Desenvolvimento de um Guia de Medição e Verificação do
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1. A calibra o feita por compara o de um conjunto de dados de calibra o incluem dados de energia medidos vari veis independentes e factores est ticos e da previs o de padr es de energia da instala o 2 4 5 1 Melhores aplica es da op o D A Op o D utilizada habitualmente quando nenhuma outra op o pratic vel nas seguintes situa es e Os dados de energia do consumo de refer ncia ou os dados de energia do per odo de reporte mas n o ambos est o indispon veis ou n o s o de confian a e Existem demasiadas MREs para avaliar usando as Op es A ou B e As MREs implicam actividades difusas que n o podem ser facilmente isoladas do resto da instala o tal como forma o do operador ou melhoramentos das paredes e janelas e O desempenho energ tico de cada MRE ser estimado individualmente dentro de um projecto de m ltiplas MRE mas os custos das Op es A ou B s o excessivos e Interac es entre as MREs ou os efeitos interactivos da MRE s o complexos fazendo com que as t cnicas de isolamento das Op es A e B sejam impratic veis e S o esperadas grandes altera es futuras na instala o durante o per odo de reporte e n o h forma de seguir as altera es e ou avaliar o seu impacto no consumo de energia e Um profissional experiente em simula o de energia capaz de recolher dados de entrada adequados para calibrar o modelo de simula o e A instala o e as MREs po2. A simula o calibrada implica a utiliza o de software de simula o computorizada para prever a energia da instala o energia de consumo de refer ncia e energia do per odo de reporte A vantagem desta op o como j foi referida anteriormente a sua aplica o tanto na melhoria isolada como global No caso da melhoria isolada semelhante s op es A e B pode ser usada para avaliar apenas o desempenho energ tico de sistemas individuais numa instala o Visto que o consumo de energia do sistema deve ser isolado do resto da instala o atrav s de contadores apropriados No caso da melhoria global semelhante op o C no que diz respeito avalia o do desempenho energ tico de todas as MREs numa instala o contudo a ferramenta de simula o permite tamb m estimar a poupan a atribu vel a cada MRE num projecto de m ltiplas MREs 1 A op o D consiste assim num modelo de simula o que avalia os n veis de poupan a previstos e dever ser usado em situa es como inexist ncia ou indisponibilidade de dados de energia do consumo de refer ncia indisponibilidade ou dif cil quantifica o dos dados da energia do per odo de reporte e quando pretendido determinar a poupan a associada a MRES individuais onde as op es A ou B seriam bastante dispendiosas ainda de referir que esta op o a abordagem principal de M amp V para avaliar as inclus es de efici ncia energ tica na concep o de novas
3. dependente da op o de M amp V e m todo escolhido para a medida Por vezes torna se conveniente o uso combinado de op es de M amp V para se ajustar um conjunto de medidas por exemplo num edif cio com v rias medidas vantajoso a escolha integrada das op es A e B 7 2 4 Op es do IPMVP 2 4 1 Vis o Geral das Op es do IPMVP As quantidades de energia podem ser medidas por uma ou mais das seguintes t cnicas e Facturas da empresa do sector energ tico ou do fornecedor de combust vel ou leitura dos contadores da empresa do sector energ tico e Contadores especiais que isolam a MRE ou parte da instala o do resto da instala o e Medi es separadas de par metros usados no c lculo do consumo de energia e Medi o de provas de substitui o de consumo de energia e A simula o por computador que calibrada com alguns dados de desempenho energ tico reais para o sistema ou instala o a ser modelados 1 O IPMVP oferece quatro op es de Medi o e Verifica o A B C e D que correspondem a abordagens diferentes para os projectos de efici ncia energ tica Significa por isso que seguem orienta es para determinar a poupan a de energia com diferentes n veis de incerteza de custo e metodologia A op o seleccionada resulta das condi es apresentadas nomeadamente o local de fronteira de medi o ver sec o 2 2 3 Se o que se pretende determinar a poupan a ao n vel da instala
4. 7 Para al m de fornecer m todos precisos e conservadores na forma de c lculo da poupan a de energia um bom plano M amp V dever ser transparente consistente e repet vel de referir ainda que na fase de elabora o do plano M amp V haja a possibilidade de acesso e desloca o s instala es do projecto por parte de um t cnico da ESE devidamente identificado Num contrato a longo prazo importante garantir que todos os dados e procedimentos sejam devidamente registados para que possam ser consultados e verificados no futuro 8 Algumas das actividades de M amp V incluem auditorias medi es de energia recolha e an lise de dados c lculos e finalmente relat rios e procedimentos que garantam os n veis de qualidade 7 A prepara o de um plano M amp V fundamental na determina o da poupan a onde um planeamento pr vio assegura que todos os dados necess rios para o seu c lculo estejam dispon veis ap s a implementa o das MREs dentro de um or amento aceit vel 8 Portanto o conte do de um plano M amp V de um projecto deve seguir a seguinte estrutura e Fornecer uma vis o geral da MRE e actividades de verifica o o Objectivos a alcan ar com a implementa o da MRE o T cnicas utilizadas em cada medi o e se for o caso qual a op o a adoptar do IPMVP o Identificar principais caracter sticas f sicas das instala es ou sistemas e Definir adequadamente as condi es do per odo de consumo
