas).
Os equipamentos mais relevantes de produção de AQS poderão ser distinguidos, de acordo com o seu princípio de funcionamento, nos seguintes tipos:
• Produção instantânea: esquentadores, algumas caldeiras (tipo murais) ou bombas de calor (aerotérmicas ou geotérmicas);
• Produção e acumulação simultânea: termoacumuladores a gás ou a energia elétrica;
• Produção para acumulação: coletores solares térmicos, caldeiras de combustão (gás, gasóleo ou biomassa), sendo a acumulação térmica feita em termoacumuladores.
Os sistemas de produção de AQS devem, sempre que possível, ser combinados com sistemas solares térmicos. O sistema solar térmico constitui-se, assim, como um sistema primário de produção de AQS, passando o(s) outro(s) sistema(s) a ser(em) designado(s) como “sistema(s) de apoio”.
Os principais fatores que afetam o desempenho energético de uma instalação de produção de AQS são a potência, a capacidade e o rendimento:
• Potência: quantificação de energia por unidade de tempo, que é utilizada pelo equipamento para o aquecimento da água;
• Capacidade: está associada à potência útil e representa a quantidade (litros) que o equipamento é capaz de aquecer, por minuto, em regime de potência máxima;
• Rendimento (eficiência): corresponde à relação entre a energia consumida pelo equipamento e a energia fornecida (i.e., calor, água quente).
A adequação do valor da potência nominal dos sistemas técnicos às reais necessidades da instalação evita sobredimensionamentos, e, em conjunto com a eficiência destes, seja em termos de rendimento útil à potência nominal, ou do rendimento à carga parcial (i.e. 30% da carga total), promove uma utilização racional de energia com minimização dos gastos energéticos.
5.2.3.1. Eficiência Energética nas AQS
Poderão ser adotadas medidas de eficiência energética nos diversos elementos que constituem habitualmente uma instalação de AQS:
1. Produção de AQS: o consumo de energia para produção de AQS está intrinsecamente ligado ao volume e ao caudal de consumo de água quente, ao diferencial de temperatura entre a temperatura da rede (entrada de água fria) e a temperatura de utilização (saída de água quente) e ao rendimento dos sistemas técnicos;
2. Distribuição e/ou Armazenamento de AQS: a dissipação da temperatura da água quente (perdas térmicas) tanto ocorre quando a água está em repouso nas tubagens ou nos depósitos, como quando está em circulação sendo que quanto maior for a distância do equipamento de produção aos pontos de consumo, maiores serão as perdas energéticas, sendo fundamental garantir o adequado isolamento dos elementos de distribuição (tubagens) e armazenamento (depósitos);
3. Consumo de AQS: a forma como a água quente será utilizada determina, de certo modo, a eficiência energética de todo o sistema de AQS; além dos aspetos comportamentais, a utilização de dispositivos hidricamente eficientes nos circuitos de água quente, nomeadamente nos pontos de consumo (torneiras e chuveiros), associada à mudança de comportamentos, permite, simultaneamente, reduzir o consumo de água e da energia necessária para aquecer a água bem como para a distribuição da mesma.
5.2.3.2. Eficiência Hídrica
A eficiência hídrica procura garantir uma melhor gestão da água, integrando também o desígnio de, dada a forte correlação entre ambos, potenciar a conexão com a energia [37]:
Nexus água-energia: reduzir o consumo de água <--> reduzir o consumo de energia.
O Programa Nacional para o Uso Eficiente da Água (PNUEA) tem o objetivo de impulsionar o uso eficiente da água, especialmente nos setores urbano, agrícola e industrial, permitindo, ao mesmo tempo, diminuir os volumes residuais afluentes aos meios hídricos e o consumo de energia associado. [38]
Para 2020, no meio urbano, o PNUEA tem como meta reduzir as ineficiências em 20%, tanto na rede pública de abastecimento, como também nas redes prediais (edifícios), seja por via da redução do consumo de água, seja pela redução das perdas de água, integrando diversas medidas com o intuito de aumentar a eficiência da utilização da água (i.e., relação entre o consumo total e a procura efetiva total), sensibilizando e capacitando todos os utilizadores para o uso eficiente da água (alterações comportamentais).
A realçar o incentivo à implementação de soluções, técnicas e/ou tecnológicas, de maior eficiência hídrica nos edifícios, como a obrigatoriedade de colocação de isolamento térmico de tubagens de água quente ou o incentivo à utilização de equipamentos mais eficientes.
A nível nacional, a ANQIP (Associação Nacional para a Qualidade nas Instalações Prediais) gere um sistema de certificação e rotulagem de eficiência hídrica de produtos, um processo voluntário que abrange diversos dispositivos de utilização prediais (autoclismos, chuveiros, economizadores, torneiras e fluxómetros) e visa disponibilizar aos consumidores informação sobre sua eficiência hídrica.
A rotulagem varia entre o A++ (o mais eficiente) e o E, permitindo ao consumidor distinguir estes equipamentos de acordo com o seu consumo de água. [39]
Figura 6 Rotulagem do consumo de água
5.2.4. Energias Renováveis
Por definição, uma Fonte de Energia Renovável (FER) é aquela cujo recurso (energia) é considerado inesgotável, numa escala temporal sustentável, como a solar, a eólica, a hídrica, a biomassa, a geotérmica e a energia dos oceanos (marés, correntes, etc.).
A utilização destes recursos e a sua substituição em detrimento das fontes de energia convencionais (combustíveis fósseis) são necessidades essenciais, não só devido à crescente escassez de recursos de origem fóssil, mas também de modo a reduzir as fontes de poluição e o consequente impacte na segurança humana e ambiental.
Seguidamente são descritas algumas das principais fontes de aproveitamento dos recursos endógenos renováveis com elevada disponibilidade em Portugal e com viabilidade de aplicação nos edifícios, especificamente, biomassa, solar térmico e solar fotovoltaico.
Será ainda descrita, de forma sucinta, a atividade de produção descentralizada de energia elétrica destinada ao autoconsumo ou à venda à rede elétrica de serviço público (RESP) a partir de recursos renováveis.
Informação adicional, e complementar, poderá ser consultada na Brochura Técnica sobre o setor da Energia, documento igualmente desenvolvido no âmbito do Projeto AMBIPOR II.
5.2.4.1. Biomassa
A biomassa é uma excelente opção para combinar com a energia solar térmica na produção de água quente e aquecimento ambiente.
Quando é utilizada para produção de energia (térmica ou elétrica), a biomassa passa a ser designada como bioenergia, ou como material biocombustível, podendo os biocombustíveis ser sólidos, líquidos ou gasosos.
Destinando-se ao autoconsumo de uma instalação para satisfação das suas necessidades energéticas, os biocombustíveis sólidos constituem uma solução cada vez mais viável para a substituição de outras fontes de energia, especificamente dos combustíveis tradicionais.
