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

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...