5. o ent o a op o C ou D poder apresentar vantagem no entanto se apenas se pretende considerar o desempenho energ tico da pr pria MRE j uma t cnica de medi o isolada da MRE pode ser a mais ajustada op o A B ou D 1 As abordagens M amp V est o divididas em dois tipos medi o isolada da MRE e medi o global da instala o Os m todos de medi o isolada apenas se preocupam com os equipamentos afectados ou com os sistemas independentes do resto da instala o No caso dos m todos de medi o global o uso da energia total bastante importante j a performance dos equipamentos irrelevante Assim a escolha da op o correcta implica muitas considera es incluindo o local da fronteira de medi o que dever ponderar toda a energia utilizada como demonstra a figura 2 4 Estado da arte Op es A e B Op es Ce D Figura 2 4 Exemplos da fronteira de medi o 7 A escolha das op es A B ou D quando estamos perante situa es onde apenas necess rio ter em conta o desempenho energ tico isolado da pr pria MRE j as op es C ou D permitem determinar a poupan a ao n vel da instala o de notar que a op o D pode ser aplicada em ambos os casos mas de uma maneira geral esta op o dever ser escolhida em metodologias de medi o global O seguinte exemplo demonstra como a op o A dever ser escolhia se um valor de energia for conhecido com precis o adequada ou no
6. objectivo associado op o C a identifica o de eventuais mudan as na instala o que requerem ajustes especialmente quando a poupan a monitorizada por longos per odos Assim necess rio a realiza o de inspec es peri dicas a todo o equipamento e opera es da instala o durante o per odo de reporte 1 2 4 3 1 Melhores aplica es da op o C As melhores aplica es para a op o C s o e O desempenho energ tico de toda a instala o ser avaliado n o apenas o das MRESs e Existem muitos tipos de MREs numa instala o Estado da arte e As MREs implicam actividades cujo consumo individual de energia dif cil de medir separadamente forma o do operador melhoramento das paredes ou janelas por exemplo e A poupan a grande comparada com a varia o dos dados no consumo de refer ncia durante o per odo de reporte e Quando as t cnicas de medi o isoladas de MRE Op o A ou B s o excessivamente complexas Por exemplo quando efeitos interactivos ou interac es entre MREs s o substanciais e N o s o previstas grandes mudan as futuras na instala o durante o per odo de reporte e Um sistema de localiza o dos factores est ticos pode ser estabelecido para permitir efectuar poss veis ajustes futuros n o peri dicos e Podem se encontrar correla es razo veis entre o consumo de energia e outras vari veis independentes 1 2 4 4 Op o D Simula o calibrada
7. para verificar a exist ncia permanente do equipamento e o seu funcionamento adequado bem como a sua Estado da arte manuten o Estas inspec es permitem garantir assim a continua o do potencial parar criar a poupan a prevista e validar os par metros estimados 1 Uma das vantagens da op o A que possui um vasto n mero de aplica es contudo a certeza desta op o inversamente proporcional complexidade do caso em estudo Assim o grau de certeza da poupan a estimada tanto melhor quanto mais simples for a situa o em an lise Esta poupan a determinada pelos par metros chave de medi o como a capacidade efici ncia ou n veis de opera o de sistema antes e depois das ac es de melhoria 2 4 2 1 1 Melhores aplica es da op o A A determina o da poupan a com a op o A pode ser menos dispendiosa do que relativamente s outras op es considerando que o custo de estimar um par metro muitas vezes significativamente menor do que o custo da medi o Visto isto as melhores aplica es desta op o s o e A estimativa de par metros chave pode evitar ajustes n o peri dicos dif ceis no aparecimento de altera es futuras dentro da fronteira de medi o e A incerteza criada pelas estimativas aceit vel e A efic cia cont nua da MRE pode ser avaliada por uma simples inspec o de rotina dos par metros chave e uma op o menos dispendiosa do que nos casos onde nece
8. per odo de consumo de refer ncia o per odo que estabelece todas as actividades de funcionamento do sistema ou instala o caracterizado tamb m por ser o per odo de base que permite definir a necessidade de adop o de medidas de racionaliza o de energia O per odo de consumo de refer ncia deve ser determinado cuidadosamente de modo a abranger os seguintes objectivos e Representar todos os modos de funcionamento da instala o Este per odo deve cobrir um ciclo de funcionamento completo desde o consumo m ximo de energia ao consumo m nimo de energia e Representar relativamente bem todas as condi es de funcionamento de um ciclo de funcionamento normal Por exemplo apesar de um ano poder ser escolhido como o per odo de consumo de refer ncia se faltarem dados de um m s durante o ano seleccionado dados compar veis para o mesmo m s de um ano diferente Estado da arte devem ser empregues para garantir que o registo do consumo de refer ncia n o representa por baixo as condi es de funcionamento do m s em falta e Incluir apenas per odos de tempo para os quais todos os factores fixos e vari veis que regem a energia s o conhecidos acerca da instala o e Coincidir com o per odo imediatamente anterior ao compromisso de levar a cabo a instala o da MRE Per odos muito anteriores no tempo poder o n o reflectir as condi es que existiam antes da aplica o da MRE que se pretende medir 1 2 2 2 Period
9. Desenvolvimento de um Guia de Medi o e Verifica o do Desempenho Energ tico Cap tulo 2 Estado da arte Autoria Tiago Jos de Castro Guedes Lopes Armando Estado da arte Cap tulo 2 Estado da Arte 2 1 Protocolo Internacional de Medi o e Verifica o de Performance A Medi o e Verifica o um tema debatido h v rios anos onde em meados da d cada de 1990 os investimentos em projectos de efici ncia energ tica foram menores do que se desejava isto devido ao elevado grau de incerteza e risco associados com as futuras poupan as de energia 5 Estas inconsist ncias levaram necessidade da cria o de um protocolo M amp V que inicialmente apresentava m ltiplas abordagens de engenharia relativamente efici ncia de uma instala o e media o da poupan a Com o aparecimento e desenvolvimento das empresas de servi os de energia ESE e as incongru ncias entre as v rias abordagens das primeiras tentativas em estabelecer um protocolo foi fundamental a participa o e coopera o entre as ag ncias dos governos e especialistas nas ind strias de efici ncia energ tica para uma normaliza o das metodologias da Medi o e Verifica o M amp V Assim surgiu uma primeira vers o do Protocolo Norte Americano de Medi o e Verifica o de Energia North American Energy Measurement and Verification Protocol que mais tarde veio a ser alterada expandida e intitulada de Protocolo Internacional para a Med