No mercado existem diversos modelos de caldeiras a biomassa que podem ajustar-se às necessidades de cada situação, sendo exequível efetuar a interligação com os equipamentos e sistemas já existentes num determinado edifício, aproveitando grande parte das infraestruturas, nomeadamente tubagens, depósitos de acumulação, bombas e outros elementos indispensáveis ao adequado funcionamento da instalação térmica.
Existem também no mercado outro tipo de equipamentos que utilizam biomassa (lenha, briquetes ou pellets) como fonte de energia, por exemplo, salamandras ou recuperadores de calor, os quais podem ser utilizados em alguns espaços de edifícios onde não exista um sistema centralizado de aquecimento.
A biomassa pode ainda ser utilizada como combustível em centrais que alimentem redes urbanas de aquecimento (“district heating”), e que fornecem água quente ou vapor de água a um conjunto de edifícios ou infraestruturas.
Os sistemas a biomassa requerem, no entanto, alguma manutenção, nomeadamente operações de limpeza e de remoção de cinzas, cuja periodicidade varia em função do consumo e do tipo de combustível.
O preço unitário dos biocombustíveis sólidos é vulgarmente apresentado em €/kg. Do ponto de vista energético o custo unitário que deverá ser efetivamente considerado deverá ser em €/MWh.
Em Portugal o custo de 1MWh de energia de pellets é cerca de metade do custo de 1MWh de gás propano, de gasóleo de aquecimento ou de gás natural.
5.2.4.2. Solar Térmico
As utilizações típicas dos sistemas solares térmicos são a produção de águas quentes sanitárias (AQS) e/ou o aquecimento de águas de piscinas, podendo também ser utilizados para apoio a sistemas de climatização (aquecimento ambiente).
A eficiência dos sistemas solares térmicos encontra-se tipicamente entre os 40% e os 55%, podendo estes garantir até 70% das necessidades de AQS de um edifício.
Os sistemas solares térmicos necessitam, na grande maioria dos casos, de estar
acoplados a um “sistema de apoio” à produção da água quente.
Destacam-se duas tipologias de coletores solares térmicos: coletores planos e coletores de tubos de vácuo. Nos primeiros, a energia é absorvida pela placa (cor escura, normalmente preta) e retida pelo vidro, que faz de efeito de estufa, enquanto nos segundos a energia é absorvida por vaporização do líquido nos tubos centrais.
Existem duas soluções para a circulação do líquido no coletor solar: o sistema termossifão, no qual a circulação do fluído térmico entre os coletores e o acumulador (depósito) ocorre por convecção natural, e o sistema de circulação forçada, que necessita do apoio de uma bomba de circulação.
No caso de edifícios/instalações que encerrem no Verão (quando há maior radiação solar) recomenda-se que no dimensionamento do sistema solar térmico este facto seja considerado e que sejam previstos sistemas de segurança contra sobreaquecimentos.
5.2.4.3. Solar Fotovoltaico
As células fotovoltaicas dos módulos solares aproveitam a energia da luz solar para criar diretamente uma diferença de potencial elétrico nos seus terminais, produzindo uma corrente elétrica contínua (CC). A rede elétrica, e a grande maioria dos equipamentos, utilizam corrente elétrica alternada (CA).
O inversor converte (“inverte”) a energia elétrica gerada pelos módulos solares, de corrente contínua para corrente alternada
Assim, além da eficiência dos módulos solares, é igualmente importante considerar a eficiência dos inversores, a qual ronda tipicamente valores na ordem dos 95 a 98%.
As centrais solares fotovoltaicas, quando utilizadas para satisfação das necessidades energéticas dos edifícios, são habitualmente colocadas na sua cobertura.
As centrais podem também ser instaladas noutros locais, como nas fachadas, em parques de estacionamento ou no solo, podendo neste último caso ser-lhes acoplado um sistema de seguimento solar (“tracking”) que permite aumentar a produtividade da central solar fotovoltaica em 20 a 30%.
A central solar deverá ser orientada, preferencialmente, a Sul e o ângulo de inclinação é normalmente otimizado conforme a latitude do local.
Para o dimensionamento de uma unidade de produção de energia elétrica através de uma instalação solar fotovoltaica é essencial dispor previamente de informação relativa à cobertura ou à zona onde se pretenda colocar a central fotovoltaica, dados gerais da instalação elétrica (potência contratada, tipo de ligação à rede, ciclo tarifário, tarifas de energia elétrica, entre outros) e informação sobre o perfil de consumo, que poderá ser obtida através da curva (ou diagrama) de carga anual6 ou por via dos registos de consumos anuais (desagregados por período horário e/ou por mês).
A forma mais adequada de medir a eficiência de uma instalação solar fotovoltaica é através da determinação do indicador específico de produção, medido em kWh.ano/kWp, ou seja, a quantidade de energia produzida anualmente (kWh.ano) por cada unidade de potência instalada (kWp).
5.2.4.4. Produção Descentralizada de Energia Elétrica
A atividade de produção descentralizada de energia elétrica é atualmente regulamentada pelo Decreto-Lei n.º 153/2014, de 20 de outubro, que criou os regimes jurídicos aplicáveis à produção de eletricidade destinada ao autoconsumo e ao da venda à rede elétrica de serviço público (RESP) a partir de recursos renováveis, por intermédio de unidades de pequena produção, subdividindo-se a atividade em dois regimes:
• Autoconsumo (UPAC): destina-se predominantemente ao consumo da energia elétrica produzida na instalação associada à unidade de produção, com possibilidade de venda, a preço de mercado, da eletricidade não autoconsumida;
6 Aplicável a instalações BTE ou MT; pode obter-se junto do comercializador de energia elétrica ou no Portal do concessionário da rede de distribuição: xxxxx://xxxxxx.xxxxxxxxxxxxxxx.xx/
• Pequena produção (UPP): permite ao produtor injetar a totalidade da energia elétrica produzida na RESP, sendo remunerado por uma tarifa atribuída com base num modelo de licitação.
Unidades de Produção para Autoconsumo (UPAC)
A produção de energia elétrica em regime de Autoconsumo destina-se predominantemente ao consumo na instalação associada, podendo, ou não, estar ligada à RESP.
Caso o produtor opte por ligar a sua UPAC à RESP, poderá ser remunerado através da:
• Energia produzida: a parte consumida na instalação será deduzida na fatura elétrica (autoconsumida);
• Energia não consumida (excedente): a parcela não consumida na instalação poderá ser vendida à RESP (a preço de mercado)7.
Um sobredimensionamento do sistema conduz a que parte do investimento tenha um retorno económico inferior ao desejável.
No caso de instalações BTE ou MT, uma das componentes importantes na formação do custo da energia elétrica é a componente da designada “Potência em Horas de Ponta” (PHP). A PHP vai ser influenciada pela instalação de produção de energia, normalmente por sistemas fotovoltaicos, na medida em que o sistema terá uma menor necessidade de utilização da potência da rede neste horário.
