A metodologia proposta utilizou os levantamentos feitos por Strapasson (2004) que teve uma abordagem macro dos setores industriais. Mas não se limitou a este. O resumo da metodologia proposta pode ser visto no diagrama da Figura 4.1.1 a seguir, onde aparecem as etapas para se obter os setores industriais pesquisados.
Figura 4.1.1: Resumo da Metodologia para Escolha das Indústrias Pesquisadas.
+. ) no início deste trabalho, o autor acreditava que indústrias eletro- intensivas seriam as ideais para a pesquisa de campo. A primeira indústria visitada (como pode ser visto no item 5.2.1) foi um fabricante de alumínio. O que se constatou é que grandes consumidores de energia elétrica pagam um preço muito baixo pelo MWh. Existe eletrotermia, mas, na simulação feita, ficou claro que o preço praticado pelo metro cúbico do gás natural (nem foi feito comparativo com GLP) em contraste com o preço pago pelo MWh inviabiliza qualquer tipo de substituição tecnológica. Desta forma, evidenciou-se que, quem possuía um grande potencial de substituição eram indústrias com tarifação B3 e A4 (verde, azul ou convencional). Como se vê na Figura 4.1.2 a seguir, o custo de operação de uma máquina com potência de 46,7 kW, que funcione por 16 horas diárias e 22 dias por mês. Dentro da região pesquisada, encontram-se cinco concessionárias de distribuição de energia elétrica. A Figura 4.1.2 mostra as variações de custo de operação da máquina, de acordo com as tarifas B3 e as variações de A4 verde, azul e convencional - todas sem impostos. Para construir este gráfico, foi fixado o maior custo com energia elétrica como sendo 100% (tarifa B3 de uma concessionária da região). Uma faixa foi criada com os extremos das tarifas.
Seleção das Indústrias
E ) & & P 3 M B L= ; 92 : % 6 + @ & , B L= / 6 & . &(% ' & F )% L= E ) & & / , %% ) & &
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Figura 4.1.2: Gráfico com custo de operação com energia elétrica A4 e B3, em percentual
O gráfico acima foi construído com as tarifas obtidas dos sites das concessionárias da região abrangida pelo quadrilátero pesquisado. A primeira coluna corresponde aos valores da tarifação B3, depois A4 verde, A4 azul e A4 convencional. Entre as colunas foram feitas interpolação dos pontos para a construção de curvas de cada concessionária. A figura formada compreende os extremos do conjunto de curvas. Nota-se a grande variação de custo de acordo com o tipo de tarifação e concessionária. O gráfico tem como objetivo mostrar a ordem de grandeza da variação tarifária no quadrilátero pesquisado.
O mesmo foi feito para o GN, considerando a classe tarifária da concessionária da região. No caso em específico, havia informações de apenas uma das duas concessionárias da região. O consumo de GN é definido tendo como base o consumo do aparelho elétrico em kWh e considerando uma eficiência comparativa igual ao elétrico (n = 1,0). Na primeira e segunda coluna de valores, foi considerado que a eficiência comparativa do equipamento a gás era idêntico ao elétrico. Na terceira coluna em diante, foi considerada uma redução da eficiência comparativa, ou seja, n = η gás / ηelétrico, sendo n = rendimento relativo. Foram considerados 0,9
na terceira coluna, 0,8 na quarta e assim sucessivamente, até 0,5 de valor de n. No primeiro agrupamento de valores (primeira coluna à esquerda), foi utilizado o valor do PCS informados pelo site da concessionária, segundo COMGÁS (2008), no caso 9.400 kcal/Nm3. No segundo agrupamento (segunda coluna) de valores e os demais agrupamentos em diante, foram utilizados
50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00%
Concessionária 1 Concessionária 2 Concessionária 3 Concessionária 4 Concessionária 5
3 @ & % / 2 % & % + %% 9 %
A4 Azul
A4 Verde
A4 Convencional
o valor de 8.400 kcal/Nm3 de PCS, de acordo com Oliveira (2003) - conhecedor deste valor prático, por ser utilizado por especialistas em projetos de equipamentos à GN.
Constata-se que este equipamento recai na classe 5 (cinco), por isto inicia-se a partir da classe 5. Constrói-se uma curva a partir dos pontos formados. Simula-se a maior classe “11 (onze)”. A partir destas duas curvas é construída a figura quadriculada. Porém, com a diluição do preço da parcela fixa, ou seja, a parcela foi dividida pelo valor limite superior da faixa e depois multiplicado pelo consumo do equipamento.
No mesmo gráfico da Figura 4.1.3, foi considerado o GLP, com 11.000 kcal/kg de PCI, com um n = 0,8 de eficiência comparativa ao elétrico mantida constante, onde foi feita a variação do preço do kg - de acordo com preços encontrados no mercado.