10. caso de ser mais dispendioso medir esse mesmo valor ent o a medi o de energia pode n o ser necess ria logo nestes casos o ideal ser realizar estimativas a partir de alguns par metros da MRE 1 2 4 2 Op o A e B Medi o isolada da MRE 2 4 2 1 Op o A medi o dos par metros chave A op o A consiste numa abordagem destinada melhoria isolada onde par metros chave p ex capacidade instalada procura s o medidos instantaneamente ou a curto prazo e os factores operacionais p ex n mero de horas de funcionamento da ilumina o s o baseados em dados hist ricos ou em medi es a curto prazo Quando um par metro constante e n o se espera que venha a ser influenciado pela implementa o da MRE ent o a sua medi o durante o per odo de reporte suficiente A medi o de um par metro constante no per odo de reporte pode tamb m ser considerada uma medi o do seu valor de consumo de refer ncia 1 Sempre que um par metro conhecido por variar independentemente n o for medido na instala o durante os per odos de consumo de refer ncia e de reporte o par metro deve ser tratado como estimativa Sendo assim necess rio ter especial aten o com a revis o da concep o e instala o para garantir que as estimativas s o realistas realiz veis e baseadas em equipamentos que devem de facto produzir a poupan a prevista Durante o per odo de reporte a instala o deve ser inspeccionada
11. ce todos os servi os necess rios para projectar e implementar um projecto desde uma auditoria inicial de energia atrav s da monitoriza o a longo prazo at verifica o da poupan a do projecto e Medidas necess rias s o criadas medidas essenciais que satisfa am as necessidades de um dado projecto que incluem a efici ncia energ tica energias renov veis gera o distribu da conserva o de guas e materiais sustent veis e opera es e Financiamento do projecto a organiza o para o financiamento de projectos a longo prazo realizado por uma companhia financeira de terceiros Este financiamento tipicamente uma forma de loca o operacional ou municipal e Garantias econ micas do projecto a ESE oferece a garantia que as economias produzidas pelo projecto ser o suficientes para cobrirem o custo de financiamento durante todo o per odo de vida do projecto 10 Todos estes servi os s o agrupados em custos do projecto e s o reembolsados por meio da remunera o proveniente das poupan as geradas A ESE encarrega se de suportar os custos de aquisi o e instala o de novos equipamentos e o cliente paga ESE durante o tempo de vida do contrato dividindo os proveitos resultantes do projecto Estas empresas s o ainda respons veis por fazer manuten es peri dicas aos equipamentos tal como medir constantemente os consumos energ ticos e as poupan as 10 Um contrato dever definir os valores de refer
12. de dados e procedimentos que permitam avaliar a melhoria do projecto 7 Implica a utiliza o de contadores da empresa do sector energ tico contadores de toda a instala o ou sub contadores para avaliar o desempenho energ tico de toda a instala o 1 Esta op o permite determinar a poupan a de todas as MRE aplicadas parte da instala o monitorizada pelo contador de energia onde a fronteira de medi o inclui toda a instala o ou uma grande parte desta 1 A utiliza o desta op o impossibilita a determina o duma poupan a individual dos equipamentos pertencentes ao sistema destinada a projectos onde a poupan a esperada grande comparada com as varia es de energia aleat rias ou inexplic veis que ocorrem ao n vel de toda a instala o 1 Geralmente a poupan a dever estar compreendida entre os 10 a 20 de um consumo de refer ncia mensal de energia 7 As ferramentas de an lise de dados poder o ser modelos de regress o multivari veis modelos que prev em os n veis de consumo energia atrav s de vari veis independentes ao projecto ou t cnicas matem ticas simples que permitam realizar compara es Contudo os modelos de regress o s o mais precisos uma vez que t m em conta as condi es meteorol gicas e outras vari veis independentes par metros que mudam regularmente e afectam o consumo de energia da instala o que as t cnicas simples de compara o n o possuem 1 O principal
13. de refer ncia o Recolha de informa o das condi es de medi o o Definir as condi es de opera o do per odo de consumo de refer ncia como por exemplo horas de opera o e cargas o Detalhar a informa o relativa aos procedimentos de an lise de dados e modeliza o matem tica e Definir todas as actividades no per odo de reporte e de c lculo da poupan a o Especificar procedimentos de an lise de dados dura o do per odo de reporte par metros a medir e a ajustar o Definir os procedimentos de garantia da qualidade das informa es recolhidas que permitem validar o plano M amp V e Detalhar a calendariza o de relat rios e procedimentos de M amp V peri dicos e Descrever procedimentos e detalhes de inspec es anuais e Descrever os requisitos para relat rios de opera o e manuten o e Detalhes de como as poupan as ser o calculadas o Fornecer justifica es e procedimentos para qualquer ajuste de energia no per odo de consumo de refer ncia ou de reporte o Detalhar como os efeitos interactivos ser o tratados 7 Estado da arte 2 5 1 Plano M amp V descri o dos pontos essenciais Um plano M amp V completo segundo o IPMVP deve incluir a descri o dos seguintes pontos Pontos 1 Objectivo da MRE 2 Op o do IPMVP seleccionada e fronteira de medi o 3 Refer ncia Per odo energia e condi es 4 Per odo de reporte 5 Base para o ajuste Descri o Descrever a MRE o r