Uma UPAC deve assim seguir critérios de dimensionamento que tenham como base o comportamento energético da instalação à qual será associada, de forma a otimizar a relação entre energia produzida / energia consumida, e maximizar a poupança, especificamente:
• Diagrama de carga diário;
• Desagregação dos consumos por período horário;
• Consumos por dia ao longo da semana (por dia) e ao longo do ano (por mês).
7 O produtor que pretenda ver remunerada a energia excedente produzida e injetada na rede terá de instalar um contador específico sendo efetuado um contrato entre o produtor e o comercializador de último recurso que irá vigorar 10 anos e renovável, se ambas as partes estiverem interessadas, por períodos de 5 anos. Este preço representa apenas cerca de 1/3 do preço que o consumidor paga pela sua eletricidade.
No que diz à caracterização e às limitações de uma UPAC, destaca-se o seguinte:
• Fonte: energia renovável ou não renovável, com ou sem ligação à RESP;
• Limite de potência: potência de ligação (nominal) ≤ potência contratada na
instalação de utilização;
• Potência instalada ≤ 2x potência de ligação (nominal);
• Produção: dimensionamento por forma a aproximar a produção ao consumo, com possibilidade de venda de eventuais excedentes instantâneos ao Comercializador de Último Recurso (CUR);
• Remuneração: a produção de energia elétrica consumida pela instalação utilizadora é remunerada através de redução de fatura, através dos seguintes termos faturados:
▪ Energia consumida em cada período horário (consumo de energia ativa mais redes);
▪ Potência em Horas de Ponta (Redes);
▪ IEC - Imposto Especial sobre Consumo de Eletricidade (energia ativa).
O registo é efetuado via plataforma eletrónica, no Sistema Eletrónico de Registo de Unidades de Produção (SERUP), gerido pela Direção-Geral de Energia e Geologia (DGEG). O processo de licenciamento varia, no entanto, consoante a potência instalada:
• Pinst< 200W: isenção de controlo prévio;
• 200W < Pinst ≤ 1,5kW, ou instalação de utilização não esteja ligada à RESP: mera comunicação prévia dirigida à DGEG, através do SERUP, sem necessidade de efetuar registo;
• Pinst ≤ 1,5kW com intenção de venda de excedente à RESP: sujeito a registo
prévio e a obtenção de certificado de exploração;
• 1,5kW < Pinst< 1MW: sujeito a registo prévio e a obtenção de certificado de exploração;
• Pinst> 1MW: sujeito a licença de produção e de exploração.
São ainda necessários, no caso de uma instalação UPAC, equipamentos de contagem para potências instaladas superiores a 1,5kW, cuja instalação utilizadora se encontre ligada à RESP.
A contagem pode ser realizada através de contador bidirecional. Note-se que para potências de ligação superiores a 250kW estes contadores necessitam de equipamentos de proteção de custo altamente elevado.
Unidades de Pequena Produção (UPP)
O regime de pequena produção (UPP) permite ao produtor vender a totalidade da energia elétrica à RESP, com tarifa atribuída com base num modelo de licitação (leilão), no âmbito do qual os concorrentes oferecem descontos à tarifa de referência (estabelecida anualmente).
Este desconto é específico para cada uma de um total de três categorias, estando o mesmo dependente da fonte de energia produzida pela UPP.
As categorias, assim como a respetiva tarifa de referência e os descontos a aplicar, são definidos anualmente pela DGEG, estando representado na tabela seguinte as tarifas aplicáveis a 2018, de acordo com a Portaria n.º 32/2018, de 23 de janeiro:
Tabela 3 Tarifas aplicáveis a 2018
Tarifa de Referência €/MWh | ||||
Fonte | Coeficiente | Categoria | ||
I | II | III | ||
Solar | 100% | 95,0 | 105,0 | 100,0 |
Biomassa | 90% | 85,5 | 95,5 | 90,5 |
Biogás | 90% | 85,5 | 95,5 | 90,5 |
Eólica | 70% | 66,5 | 76,5 | 71,5 |
Hídrica | 60% | 57,0 | 67,0 | 62,0 |
• Categoria I – na qual se insere o produtor que pretende proceder apenas à instalação de uma UPP;
• Categoria II – na qual se insere o produtor que, para além da instalação de uma UPP, pretende instalar no local de consumo associado àquela, tomada elétrica para o carregamento de veículos elétricos, ou seja, proprietário ou locatário de um veículo elétrico;
• Categoria III – na qual se insere o produtor que, para além da instalação de uma UPP, pretende instalar no local de consumo associado àquela, coletores solares térmicos com um mínimo de 2 m2 de área útil de coletor ou de caldeira a biomassa com produção anual de energia térmica equivalente.
Uma vez atribuída em leilão, a tarifa de remuneração vigora por um período de 15 anos, período durante o qual os produtores não podem optar por aderir a outro regime, e após o qual o produtor entra no regime geral de produção de energia em regime especial.
No que diz à caracterização e às limitações de uma UPP, destaca-se o seguinte:
• Fonte: energia renovável;
• Limite de potência: potência de ligação (nominal) ≤ potência contratada na
instalação de utilização;
• Potência de ligação máxima ≤ 250kW;
• Produção: energia consumida na instalação de utilização ≥ 50% da energia
produzida e venda na totalidade ao Comercializador de Último Recurso (CUR);
• Remuneração: conforme indicado anteriormente;
• Compensação: não aplicável.
6. GESTÃO DE ENERGIA NOS TRANSPORTES
20.000
18.000
16.000
14.000
12.000
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
Consumo Total de Energia Final
Transportes
ktep
O peso do setor dos transportes no consumo de energia final em Portugal tem apresentado um peso relativo praticamente inalterado desde 2000, tendo representado, em 2016, cerca de 37% [31].
Gráfico 6 Evolução do consumo de energia final do setor dos transportes em Portugal
O consumo de energia neste setor está fundamentalmente associado a combustíveis fósseis (petróleo e produtos de petróleo), sendo o modo rodoviário o mais poluente, responsável por mais de 23,5% do total das emissões de GEE, seguindo-se o modo aéreo, o marítimo/fluvial e, por último, o ferroviário. [40]
A gestão de energia no setor dos transportes, nomeadamente no modo rodoviário, é essencial para potenciar a redução da dependência energética de Portugal.
A adoção de abordagens sistemáticas de promoção da eficiência energética, numa perspetiva de custo eficiente, levando as empresas a adotar processos de melhoria contínua, semelhantes àqueles que são perspetivados na ISO 50001, revela-se fulcral para reduzir os custos operacionais associados às suas frotas de veículos, aumentando consequentemente a sua competitividade.
Analogamente à etiquetagem de aparelhos elétricos para uso doméstico, também as frotas podem ser classificadas com uma etiqueta energética, nomeadamente por via do Sistema de Etiquetagem Energética de Frotas (SEEF), que consiste num sistema voluntário de certificação que permite, a qualquer organização que usufrui de uma frota de veículos rodoviários8, determinar o seu nível de desempenho energético em termos operacionais.