Figura 4.1.3: Gráfico com custo de operação com diferentes classes de GN e GLP, em percentual
A seguir, combinam-se os gráficos das Figuras 4.1.2 e 4.1.3 na Figura 4.1.4, para se avaliar a situação com todos os energéticos envolvidos.
10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% Classe 5 Classe 11 GLP PCS=9.400 kcal/m ³ n=1,0 3 @ + %% % & ;< @ ;M' PCS=8.400 kcal/m ³ n=1,0 n=0,9 n=0,8 n=0,7 n=0,6 n=0,5 GLP a R$ 2,20 / kg GLP c/ PCI=11.000 kcal/kg n = cte = 0,8 GLP a R$ 2,10 / kg GLP a R$ 1,70 / kg GLP a R$ 1,80 / kg GLP a R$ 1,60 / kg GLP a R$ 1,90 / kg GLP a R$ 2,00 / kg
Figura 4.1.4: Gráfico com custo de operação com energia elétrica, GN e GLP, em percentual
Considerando as tarifas praticadas por algumas concessionárias de energia elétrica, versos o custo do GN de diversas classes de consumo de uma concessionária de GN (considerado eficiências relativas que variaram de 1,0 a 0,5 em relação à eficiência térmica com energia elétrica) e ainda o GLP com eficiência térmica relativa de 0,8 e com variações de preços praticadas no mercado, fica evidente que a tarifação B3 e A4 são as que viabilizam, economicamente, uma substituição da eletrotermia. A tarifação A3, A2, A1 e o mercado livre, seriam pontos que diminuiriam a distância de custo em relação aos gases combustíveis, ou, em alguns casos, teriam um custo operacional menor.
4 $ , +. H ' $ Foi definido um quadrilátero para as pesquisas de campo composto pelos vértices: Campinas, Sorocaba, Santos e São José dos Campos. Este quadrilátero está a cerca de 100 km da cidade de São Paulo, o que viabiliza as visitas e levantamentos nas indústrias pesquisadas. O quadrilátero proposto é, na verdade, um limite físico para concentrar os esforços e para viabilizar este trabalho. Na Figura 4.1.5 pode-se ver o quadrilátero escolhido.
10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00%
Classe 5 Classe 11 Concessionária 1 Concessionária 2 Concessionária 5 Concessionária 4 GLP Concessionária 3 PCS=9.400 k cal/m ³ n=1,0 + %% % & ;< @ ;M' @ / 2 % & % + %% 9 % A4 Azul A4 Verde A4 Convêncional B3 PCS=8.400 kcal/m ³ n=1,0 n=0,9 n=0,8 n=0,7 n=0,6 n=0,5 GLP a R$ 2,20 / kg GLP a R$ 2,10 / kg GLP a R$ 2,00 / kg GLP a R$ 1,90 / kg GLP a R$ 1,80 / kg GLP a R$ 1,70 / k g GLP a R$ 1,60 / kg GN GN PCI= 11.000 kcal/k g n = 0,8 = cte
Figura 4.1.5: Mapa com concessionárias de energia elétrica versos quadrilátero escolhido
@ I $ " 8 & , +. 7 $ I $ ) foi feito um
levantamento do histórico do processo produtivo atual e do tempo de utilização dos equipamentos existentes.
&$ ! Uma dificuldade encontrada foi o fato de não se ter acesso às indústrias. Foram poucas as que permitiram a entrada, e, um número menor ainda, as que permitiram que fossem feitos os levantamentos e análises necessárias.
( $ ! +. é feita a análise do quanto desta eletrotermia presente pode ser substituída por gases combustíveis. É feito o ensaio de qualidade de energia de um equipamento, ou parte de um equipamento, que apresenta eletrotermia substituível, além do mesmo ensaio no fornecimento geral da empresa analisada. Desta forma, através de uma metodologia proposta, é possível avaliar se haverá, ou não, perturbação na rede de energia elétrica; para considerar, ou não, o acréscimo no custo de capital devido à necessidade de inserir banco de capacitores / indutores e/ou filtros de harmônicas na substituição tecnológica. O
levantamento do percentual de eletrotermia existente, substituível e viável economicamente e financeiramente, define o real potencial de substituição do setor estudado.
J ! 73$ $ é feita a análise da viabilidade técnica de se dar a mudança tecnológica, através da constatação dos tipos de eletrotermia existentes, conforme apresentado no capítulo 1, onde são considerados fatores como: a temperatura do processo produtivo; fenômenos físicos atuantes na transmissão de calor da eletrotermia presente e limitantes para a substituição tecnológica.
J ! $ B $ $ é feita a análise, levando-se em conta as ferramentas de análise econômica e financeira (vide item 4.4) e os critérios de aprovação de projeto que variam conforme cada empresa.
Para maiores detalhes desta metodologia, vide Anexo 5. Entretanto, a metodologia foi adotada apenas como uma ferramenta norteadora, pois, a acessibilidade às indústrias foi que determinou aquelas que foram de fato analisadas.