14. de uma MRE ou t o longo quanto o tempo necess rio para recuperar o custo do investimento da MRE Declarar o conjunto de condi es ao qual todas as medi es de energia ser o ajustadas As condi es podem ser as do per odo de reporte ou um outro conjunto de condi es fixas 6 Procedimento de an lise 7 Pre os de energia 8a Especifica es dos equipamentos de medi o 9 Responsabilidades de monitoriza o 10 Precis o esperada 11 Or amento 12 Formato do relat rio 13 Garantia de qualidade Estado da arte Especificar os procedimentos exactos de an lise de dados algoritmos e hip teses a ser usadas em cada relat rio de poupan a Para cada modelo matem tico usado reportar todos os seus termos e a gama de vari veis independentes para o qual v lido Indicar os pre os da energia que ser o empregues para avaliar a poupan a e se for o caso como a poupan a ser ajustada se os pre os mudarem no futuro Especificar os pontos de contagem e per odo s se a contagem n o for cont nua Para os contadores que n o s o das empresas comercializadoras de energia especificar as caracter sticas da contagem a leitura do contador e protocolo de confirma o procedimentos da coloca o em servi o do contador processo de calibra o de rotina e m todo de tratamento de dados perdidos Atribuir as responsabilidades de reportar e registar os dados de energia vari veis independentes e factores es
15. dem ser modeladas por software de simula o bem documentado Estado da arte e O software de simula o prev dados medidos de calibra o com uma precis o aceit vel e Apenas o desempenho energ tico de um ano medido imediatamente ap s a instala o e acordo do programa de gest o de energia 1 Estado da arte 2 4 6 Determina o da melhor op o de M amp V do IPMVP De acordo com o IPMVP o procedimento de determina o da melhor op o a aplicar num sistema ou instala o com o objectivo de melhor a sua efici ncia energ tica dever seguir a figura 2 5 Medidas de Racionaliza o de Energia MRE Aus ncia de medidas implementadas a v rios mensur veis sistemas Medidas de Racionaliza o de Energia MRE Isoladas N o Significantes N o Figura 2 5 Diagrama da melhor op o segundo o IPMVP 6 Estado da arte 2 5 Detalhes do Plano M amp V O plano M amp V consiste num documento que estabelece um conjunto de m todos e t cnicas de medi o e verifica o que s o espec ficas para cada projecto com o objectivo de determinar as poupan as resultantes de um contrato de desempenho energ tico Como a poupan a n o pode ser medida directamente uma vez que representa a aus ncia de consumo de energia esta determinada comparando o consumo medido antes e depois da implementa o da MRE sendo necess rio realizar alguns ajustes devido a eventuais altera es das condi es
16. esultado pretendido e os procedimentos da coloca o em servi o que ser o utilizados para verificar o sucesso da implementa o de cada MRE Identificar todas as altera es planeadas s condi es do consumo de refer ncia tal como a regula o da temperatura de um edif cio desocupado Especificar que op o do IPMVP ser usada para determinar a poupan a Identificar a fronteira de medi o da determina o da poupan a Descrever a natureza de quaisquer efeitos interactivos para al m da fronteira de medi o juntamente com os seus efeitos poss veis Documentar as condi es do consumo de refer ncia da instala o e os dados de energia dentro da fronteira de medi o A documenta o do consumo de refer ncia necess ria ao plano M amp V fornecida habitualmente quase toda por uma auditoria energ tica utilizada para estabelecer os objectivos de um programa de poupan a ou os termos de um contrato de desempenho energ tico A documenta o do consumo de refer ncia exige geralmente auditorias bem documentadas e a extens o desta informa o determinada pela fronteira de medi o escolhida ou o prop sito da determina o da poupan a Quando os m todos de M amp V de toda a instala o s o empregues todo o equipamento e condi es da instala o devem ser documentados Identificar o per odo de reporte este per odo pode ser t o curto como uma medi o instant nea durante a coloca o em servi o
17. i o e Verifica o de Performance PIMVP International Performance Measurement and Verification Protocol IPMVP sendo actualmente a vers o de 2009 a mais recente 1 O protocolo teve como objectivo estabelecer os procedimentos gerais da forma de medi o c lculo e reporte das poupan as obtidas em projectos de efici ncia energ tica definiu ainda que estas poupan as devem ser analisadas de acordo com um plano de Medi o e Verifica o baseado em quatro op es A B Ce D No ano de 2000 foram introduzidas novas regras ao IPMVP quanto qualidade ambiental e mais tarde entre 2006 2007 devido s advert ncias dos efeitos clim ticos estas quest es tiveram uma elevada import ncia principalmente no apelo redu o das emiss es de gases de CO diminui o do consumo de combust veis fosseis e uma maior efici ncia energ tica Juntamente com o IPMVP surgiu um protocolo designado de Federal Energy Meanagement Protocol FEMP com a finalidade de reduzir os custos de energia apenas em projectos de edif cios p blicos por forma a torna los mais eficientes A aplica o e os aperfei oamentos constantes do IPMVP ao longo dos anos demonstram o seu sucesso na determina o de pontos cr ticos num projecto de efici ncia energ tica onde a flexibilidade do protocolo permite definir um Plano M amp V exclusivo mediante os objectivos de cada projecto Estado da arte 2 2 Medi o e Verifica o Na medi o e verifica o
18. instala es 1 A metodologia tipicamente a seguir pela op o D consiste em cinco passos Recolha de dados Teste do modelo de refer ncia com as entradas Calibra o do modelo de refer ncia Criar a refinar o modelo per odo de performance a A UNa Verificar performance e calcular as poupan as 7 Estado da arte A poupan a calculada atrav s de uma ou mais estimativas completas do consumo de energia A precis o da poupan a depende do bom desempenho dos modelos de simula o do equipamento e do desempenho energ tico contabilizado A calibra o feita por compara o de um conjunto de dados de calibra o incluem dados de energia medidos vari veis independentes e factores est ticos e da previs o de padr es de energia da instala o 2 4 4 1 Melhores aplica es da op o D A Op o D utilizada habitualmente quando nenhuma outra op o pratic vel nas seguintes situa es e Os dados de energia do consumo de refer ncia ou os dados de energia do per odo de reporte mas n o ambos est o indispon veis ou n o s o de confian a e Existem demasiadas MREs para avaliar usando as Op es A ou B e As MREs implicam actividades difusas que n o podem ser facilmente isoladas do resto da instala o tal como forma o do operador ou melhoramentos das paredes e janelas e O desempenho energ tico de cada MRE ser estimado individualmente dentro de um projecto de m ltiplas MRE mas os c