Figura 7 Sistema de etiquetagem energética de frotas
Esta certificação energética de frotas tem o potencial para, com o diagnóstico energético realizado e as medidas de melhoria recomendadas, contribuir para a redução dos consumos energéticos da frota, seja através da promoção de comportamentos e políticas energeticamente mais eficientes, ou o incremento de atividades de manutenção preventiva, seja pela introdução de veículos mais ecológicos. [40]
As principais vantagens deste sistema são:
• Redução de consumos e de custos energéticos, e de emissões de GEE;
• Promoção de veículos ecológicos e de comportamentos mais eficientes;
• Maior conhecimento do desempenho dos veículos;
• Valorização da frota, pela melhor utilização e preservação das viaturas.
8 Para já, à exceção de frotas de veículos pesados de mercadorias
O potencial de redução dos consumos de energia através de uma melhor eficiência energética dos veículos e seus motores, pelo uso de combustíveis de baixo carbono (p. ex. incorporação de biocombustíveis), pela alteração nas soluções de locomoção (p. ex. mobilidade elétrica) ou pela otimização da gestão das frotas, estima-se em 10% a 45%. [41]
A destacar ainda o sistema de etiquetagem europeia de pneus, que, classificando os pneus, permite melhorar a segurança rodoviária e contribuir simultaneamente para reduzir o consumo de combustível.
Figura 8 Etiqueta energética para pneus
6.1. Combustíveis alternativos
Em 2013 a Comunicação da Comissão Europeia “Energia limpa para os transportes - uma estratégia europeia para os combustíveis alternativos” motivou a publicação da Diretiva n.º 2014/94/UE, transposta para a ordem jurídica nacional pelo Decreto-Lei n.º 60/2017, indicando como combustíveis alternativos, combustíveis ou fontes de energia que servem, pelo menos em parte, como substitutos das fontes de petróleo fóssil no fornecimento de energia para os transportes, e com potencial para contribuir para a descarbonização e diminuir o impacto ambiental do setor dos transportes, substituindo o petróleo a longo prazo, os seguintes:
• Energia Elétrica;
• Hidrogénio;
• Biocombustíveis;
• Combustíveis sintéticos e parafínicos;
• Gás natural, abrangendo o biometano:
o No estado gasoso (Gás Natural Comprimido – GNC);
o No estado liquefeito (Gás Natural Liquefeito – GNL).
• Gás de Petróleo Liquefeito (GPL).
Esta substituição de combustíveis, essencial no plano da segurança e diversificação energéticas, afigura-se também da maior relevância do ponto de vista da melhoria do impacte ambiental dos transportes e da redução das emissões de gases com efeito de estufa (GEE), que importa garantir no quadro do combate às alterações climáticas, a par de um vasto conjunto de outras medidas a tomar no campo da eficiência energética dos transportes e da mobilidade.
6.1.1. Rotulagem de Combustíveis
A Diretiva 2014/94/EU, que aborda a implantação da infraestrutura de combustíveis alternativos, inclui um requisito de harmonização, em toda a Europa, da utilização de um novo e único conjunto de identificadores de compatibilidade de combustível para os veículos novos e para os postos públicos de abastecimento de combustível/estações de reabastecimento (tanto para o equipamento de abastecimento/unidade de abastecimento de combustível como para a agulheta/pistola de enchimento).
O novo conjunto de identificadores de combustíveis, aplicável desde outubro de 2018, obedece à Norma NP EN 16942:2017 e abrange a gasolina, o gasóleo, o hidrogénio (H2), o gás natural comprimido (CNG), o gás natural liquefeito (LNG) e o gás de petróleo liquefeito (LPG), existindo formas de identificadores específicos para gasolinas, gasóleos e para combustíveis gasosos.
A forma para as gasolinas é um círculo («E» significa os bio componentes específicos presentes na gasolina). A forma para os gasóleos é um quadrado («B» significa os componentes específicos de biodiesel presentes no gasóleo; XTL significa diesel sintético e indica que não é derivado do petróleo bruto). A forma para um combustível gasoso é um losango. [42]
Figura 9 Identificadores de combustíveis para veículos rodoviários
Um conjunto semelhante de identificadores, para os veículos elétricos e para os pontos de recarga das baterias, encontra-se em desenvolvimento e deverá ser introduzido futuramente.
6.1.2. Biocombustíveis
O PNAC – Programa Nacional para as Alterações Climáticas, aprovado pela Resolução do Conselho de Ministros n.º 56/2015, de 30 de julho, veio estabelecer metas de redução das emissões de GEE para o horizonte 2020 e 2030.
Nestas circunstâncias, tendo em conta as características atuais do mix energético nacional, a utilização de combustíveis alternativos nos transportes, designadamente da eletricidade no transporte rodoviário, configura uma opção estratégica de grande interesse para o objetivo de incorporação de energia de fontes renováveis no setor e principalmente para o objetivo de redução de emissões nacionais de GEE, pela via da descarbonização dos transportes.
A Diretiva 28/2009/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 23 de abril de 2009, introduziu a obrigatoriedade de os Estados-membros assegurarem que, em 2020, a quota de energia proveniente de fontes renováveis, represente pelo menos 10% do consumo final dos transportes terrestres até 2020.
Portugal, com a transposição da Diretiva para a ordem jurídica interna pelo Decreto-lei n.º 117/2010, de 25 de outubro, definiu metas intercalares de 7,5% para os anos de 2015-2016 e de 9% para 2017-2018, no entanto para evitar um aumento do preço dos combustíveis devido ao preço mais elevado que o gasóleo e gasolina tradicionais, a meta de incorporação energética de biocombustíveis tem-se mantido nos 7,5% desde 2016.
Todavia, sendo imperativo cumprir os objetivos fixados em legislação europeia, não sendo ainda os veículos elétricos alimentados por fontes de eletricidade renovável uma contribuição relevante, a contribuição principal, até 2020, terá que vir, principalmente, dos biocombustíveis.
