Avaliação de estratégias para redução de custos com energia elétrica em estações elevatórias de esgoto

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Avaliação de estratégias para redução de custos com energia elétrica em Estações Elevatórias de Esgoto
Katheryne Nuñez Bardales (1); Marco Antonio Saidel (2); Claudio Ribeiro Galvão (3)

RESUMO: O aumento populacional nos centros urbanos e a conseqüente expansão dos sistemas de saneamento trouxeram consigo um considerável aumento na coleta e transporte do esgoto para as devidas estações detratamento ou para o curso final, conseqüências que se refletem de maneira significativa nos gastos com energia utilizada para o bombeamento. No Brasil, 3% do consumo nacional de eletricidade é destinado ao setor de saneamento e, desse total, 90% da energia destina-se ao uso do conjunto motor-bomba. Esses equipamentos, muitas vezes sobredimensionados e obsoletos, operam freqüentemente de formaineficiente e em condições adversas para as quais foram projetados. Diante deste cenário, justifica-se a busca de soluções para minimizar os custos energéticos deste setor, onde as estações elevatórias são consumidores representativos de energia. Assim, a metodologia proposta descreve os tópicos principais que devem ser avaliados e os sintetiza através de um fluxograma que tem por finalidade servir comouma ferramenta prática na implantação de estratégias visando a eficiência energética. A metodologia foi testada satisfatoriamente em uma estação elevatória de esgoto da SABESP, empresa que atende o Estado de São Paulo e cujos gastos com energia elétrica constituem atualmente a terceira maior despesa operacional. PALAVRAS CHAVES: eficiência energética, gestão de energia, variadores de freqüência.(1) Doutoranda em Engenharia da Energia e Automação Elétricas da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Pesquisadora do Grupo de Energia – GEPEA USP. email: katheryne.bardales@poli.usp.br (2) Professor Doutor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Coordena o Grupo de Energia do Departamento de Engenharia da Energia e Automação Elétricas da Escola Politécnica daUniversidade de São Paulo – GEPEA USP. email: saidel@usp.br (3) Professor Doutor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. email: lcgalvao@pea.usp.br Prédio da Engenharia de Eletricidade - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Av. Prof. Luciano Gualberto, Trav. 3 , nº 158, Bloco A, Cidade Universitária. São Paulo - SP CEP 05508-900. Telefone e Fax: (011) 3091-5279/5116

INTRODUÇÃO Oprincipal objetivo dos sistemas de saneamento é suprir os usuários de água em quantidade suficiente às suas necessidades e com os padrões de qualidade apropriados, assim como de realizar a coleta, o afastamento e a disposição final do esgoto de forma contínua e sem risco à saúde. Para atingir tal objetivo, o consumo de energia elétrica está presente em todos os componentes desses sistemas, sejapara iluminação das instalações, serviços de escritório, equipamentos de monitoramento e controle, acionamento de motores elétricos, dentre outros. No entanto, os componentes responsáveis pela maior parcela do consumo de energia, podendo atingir até 95% do consumo total do sistema, são as estações de bombeamento (Gonçalves, 2009). Tornando, desta forma, o consumo de energia um fator necessário paragarantir a confiabilidade da operação do sistema. De um lado, o crescimento acelerado da população nos grandes centros urbanos e a expansão do setor industrial é apontado como o principal responsável pela complexidade operacional do setor saneamento, obrigando essas companhias a incrementarem seus sistemas a fim de atender a todas as condições e demandas impostas pelas distâncias e topografiasadversas. Por outro lado, a ausência de investimentos no setor energético, nas ultimas décadas, levou o setor a uma situação bastante critica, resultando em medidas que foram desde a criação do Programa de Conservação de Energia Elétrica – PROCEL (1985) até a elevação do custo da energia elétrica. Nas décadas de 60 e 70, os custos das tarifas de energia elétrica para as empresas de saneamento eram...
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