19. lecer uma base de poupan a de energia durante o contrato 7 A ades o deste protocolo requer a realiza o de um Plano M amp V exclusivo mediante as caracter sticas do projecto onde se pretende implementar Devem ser estabelecidas as op es m todos de medi o e de an lise procedimentos da garantia da qualidade e a s pessoa s respons veis pela M amp V 1 O IPMVP promove investimentos eficazes atrav s das seguintes actividades e Documenta termos comuns e m todos para avaliar o desempenho energ tico de projectos de efici ncia para clientes fornecedores e financeiros Alguns destes termos e m todos podem ser utilizados em acordos de projectos embora o IPMVP n o disponibilize linguagem contratual e Fornece m todos com diferentes n veis de custo e exactid o para determinar poupan as para toda a instala o ou para medidas individuais de racionaliza o de energia e Espec fica o conte do de um Plano de M amp V que adere aos princ pios fundamentais da M amp V definidos no protocolo Deve ser desenvolvido um Plano de M amp V para cada projecto por um profissional qualificado e Possui uma aplica o de grande variedade de instala es incluindo edif cios novos edif cios j existentes e processos industriais 1 2 3 1 Plano de M amp V O Plano M amp V um documento que estabelece procedimentos espec ficos de medi o e m todos de verifica o com o objectivo primordial de obten o de poupan as em
20. lhorar a poupan a assegurando uma maior dura o da mesma e Documentar transac es financeiras Para alguns projectos a poupan a da efici ncia energ tica a base de pagamentos financeiros baseados no desempenho energ tico e ou a garantia num contrato de desempenho energ tico Um Plano de M amp V bem definido e implementado pode ser a base para documentar o desempenho energ tico de forma transparente e sujeito a uma verifica o independente e Aumentar o financiamento para projectos de efici ncia Um bom plano de M amp V proporciona credibilidade e transpar ncia dos relat rios sobre projec es e resultados dos investimentos de efici ncia Deste modo h uma maior confian a por parte dos investidores e patrocinadores nos projectos de efici ncia energ tica aumentando assim as suas possibilidades de serem financiados e Aumentar o valor dos cr ditos de redu o de emiss o Explicar as redu es de emiss o acrescenta um valor adicional aos projectos de efici ncia A utiliza o de um plano de M amp V para determinar a poupan a de energia melhora relat rios de redu o de emiss o em compara o com relat rios feitos sem plano de M amp V 1 Estado da arte Consumo de energia Consumo de refer ncia x ajustado Consumo de refer ncia de energia Periodo de reporte da energia medida Implementa o de Per odo do consumo de Per odo de a o refer ncia reporte Tem
21. mente a escolha de um m todo especifico de M amp V a aplicar num projecto baseia se nos seguintes pontos e Poupan as energ ticas e econ micas previstas bem como os custos do projecto e Complexidade das MRE e N mero de MRE aplicadas numa uma nica instala o e Incerteza ou risco de poupan as a serem alcan adas Portanto o esfor o que necess rio para a verifica o do eventual potencial de desempenho de um projecto e o seu desempenho real variam para cada projecto O contrato e ou plano M amp V especifico de um projecto deve ser preparado com base nos requisitos M amp V necess rios bem como an lises de dados e custos Desta forma a escolha de op es t cnicas e metodologias M amp V a utilizar devem ser estabelecidas de acordo com o contrato de desempenho energ tico de cada projecto 7 2 3 3 Determina o das poupan as implementadas as MRE as poupan as de energia s o determinadas uma nica vez continuadamente ou em intervalos regulares tal como acordado pela ESE e pelo cliente no plano M amp V A utiliza o de energia no per odo de consumo de refer ncia no per odo de reporte e de energia poupada pode ser determinada utilizando uma ou mais das seguintes t cnicas de M amp V e C lculos de engenharia e Medi o e monitoriza o e Facturas da empresa do sector energ tico ou do fornecedor de combust vel e Simula es computacionais Estado da arte O c lculo das poupan as normalmente
22. ncia mbito condi es e interpreta es Especificar as solu es de financiamento t cnicas obriga es e responsabilidades Estabelecer um plano de execu o do projecto de engenharia e de medi o e verifica o o protocolo de partilha de poupan a e o protocolo para resolu o de lit gios activa o de seguros e altera es de contrato 10 Neste contexto o plano M amp V contribuir para a fiabilidade do contrato e dever desempenhar um papel decisivo no estabelecimento da rela o entre cliente e ESE financiador Apesar do plano ser um documento definido pela ESE este ter de ser aprovado por todos participantes envolvidos Na figura 2 6 apresentado um esquema sobre a rela o entre cliente e ESE financiador Estado da arte Financiador Plano M amp V Figura 2 6 Import ncia da medi o e verifica o na realiza o do EPC Na figura 2 7 pode se verificar como se processa a distribui o dos proveitos resultantes do investimento nas medidas de racionaliza o de energia durante e ap s o per odo do contrato ESE Poupan a para a ESE Factura Factura Factura Energ tica Energ tica Energ tica Custos e proveitos Antes do contrato Durante o contrato Ap s o contrato Figura 2 7 Distribui o dos custos e proveitos 11 O tempo de retorno do projecto depende da evolu o das poupan as verificadas face s poupan as calculadas isto se as poupan as verificadas forem