A Diretiva 2003/30/CE, que foi transposta para a legislação nacional pelo Decreto-lei n.º 62/2006, de 21 de março, considera como biocombustíveis os seguintes:
• Bioetanol: etanol produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos;
• Biodiesel: éster metílico e/ou etílico, produzido a partir de óleos vegetais ou animais, com qualidade de combustível para motores a diesel;
• Biogás: gás combustível produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos, que pode ser purificado até à qualidade do gás natural;
• Biometanol: metanol produzido a partir de biomassa;
• Bioéter dimetílico: éter dimetílico produzido a partir de biomassa;
• Bio-ETBE (bioeteretil-terc-butílico): ETBE produzido a partir do bioetanol, sendo a percentagem em volume de bio-ETBE considerada como biocombustível igual a 47%;
• Bio-MTBE (bioetermetil-terc-butílico): combustível produzido com base no biometanol, sendo a percentagem em volume de bio-MTBE considerada como biocombustível de 36%;
• Biocombustíveis sintéticos: hidrocarbonetos sintéticos ou misturas de hidrocarbonetos sintéticos produzidos a partir de biomassa;
• Bio-hidrogénio: hidrogénio produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos;
• Bio-óleo: óleo combustível obtido quando substâncias de origem vegetal, animal e outras são submetidas ao processo de pirólise;
• Óleo vegetal puro produzido a partir de plantas oleaginosas: óleo produzido por pressão, extração ou processos comparáveis, a partir de plantas oleaginosas, em bruto ou refinado, mas quimicamente inalterado, quando a sua utilização for compatível com o tipo de motores e os respetivos requisitos relativos a emissões;
• Bioquerosene: composto por uma mistura de hidrocarbonetos e com uma composição semelhante à do querosene de origem fóssil.
O biodiesel e o bioetanol são os biocombustíveis mais usados nos transportes. Em 2015, na UE, o consumo de biodiesel representou cerca de 81% e o do bioetanol cerca de 19%. [42] [43]
Figura 10 Biocombustíveis nos transportes
Os biocombustíveis são ainda designados de 1ª, 2ª e 3ª geração:
• 1.ª geração: aqueles em que na sua produção foi utlizada matéria-prima alimentar;
• 2.ª geração: inclui os biocombustíveis que são produzidos a partir de uma grande variedade de matérias-primas, como matérias lenho-celulósicas, resíduos sólidos urbanos ou óleos alimentares usados e gordura animal;
• 3.ª geração: biocombustíveis que atualmente estão relacionados com a biomassa de algas, com a conversão microbiana, mas também podem estar relacionados com a utilização de CO2 como matéria-prima.
6.1.3. Gás Natural Veicular
A Lei n.º 13/2013, de 31 de janeiro, veio consagrar o quadro legal para a utilização de gases de petróleo liquefeito (GPL) e de gás natural comprimido e liquefeito (GNC e GNL) como combustível em veículos.
A atribuição de licenças para a exploração de postos de enchimento de gás natural veicular (GNV), em regime de serviço público ou privativo, nas modalidades de GNC e GNL, é regulamentada pela Portaria n.º 366/2013, de 23 de dezembro.
Todavia, a infraestrutura de abastecimento de gás natural veicular em Portugal encontra-se ainda em desenvolvimento. O consumo de gás natural pelo setor dos transportes deve-se sobretudo a empresas de transporte urbano de passageiros, especialmente nas áreas metropolitanas de Lisboa e do Porto. A introdução do gás natural no transporte ligeiro de passageiros não tem tido grande expressão. [44]
O GNL como combustível para veículos pesados de transporte de mercadorias de longo curso, apresenta-se como uma solução viável no curto e médio prazo, sendo considerado uma opção ambientalmente vantajosa que permite minimizar a emissão de GEE e a redução da emissão de poluentes locais (NOx, PM e CO), apesar do aumento significativo das emissões de hidrocarbonetos (HC).
O gás natural afigura-se como uma alternativa potencialmente interessante no transporte a longa distância, em particular, o GNL como combustível alternativo para veículos pesados de mercadorias. Por outro lado, o GNC poderá representar uma opção para os veículos pesados de passageiros, nomeadamente, aqueles com percursos urbanos pré-definidos e rotineiros. [44]
Ao longo dos últimos anos, tem vindo a ser definido em Portugal um quadro legal que visa promover a utilização de gás natural como uma alternativa aos combustíveis convencionais para o setor dos transportes.
A promoção das redes de combustíveis alternativos em Portugal contempla:
• A instalação de uma rede nacional de GNC, garantindo no mínimo um posto de abastecimento público por distrito;
• A adequação da atual legislação respeitante a veículos alimentados a GNC, com vista a facilitar o seu licenciamento, circulação e estacionamento, no quadro das necessárias normas de segurança;
• A criação de condições para o uso do GNL, em transportes rodoviários pesados de passageiros e de mercadorias.
A mobilidade a gás natural pode desempenhar um papel importante na diversificação das fontes energéticas utilizadas nos transportes, surgindo como uma política complementar da mobilidade elétrica.
6.2. Mobilidade elétrica
Ao contrário dos biocombustíveis, que são integrados nos combustíveis ditos tradicionais utilizados nos transportes, tendo por base a regulamentação em vigor, e a devida incorporação para poderem ser utilizados pelos veículos atuais, a questão da mobilidade elétrica apresenta especificidades que ainda necessitam de ser ultrapassadas, para que esta se possa tornar efetivamente num modo de transporte alternativo.
Por um lado, a mobilidade elétrica está ainda condicionada pela reduzida oferta de veículos elétricos, especialmente para o caso de veículos pesados de passageiros e de mercadorias9.
Não obstante os menores custos operacionais, acresce ainda como entrave o custo de aquisição mais elevado, comparativamente ao dos veículos com motores de combustão interna. Por outro lado, a mobilidade elétrica está também condicionada pela, ainda reduzida, autonomia dos veículos elétricos comparativamente aos veículos tradicionais.
9 Alguns fabricantes já indicam o ano de 2019 para o início da comercialização de veículos pesados 100% elétricos.
Todavia, será certamente nesta área que se deverão verificar os maiores desenvolvimentos futuros com o aumento da capacidade energética das baterias e o alargamento da autonomia oferecida aos utilizadores dos veículos elétricos.
O veículo elétrico poderá desempenhar um papel importante para a melhoria do equilíbrio do sistema elétrico, através, por exemplo, do carregamento durante a noite com recurso a produção proveniente de tecnologias intermitentes, geralmente não completamente aproveitada, como a energia eólica, ou pela introdução na rede, quando necessário, designadamente, em períodos de ponta, de eletricidade armazenada nas suas baterias enquanto está estacionado.
Assim, o veículo elétrico poderia ser utilizado como um dispositivo com capacidade para armazenar eletricidade e equilibrar picos de consumo da rede.
Apesar do mercado nacional de veículos elétricos refletir as mesmas dificuldades de mercado comuns a todo o mundo, nomeadamente, a falta de escala da oferta e procura que condiciona o preço do veículo, os custos e durabilidade das baterias e a autonomia e tempo de carregamento, tem-se vindo a observar um crescimento considerável do número de veículos elétricos registados em Portugal.
Atualmente a quota de mercado dos veículos elétricos em Portugal cifra-se nos 3%. A Noruega lidera, a nível mundial, com valores na ordem dos 30%. [45]
A União Europeia prepara-se para, durante as próximas 2 décadas, determinar um phase-out dos veículos com motores de combustão interna que utilizem combustíveis fósseis poluentes, dando deste modo lugar a uma substituição gradual por veículos mais amigos do ambiente.
A mobilidade elétrica torna-se cada vez mais relevante para a mobilidade sustentável e para o aumento da eficiência energética no transporte.