23. notar n veis razo veis de incerteza Por forma a garantir que a incerteza seja aceit vel necess rio gerir os erros inerentes medi o e an lise de dados no acto de desenvolvimento e implementa o o plano de M amp V Os erros relativos medi o t m origem na qualidade dos equipamentos de medi o t cnicas de medi o e a concep o do procedimento de amostragem Os erros associados an lise de dados est o habitualmente associados pela qualidade dos dados de medi o bem como eventuais estimativas necess rias O processo de redu o dos erros aumenta consideravelmente o custo da M amp V e por esta raz o um valor de incerteza melhorada dever ser justificada consoante os n veis exigidos e pela qualidade dos dados recolhidos 1 Um dos desafios da M amp V consiste em oferecer uma precis o adequada assegurando que os custos sejam razo veis Na figura 2 9 poss vel visualizar que o valor incremental das informa es obtidas por medi es e verifica es adicionais ser num determinado ponto inferior ao custo necess rio para a sua obten o Estado da arte Custo da M amp V Incerteza nas poupan as Pr SERAN aenaran Rigor da M amp V Figura 2 9 Lei dos proveitos decrescentes da M amp V 7
24. o de reporte O utilizador dos relat rios de poupan a deve determinar a dura o do per odo de reporte Este per odo deve englobar pelo menos um ciclo de funcionamento normal do sistema ou instala o para caracterizar completamente a efic cia da poupan a em todos os modos de funcionamento normais Em alguns projectos o per odo de reporte da poupan a pode ser conclu do ap s um per odo que pode ir de uma leitura instant nea a um ano ou dois A dura o de qualquer per odo de reporte deve ser determinada com a devida considera o pela dura o da MRE e a probabilidade de degrada o da poupan a originalmente obtida ao longo do tempo Independentemente da dura o do per odo de reporte o sistema de contagem pode continuar a fornecer informa o em tempo real dos dados adquiridos aos colaboradores respons veis pela gest o da instala o Se reduzir a frequ ncia da medi o da poupan a ap s a prova inicial do desempenho energ tico outras actividades de monitoriza o no local podem ser intensificadas para garantir que a poupan a se mant m 1 2 2 3 Fronteira de Medi o A fronteira de medi o estabelece o limite fict cio da aplica o da MRE onde todos os consumos de energia dos equipamentos ou sistema em an lise devem ser medidos ou estimados Desta forma percept vel que a poupan a pode ser determinada para toda a instala o ou simplesmente uma parte dela dependendo dos objectivos a reportar Ge
25. po Figura 2 1 Hist rico de energia e respectiva poupan a de consumo de energia evitado 1 O processo de determina o de poupan a como mostrado na figura 2 1 consiste numa an lise pr via dos consumos de energia que servem como base para a implementa o das MRE esta informa o que permite determinar quais as medidas a adoptar com o intuito de aumentar os n veis de efici ncia energ tica no projecto A poupan a pode ser assim calculada pela diferen a entre o valor da medi o no per odo de reporte e o consumo de refer ncia que se pressup em cont nuo para o mesmo per odo Contudo a ocorr ncia de altera es na utiliza o de energia n o relacionadas directamente com a implementa o das MRE quer por factores externos condi es meteorol gicas ou por mudan as peri dicas caracter sticas ao consumo redu o dos n veis de produ o devem ser tomadas em considera o sendo necess rio a realiza o de um ajuste no consumo do per odo de refer ncia Deste modo a compara o dos consumos antes e depois da implementa o da MRE feita de acordo com a seguinte equa o 2 1 Poupan a Consumo er odo de ref ciad si Consumo er odo de Reporte 2 1 Ajustado O termo Ajustado nesta equa o usado para ajustar o consumo dos per odos de consumo de refer ncia e de reporte sob um conjunto comum de condi es Este termo distingue relat rios de poupan a reais de uma simples compa
26. projectos de efici ncia energ tica 7 O plano deve ser elaborado de acordo com as caracter sticas da instala o e dos equipamentos ou sistemas que se pretendem aumentar n veis de efici ncia atrav s da implementa o das MRE Deste modo conveniente o registo dos dados de consumos de refer ncia e dos detalhes das MREs isto no caso de existir alguma altera o das condi es futuras ou seja necess rio proceder actualiza o das respectivas medidas 1 Estado da arte 2 3 2 Selec o de uma abordagem M amp V O principal objectivo da medi o e verifica o consiste em validar os pagamentos ou as garantias de desempenho onde os custos do pr prio procedimento M amp V dever ser inferior ao valor do pagamento ou garantias que est o em risco Visto isto a fun o da M amp V n o reside necessariamente em reportar um n mero preciso da poupan a de energia mas sim assegurar que as empresas de servi os de energia ESE realizem o seu trabalho de acordo com as condi es estabelecidas inicialmente no contrato de desempenho do projecto e que a poupan a de energia resultante seja razoavelmente pr xima da poupan a prevista A defini o do n vel de rigor e precis o da M amp V a base que protege o investimento num projecto e que satisfaz os requisitos legislativos A considera o detalhada do tipo de M amp V beneficia ambas as partes e pode ajudar a mitigar poss veis problemas durante o per odo de execu o Geral
27. ra o de custo ou utiliza o antes e depois da implementa o de uma medida de racionaliza o de energia MRE Simples compara es de custos de empresas do sector energ tico sem tais ajustes reportam apenas altera es de custo e n o reportam o verdadeiro desempenho energ tico de um projecto Para reportar adequadamente a poupan a os ajustes devem explicar as diferen as nas condi es entre o consumo de refer ncia e os per odos de reporte 1 Se consideramos como exemplo um caso simples onde temos uma curva de consumo de energia anual plana e constante ao longo do tempo ap s a implementa o de ac es de melhoria da efici ncia energ tica nos poss vel obter uma diminui o do consumo de energia sempre constante no tempo tal como mostrado na figura 2 2 6 Estado da arte Periodo de Periodo de implementa o das Energia se tiger z consumo de ac es de efici ncia Periodo de reporte refer ncia energ tica Figura 2 2 Exemplo de hist rico de energia 6 Na realidade as curvas de consumo t m um perfil bastante semelhante figura 2 3 onde os picos e depress es geralmente se repetem n o de uma forma exacta mas semelhante ao per odo de refer ncia 6 Per odo de Energia Periodo de i implementa o das consumo de i ac es de efici ncia refer ncia energ tica Figura 2 3 Hist rico de energia real 6 2 2 1 Periodo de consumo de refer ncia O
28. ralmente os objectivos de maior interesse na defini o da fronteira de medi o est o relacionados e Caso se pretenda apenas gerir o equipamento afectado pelo programa de poupan a ent o deve se estabelecer uma fronteira de medi o em torno desse equipamento A op o do IPMVP a usar ser a op o A ou B e Caso se pretenda gerir o desempenho energ tico de toda a instala o os contadores que medem o fornecimento de energia de toda a instala o podem ser usados para avaliar o desempenho energ tico e a poupan a A op o do IPMVP a usar ser a op o C Estado da arte e Caso os dados do per odo de consumo de refer ncia ou do per odo de reporte n o s o de confian a ou n o est o dispon veis deve ser utilizado um programa de simula o calibrada que permita determinar os dados energ ticos em falta para apenas uma parte ou toda a instala o A op o do IPMVP a usar ser a op o D 1 2 3 Objectivos e mbito do IPMVP O IPMVP um protocolo de orienta o que fornece um quadro conceptual em medi o computa o e poupan as conseguidas por projectos de efici ncia energ tica Define alguns termos chave e descreve problemas que devem ser considerados no desenvolvimento de um Plano M amp V por m mas n o fornece detalhes espec ficos quanto s medidas ou tecnologias Descreve procedimentos de determina o de abordagens de M amp V atrav s da avalia o de planos e relat rios por forma a estabe
29. realidade correspondem certa forma a estimativas No processo de determina o da poupan a existem dois tipos de erro de medi o bastante comuns energia do per odo do consumo de refer ncia e do per odo de reporte e todos os erros existentes nos ajustes calculados 1 As caracter sticas do processo de determina o de poupan a que devem ser revistas para gerir a precis o ou a incerteza s o e Instrumenta o os erros de equipamentos de medi o s o devidos calibra o medi o inexacta ou selec o incorrecta da instala o ou funcionamento do contador e Modela o incapacidade de encontrar formas matem ticas que expliquem completamente todas as varia es do consumo de energia forma funcional inadequada inclus o de vari veis irrelevantes ou exclus o de vari veis relevantes e Amostragem a utiliza o de uma amostra da totalidade dos equipamentos ou acontecimento para representar a popula o inteira induz em erro e Efeitos interactivos efeitos que n o est o completamente inclu dos na metodologia de c lculo da poupan a e Estimativa dos par metros a estimativa de par metros induz em erro Pode se minimizar a varia o entre o valor estimado do par metro e o seu verdadeiro valor atrav s da revis o da concep o da MRE ou da inspec o da MRE ap s a sua instala o 1 Os relat rios de poupan a s o os documentos que permitem determinar a poupan a de energia e por isso devem de
30. s o utilizados m todos por forma a determinar a poupan a atrav s da implementa o de medidas que melhoram a efici ncia energ tica Esta poupan a n o pode ser medida directamente e portanto obtida pela compara o do consumo medido antes consumo de refer ncia de energia e depois consumo do per odo de reporte da execu o das ac es de melhoria fazendo ajustes adequados tendo em conta poss veis altera es nas condi es 6 As medidas que melhoram a efici ncia energ tica s o designadas por medidas de racionaliza o de energia MRE que quando devidamente aplicadas permitem obter uma redu o do consumo e consequentemente a diminui o nos custos energ ticos da instala o Sendo o principal desafio da M amp V equilibrar custos com retorno econ mico necess rio realizar investimentos em ac es de monitoriza o de consumos por forma a obter informa o precisa que implicar um custo adicional e que dever ser tido em conta aquando da escolha da metodologia M amp V As t cnicas de M amp V podem ser utilizadas pelos propriet rios da instala o ou pelos investidores do projecto de efici ncia energ tica para alcan ar nomeadamente e Aumentar a poupan a de energia A determina o exacta da poupan a de energia fornece aos propriet rios e gestores da instala o informa o valiosa acerca das suas medidas de racionaliza o de energia MRE Esta informa o permite criar ajustes com o intuito de me
31. ss rio medi o op o B ou simula o op o D 1 2 4 2 2 Op o B medi o de todos os par metros A op o B destinada a medidas de racionaliza o de energia com um perfil de carga vari vel Tanto os par metros chave como os factores operacionais s o medidos em curto prazo continuamente em todo o per odo do contrato ao n vel do equipamento ou do sistema Requer assim a medi o de todas as quantidades de energia per odo de consumo e de reporte ou de todos os par metros necess rios para calcular a energia 1 A poupan a criada pela maior parte dos tipos de MRE pode ser determinada atrav s da op o B no entanto o grau de dificuldade e os custos aumentam em fun o da complexidade da medi o A frequ ncia de medi o vai desde o curto prazo a continua dependendo das varia es esperadas na poupan a e da dura o do per odo de reporte 1 Estado da arte 2 4 2 2 1 Melhores aplica es da op o B A op o B dever ser aplicada nas seguintes situa es e Os contadores acrescentados para fins de isolamento ser o empregues para outros fins tal como para informa o operacional ou a factura o locat rio e A medi o de todos os par metros menos dispendiosa do que a simula o op o D e poupan a ou as opera es dentro da fronteira de medi o s o vari veis 1 2 4 3 Op o C Toda a instala o A op o C envolve toda a instala o bem como a an lise
32. superiores s calculadas o tempo de retorno inferior ao planeado podendo nesse caso existir um reajuste da dura o do contrato No caso das poupan as verificadas forem inferiores ao previsto o per odo do contrato pode ser estendido por mais anos 12 Um contrato do tipo EPC deve incluir o valor do qual o cliente ter de pagar para cessar o contrato com a ESE em qualquer altura ou para que este possa ser revendido a terceiros No contrato ESE contemplado e MRE a implementar descri o e impacto e Previs o da energia evitada ap s a implementa o da MRE e Condi es de opera o dos sistemas pr e p s altera o e Estimativa de consumo com base em condi es de funcionamento acordadas entre a ESE e cliente e Plano e custos de M amp V Estado da arte e Metodologia que ser usada na verifica o e Especifica o de per odos e pontos de medi o caracteriza o das medidas e Or amento para determina o das poupan as e Metodologia que ser usada na verifica o e Especifica o de per odos e pontos de medi o caracteriza o das medidas e Or amento para determina o das poupan as Assim um projecto ESE ter de ser constitu do por tr s fases considerando que existe sempre uma fase anterior ao projecto uma auditoria energ tica esta n o tem obrigatoriamente que ser efectuada pela ESE Esta fase tem de ser paga pelo cliente pois ainda n o existe qualquer contrato nem poss