A opção por veículos elétricos deve ser analisada de acordo com as reais necessidades de locomoção de cada empresa.
O custo unitário de operação de um veículo elétrico é cerca de 40% inferior comparativamente a um veículo a gasóleo.
Um veículo a gasóleo, que percorre 20.000 km por ano, e gaste cerca de 6 litros por cada 100 km, assumindo um preço de 1,35€ por litro, custa anualmente cerca de 1.600€. Um veículo elétrico, assumindo um consumo de 1 kWh por cada 8 km e um custo de 0,25€ por kWh, custaria anualmente cerca de 600€. [45]
A esta poupança, de 1.000€/ano, acresce naturalmente a economia em custos de manutenção, entre outros benefícios atualmente em vigor, como por exemplo, a isenção de IUC e de ISV, assim como a dedução do IVA e a isenção de tributação autónoma no caso das empresas, ou o estacionamento gratuito para veículos elétricos em alguns municípios.
A mobilidade elétrica é, portanto, um importante contributo para a mobilidade sustentável, para o aumento da eficiência energética no transporte e para o aumento da competitividade das empresas e da sociedade.
Espera-se que este contributo seja cada vez maior, à medida que a autonomia dos veículos elétricos aumenta e, por conseguinte, um número crescente de utilizadores adira a esta nova forma de mobilidade.
Portugal percorreu já várias etapas neste processo, especificamente com o desenvolvimento do projeto MOBI.E. O mapa da figura seguinte ilustra a localização dos postos de carregamento (registados na rede MOBI.E) que existem atualmente em Portugal Continental [46]:
Figura 11 Pontos de carregamento de veículos elétricos em Portugal Continental
Importa relevar a promoção do veículo elétrico enquanto alternativa à utilização de fontes de energia convencionais, permitindo desta forma reduzir a dependência energética externa, aumentar a sustentabilidade ambiental e económica nacional.
6.3. Medidas de Eficiência Energética nos Transportes
No setor dos transportes há diversas medidas transversais que podem ser implementadas para melhorar a eficiência energética e reduzir os custos operacionais das viaturas e das frotas.
Seguidamente são apresentadas algumas das principais medidas.
Informação adicional, e complementar, poderá ser consultada na Brochura Técnica sobre o setor da Energia, documento igualmente desenvolvido no âmbito do Projeto AMBIPOR II.
6.3.1. Sistemas de Gestão de Frotas
Um sistema de gestão de frotas (SGF) tem, habitualmente, capacidade de conhecer toda a informação de uma frota, e/ou com os seus utilizadores, em tempo real, permitindo às empresas ter a capacidade de gerir de forma adequada as suas frotas, facilitando a implementação de medidas de eficiência energética e de redução de custos.
O controlo e monitorização dos veículos em tempo real, a produção de relatórios detalhados sobre consumos ou técnicas de condução, o aumento da segurança dos condutores e dos veículos, são apenas algumas das vantagens.
6.3.2. Sistemas de Monitorização de Consumos
Os sistemas de monitorização de consumos são aplicações informáticas (complexas, ou simples, conforme as necessidades de cada empresa), constituindo-se como ferramentas de recolha e registo ou processamento de dados, permitindo comparar e detetar padrões (dos veículos e/ou dos condutores).
A sua implementação em frotas é importante para se detetarem potenciais anomalias no funcionamento dos veículos, ou na utilização de técnicas de condução desadequadas, permitindo efetuar um controlo e uma gestão de custos operacionais.
6.3.3. Manutenção preventiva
A manutenção preventiva consiste na realização de um programa de ações com base em períodos de tempo, por exemplo de acordo com os intervalos definidos pelos fabricantes dos mesmos, ou com base em indicadores de funcionamento do veículo ou de acordo com as condições de utilização, procurando garantir que os veículos permaneçam em boas condições operacionais.
A falta de manutenção pode colocar em causa a durabilidade e desempenho dos veículos da frota de qualquer empresa. Este tipo de manutenção contempla as ações sistemáticas de manutenção, inspeções de peças e acessórios, aferição de mostradores, calibragens e lubrificações.
6.3.4. Eco-condução
A Eco-condução é uma forma de condução eficiente que permite reduzir o consumo de combustível, a emissão de gases poluentes e de gases com efeito de estufa (GEE), ao mesmo tempo que promove uma maior segurança rodoviária.
Estima-se que exista um potencial de redução entre 20% a 25% no consumo de combustível apenas pela prática de uma condução mais eficiente e mais equilibrada, i.e., a eco-condução é uma medida de eficiência energética que pode ter um impacto significativo sem um investimento considerável.
A adequada formação dos condutores através da introdução de hábitos eficientes na utilização dos veículos, deverá ser um processo constante nas empresas.
7. CONTRATOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA
Os contratos de fornecimento de energia visam estabelecer um vínculo entre o comercializador e os seus clientes, nos termos do qual a empresa assume o compromisso de fornecer ao cliente o abastecimento de energia nas melhores condições de eficácia e fiabilidade, e o cliente aceita a responsabilidade de assegurar os pagamentos referentes ao fornecimento de tal serviço em observância das exigências legais e regulamentares em vigor.
Os custos com energia, seja eletricidade ou combustíveis ou em forma de energia térmica, em algumas empresas têm um peso significativo na sua estrutura de custos pelo que o processo de contratação do fornecimento de energia junto dos comercializadores (ou fornecedores) constitui, muitas vezes, um meio a considerar para a otimização dos custos energéticos.
7.1. Energia Elétrica
O mercado da eletricidade é regulado pela ERSE – Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos, estando liberalizado desde 2006, pelo que os consumidores e empresas podem escolher livremente o comercializador que lhes ofereça as melhores condições contratuais e/ou comerciais.
A tipologia de contratos de fornecimento de energia elétrica varia de acordo com a potência contratada:
• Contratos em Baixa Tensão Normal (BTN): para fornecimentos ou entregas em baixa tensão com a potência contratada, escalonada, inferior ou igual a 41,4 kVA. Subdivide-se em tarifa simples, bi-horária ou tri-horária;
• Contratos em Baixa Tensão Especial (BTE): para fornecimentos ou entregas em Baixa Tensão com a potência contratada superior a 41,4 kW, integra sempre tarifas tetra-horárias;
• Contratos em Média Tensão (MT): para fornecimentos ou entregas em Média Tensão, sendo que Média Tensão é a tensão entre fases cujo valor eficaz é superior a 1 kV e igual ou inferior a 45 kV, integra sempre tarifas tetra-horárias.
7.1.1. Tarifas e Horários
No que respeita à contabilização de energia elétrica, atualmente, o ano divide-se em período de verão e período de inverno.
Esta divisão coincide com a hora legal definida pelo Decreto-Lei n.º 17/96, de 8 de março: o horário de verão começa no último domingo de março; o horário de inverno começa no último domingo de outubro.
Os dias são divididos em horas de ponta, cheias e de vazio (este último, no caso das instalações em BTE, MT ou AT (Alta Tensão) subdivide-se em vazio normal e super vazio).
As horas de vazio (vazio normal e/ou super vazio) são os períodos horários nos quais o custo da eletricidade é mais baixo, e são fundamentalmente as horas do período noturno e fins-de-semana (em ciclo semanal). As horas de ponta são as horas nas quais o custo da eletricidade é mais alto. Na figura seguinte é possível analisar a distribuição horária dos diferentes períodos [47]:
Figura 12 Ciclos e Períodos horários dos fornecimentos de energia elétrica
Os períodos horários previstos no Regulamento Tarifário aprovado pela ERSE são diferenciados em ciclo semanal (com 76 horas de vazio por semana) e ciclo diário (com 70 horas).
No ciclo diário não se faz distinção entre dias de semana ou fim-de-semana, existindo sempre 10 horas de vazio por dia. No ciclo semanal, de segunda a sexta-feira, existem 7 horas de vazio por dia, aos sábados este valor é de 17 horas e aos domingos corresponde a 24 horas.
O ciclo semanal favorece os consumidores que utilizam com maior intensidade eletricidade aos fins-de-semana. O ciclo diário destina-se a quem tem um consumo de eletricidade mais homogéneo ao longo da semana.
7.1.2. Faturas de Energia Elétrica
A faturação de energia elétrica integra os seguintes principais parâmetros a ter em consideração: [48]
• Opção tarifária;
• Termo tarifário fixo (BTN);
• Potência contratada (BTN, BTE e MT);
• Potência em horas de ponta (BTE e MT);
• Energia ativa (consumos e tarifas);
• Energia reativa (BTE e MT);
• Taxas e Impostos.
7.1.2.1. Opção Tarifária
O tarifário constitui o conjunto de regras e de preços utilizados na faturação dos fornecimentos de energia elétrica e outros serviços aos clientes.
A opção tarifária é a modalidade de tarifação que o cliente de eletricidade pode escolher, entre as disponíveis para a sua potência contratada. A título de exemplo, para BTN, existem a tarifa simples, a tarifa bi-horária e a tarifa tri-horária. Para BTE e MT é aplicada a tarifa tetra-horária. A opção tarifária, além de incluir a referência à tarifa contratada com o comercializador, inclui também o tipo de ciclo (diário ou semanal, ou semanal e semanal opcional, no caso da MT).
7.1.2.2. Termo Tarifário Fixo
Corresponde aos preços de contratação, leitura, faturação e cobrança pelo comercializador de energia elétrica.
O termo tarifário fixo é cobrado em EUR/mês.
7.1.2.3. Potência Contratada
Nos fornecimentos em BTN, a potência contratada é disponibilizada por escalões de potência aparente em kVA, assumindo valores discretos, como por exemplo 3,45 kVA, 6,9 kVA e 10,35 kVA, entre outros. O cliente deverá optar pelo escalão que melhor se adeque às suas necessidades, não podendo ser superior à potência requisitada.
O valor da potência contratada nos pontos de entrega em MAT, AT, MT e BTE é atualizado para a máxima potência ativa média tomada, em kW, registada em qualquer intervalo ininterrupto de 15 minutos, durante os últimos 12 meses, incluindo o mês a que a fatura respeita.
A potência contratada é cobrada em EUR/kW por mês.
7.1.2.4. Potência em Horas de Ponta
Potência ativa média em horas de ponta (PHP) durante o intervalo de tempo a que a fatura respeita, sendo o quociente entre a energia ativa fornecida em horas de ponta e o número de horas de ponta no período a que a fatura respeita.
A potência em horas de ponta é cobrada em EUR/kW por mês.
7.1.2.5. Energia Ativa
Corresponde ao valor médio da potência elétrica instantânea, num determinado período, resultando da sua utilização, num determinado período tarifário (horas de ponta, cheias, vazio normal e super vazio), o consumo de energia ativa.
A energia ativa é cobrada na forma de tarifa em EUR/kWh.
Tarifa de Energia
A tarifa de energia é um custo associado ao consumo de energia ativa.
Em MAT (Muito Alta Tensão), AT, MT e BTE as tarifas de energia são tetra-horárias apresentando preços de energia ativa desagregados por quatro períodos tarifários (pontas, cheias, vazio normal e super vazio), sendo também compostas por preços de potência contratada, potência em horas de ponta e energia reativa (indutiva e capacitiva).
Em BTN as tarifas de energia podem apresentar diferenciação horária de acordo com a opção tarifária (simples, bi-horária ou tri-horária), e são também compostas por um termo tarifário fixo (dependente do escalão de potência contratada).
As tarifas simples não apresentam diferenciação horária, enquanto nas tarifas bi-horárias, existem dois períodos tarifários (fora de vazio e vazio), e nas tarifas tri-horárias existem três períodos tarifários (pontas, cheias e vazio).
Tarifas de Acesso às Redes
As tarifas de Acesso às Redes são aplicadas pelos operadores das redes de distribuição à entrega de todo os seus clientes do sistema elétrico nacional, sendo consequência da utilização das redes. Os preços das tarifas de Acesso às Redes são obtidos por adição das tarifas de Uso Global do Sistema, Uso da Rede de Transporte e Uso das Redes de Distribuição.
Todos os clientes, independentemente do seu fornecedor, pagam as mesmas tarifas de Acesso às Redes. As tarifas de venda a clientes finais referidas no ponto anterior incluem as tarifas de Acesso às Redes, definidas anualmente pela ERSE e estabelecidas no RT.
7.1.2.6. Energia Reativa
Enquanto a energia ativa, medida em kWh, é necessária para produzir trabalho, por exemplo, a rotação do eixo do motor, a energia reativa, medida kVAr, é necessária para produzir o fluxo magnético indispensável ao funcionamento dos motores, transformadores, etc.. No entanto, representa uma perturbação na rede, sendo por isso faturada.
A energia reativa pode ser do tipo indutivo ou capacitivo. A energia reativa indutiva consumida fora das horas de vazio é faturada de acordo com três escalões, sendo-lhes aplicados distintos fatores multiplicativos: [48]
Tabela 4 Escalões de energia reativa e respetivo fator multiplicativo
Escalão | Descrição | Fator multiplicativo |
Escalão 1 | Para tg φ entre 0,3 e 0,4 | 0,33 |
Escalão 2 | Para tg φ entre 0,4 e 0,5 | 1,00 |
Escalão 3 | Para tg φ superior a 0,5 | 3,00 |
A energia reativa capacitiva fornecida nos períodos de vazio é habitualmente faturada. A energia reativa é cobrada em EUR/kVArh e o preço de referência é publicado anualmente pela ERSE juntamente com as tarifas de acesso às redes.
7.1.2.7. Taxas e Impostos
A fatura de energia elétrica integra diversas taxas e impostos, que são cobrados aos clientes por intermédio dos comercializadores de energia elétrica.