33. t ticos dentro da fronteira de medi o durante o per odo de reporte Avaliar a precis o esperada associada medi o recolha de dados amostragem e an lise de dados Esta avalia o deve incluir medidas qualitativas e todas as medidas quantitativas poss veis do n vel de incerteza nas medi es e ajustes a usar no relat rio de poupan a planeado Definir o or amento e os recursos necess rios para a determina o da poupan a os custos iniciais estabelecidos e os custos cont nuos durante o per odo de reporte Indicar como os resultados ser o reportados e documentados Deve ser inclu da uma amostra de cada relat rio Especificar os procedimentos de garantia de qualidade que ser o empregues para os relat rios de poupan a e todos os passos provis rios na prepara o dos relat rios Estado da arte 2 6 Contratos de desempenho energ tico O contrato de desempenho energ tico EPC vincula um operador de um cliente propriet rio ou gerente p blicos ou privados de edif cios residenciais terci rios ou industriais 9 Caracteriza se por um conjunto abrangente de medidas de efici ncia energ tica energias renov veis e de gera o distribu da onde normalmente acompanhado pela garantia que a economia produzida num projecto ser suficiente para o financiamento do custo total do mesmo Um projecto t pico de EPC emitido por uma ESE e composto pelos seguintes elementos e Servi o chave a ESE forne
34. trav s de contadores apropriados No caso da melhoria global semelhante op o C no que diz respeito avalia o do desempenho energ tico de todas as MREs numa instala o Estado da arte contudo a ferramenta de simula o permite tamb m estimar a poupan a atribu vel a cada MRE num projecto de m ltiplas MREs 1 A op o D consiste assim num modelo de simula o que avalia os n veis de poupan a previstos e dever ser usado em situa es como inexist ncia ou indisponibilidade de dados de energia do consumo de refer ncia indisponibilidade ou dif cil quantifica o dos dados da energia do per odo de reporte e quando pretendido determinar a poupan a associada a MRES individuais onde as op es A ou B seriam bastante dispendiosas ainda de referir que esta op o a abordagem principal de M amp V para avaliar as inclus es de efici ncia energ tica na concep o de novas instala es 1 A metodologia tipicamente a seguir pela op o D consiste em cinco passos Recolha de dados Teste do modelo de refer ncia com as entradas Calibra o do modelo de refer ncia Criar a refinar o modelo per odo de performance O Verificar performance e calcular as poupan as 7 E di A poupan a calculada atrav s de uma ou mais estimativas completas do consumo de energia A precis o da poupan a depende do bom desempenho dos modelos de simula o do equipamento e do desempenho energ tico contabilizado
35. ustos das Op es A ou B s o excessivos e Interac es entre as MREs ou os efeitos interactivos da MRE s o complexos fazendo com que as t cnicas de isolamento das Op es A e B sejam impratic veis e S o esperadas grandes altera es futuras na instala o durante o per odo de reporte e n o h forma de seguir as altera es e ou avaliar o seu impacto no consumo de energia e Um profissional experiente em simula o de energia capaz de recolher dados de entrada adequados para calibrar o modelo de simula o e A instala o e as MREs podem ser modeladas por software de simula o bem documentado e O software de simula o prev dados medidos de calibra o com uma precis o aceit vel e Apenas o desempenho energ tico de um ano medido imediatamente ap s a instala o e acordo do programa de gest o de energia 1 2 4 5 Op o D Simula o calibrada A simula o calibrada implica a utiliza o de software de simula o computorizada para prever a energia da instala o energia de consumo de refer ncia e energia do per odo de reporte A vantagem desta op o como j foi referida anteriormente a sua aplica o tanto na melhoria isolada como global No caso da melhoria isolada semelhante s op es A e B pode ser usada para avaliar apenas o desempenho energ tico de sistemas individuais numa instala o Visto que o consumo de energia do sistema deve ser isolado do resto da instala o a
36. vel estabelece lo pois ainda n o se sabe quais os benef cios que se podem obter na instala o do cliente 13 Existem casos em que n o necess rio existir uma auditoria preliminar ao projecto se o cliente possuir dados do sistema se o sistema tiver sido alvo de um estudo detalhado ou tiver um projecto de implementa o 14 Se o projecto ESE apenas se limitar a trocar um equipamento ou parte deste n o necess ria uma auditoria geral ao edif cio De seguida apresentado um esquema de um projecto ESE na figura 2 8 Pr avalia o Diagn stico Energ tico Acordo Preliminar com o Cliente Auditoria Energ tica Estudo de optimiza o Elabora o e assinatura do contrato de desempenho Elabora o do ante projecto Projeto B sico Implementa o do Projecto Executivo Medi o e Verifica o dos Resultados Opera o da Instala o pela Os equipamentos instalados ser o ESE at a recupera o do transferidos para os utilizadores Investimento durante a execu o do projecto Encerramento do Projecto Sa da da ESE Figura 2 8 Fases de um projecto ESE 15 Estado da arte 2 7 Incerteza na M amp V A medi o de uma quantidade qualquer inclui sempre erros isto porque nenhum instrumento de medi o 100 preciso Os erros resultam das diferen as entre o consumo de energia observado e o verdadeiro onde as poupan as de energia s o tipicamente baseadas em valores medidos que na
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