Taxa de exploração DGEG
Valor cobrado de acordo com o Decreto-Lei n.º 4/93, de 8 de janeiro, correspondendo à taxa de exploração das instalações elétricas da Direção-Geral de Energia e Geologia (DGEG).
A cobrança desta taxa é feita mensalmente e o valor é definido anualmente pela
ERSE.
Contribuição audiovisual (CAV)
Valor cobrado de acordo com a Lei n.º 30/2003, de 22 de agosto, correspondendo ao financiamento do serviço público da radiofusão e de televisão.
O CAV é cobrado mensalmente e o valor é fixado anualmente pela ERSE.
Imposto Sobre os Produtos Petrolíferos e Energéticos (ISP)
Este imposto foi introduzido no Código de Impostos Especiais ao Consumo, através da Lei do Orçamento do Estado para 2012, e incide sobre a comercialização de produtos petrolíferos e energéticos.
O valor calcula-se multiplicando o consumo de energia ativa faturado por 0,001
€/kWh.
7.2. Gás Natural
O mercado do gás natural é regulado pela ERSE, estando liberalizado desde 2007, pelo que os consumidores podem escolher livremente o comercializador que lhes ofereça as melhores condições contratuais e/ou comerciais.
O contrato de fornecimento de gás natural estabelece um vínculo entre o comercializador e os seus clientes, nos termos do qual a empresa fornece ao cliente o gás natural nas quantidades adequadas à satisfação das suas necessidades.
A tipologia de contratos de fornecimento de gás natural varia de acordo com o consumo:
• Doméstico, com 4 escalões de consumo;
• Não-Doméstico, com 2 escalões de consumo (conforme o consumo anual seja inferior ou superior a 10.000 m3), onde se enquadram o setor industrial, comercial e dos serviços.
7.2.1. Fatura de Gás Natural
A fatura de gás natural contém diversas informações, entre as quais: [49]
• Quantidade de energia consumida (obtida por leitura ou estimativa) em m3 e a equivalência em kWh mediante o fator de conversão;
• Termo fixo;
• Fator de conversão, em kWh/m3;
• Tarifa de acesso às redes;
• Taxas e impostos.
O valor final a pagar pelos clientes resulta da quantidade de kWh consumidos (lidos ou estimados) a multiplicar pelo preço do kWh. A este valor acresce o valor do termo fixo, somando-se outras taxas aplicáveis ao fornecimento de gás natural.
7.2.1.1. Energia Consumida e Termo Fixo
O preço do kWh e o preço do termo fixo dependem do escalão, o qual depende do consumo do cliente, nomeadamente do consumo histórico anual de gás natural.
7.2.1.2. Fator de Conversão
Para se obter o consumo faturado em kWh a partir de m3 de Gás Natural é necessário aplicar um fator de conversão que é calculado a partir da seguinte fórmula:
𝑃𝐶𝑆 × 𝐹𝐶𝑇 × 𝐹𝐶𝑃
Em que:
• PCS: Poder Calorífico Superior do Gás Natural. Valor correspondente à média aritmética dos valores de PCS mensal, relativos a todos os meses já concluídos e englobados no período de faturação. Os valores de PCS mensal são determinados pela média aritmética dos valores de PCS diário correspondentes disponibilizados pelo operador de rede de transporte, REN (xxxxx://xxx.xxx.xxx.xx/)
• FCT: Fator de correção por temperatura calculado pela fórmula [273,15/(273,15+Tgás)], em que Tgás corresponde à temperatura média, em ºC, da zona de distribuição onde se situa a instalação
• FCP: Fator de correção por pressão calculado pela fórmula [(Pr+1013,25)/1013,25], em que Pr é a pressão relativa de fornecimento em mbar
7.2.1.3. Tarifas de Acesso às Redes
As Tarifas de Acesso às Redes estão associadas à utilização das redes de transporte e distribuição de gás natural e são definidas e publicadas anualmente pela ERSE, de acordo com o estabelecido no Regulamento Tarifário.
São pagas por todos os consumidores de gás natural e são obtidas através da soma das tarifas de Uso Global do Sistema, Uso da Rede de Transporte e Uso da Rede de Distribuição, estando integradas nas tarifas de venda dos vários comercializadores.
7.2.1.4. Taxas e Impostos
A fatura de gás natural integra diversas taxas e impostos que são cobradas aos clientes por intermédio dos comercializadores de gás natural.
Imposto Especial de Consumo de Gás Natural Combustível (IEC)
O Imposto Especial de Consumo de Gás Natural Combustível (IEC) integrado na subcategoria de imposto sobre os produtos petrolíferos e energéticos (ISP) é pago ao Estado. Este imposto foi criado em 2012 e é aplicado pelos comercializadores de gás natural aos seus clientes sendo aplicado sobre o consumo de gás natural (kWh).
Taxa de Ocupação do Subsolo (TOS)
A Taxa de Ocupação do Subsolo (TOS) corresponde à taxa de utilização e aproveitamento do domínio público e privado municipal. É definida por cada município e deve ser paga pelos consumidores de gás natural. Esta taxa é composta por um termo variável, aplicado sobre o consumo de gás natural (medido em kWh) e por um termo fixo, aplicado sobre o número de dias do período de faturação.
7.3. Gás de Petróleo Liquefeito (GPL)
O gás de petróleo liquefeito (GPL) inclui o Propano e o Butano e encontra-se submetido a um regime de preços livres desde 1990, no âmbito do qual os produtores, distribuidores e retalhistas são livres de fixar os seus preços:
• Os produtores vendem aos distribuidores, em preços estabelecidos em circulares, revistos com periodicidade livre;
• Os distribuidores vendem diretamente ao público e aos retalhistas com quem tenham estabelecido contratos, sendo os preços de revenda livremente definidos por estes.
É uma das energias mais utilizadas em Portugal para produção de energia térmica em edifícios (para climatização e/ou para águas quentes sanitárias, e confeção de alimentos), especialmente em locais onde não existe disponibilidade de gás natural, dispondo de versatilidade no que diz respeito às formas de abastecimento:
• Garrafas: existem garrafas de diversas capacidades, consoante as necessidades:
o Propano: de 5, 11 ou 45kg;
o Butano: de 6 ou 13kg.
• Granel – Reservatórios: as soluções de abastecimento por reservatório permitem o fornecimento a clientes com necessidades de grande consumo e podem ser instalados no subsolo ou à superfície;
• Canalizado: o GPL canalizado assegura um fornecimento em contínuo e permite uma otimização do consumo de combustível, elevando o nível de segurança, uma vez que o seu armazenamento é feito em reservatórios externos, fora dos edifícios.
Num contrato de fornecimento de GPL, e na respetiva fatura, existem apenas três parâmetros a ter em consideração:
• Tipo de utilização e forma de utilização/abastecimento;
• Quantidade (consumo, em kg, m3);
• Preço (unitário, por kg, m3).