Meio Ambiente – Crescem os cuidados com gestão de energia

Crescem os cuidados com gestão de energia no saneamento básico

Para a grande maioria das companhias de saneamento básico, a energia é o segundo maior custo operacional, perdendo apenas – e por pouco – para a mão de obra.

Não é de se estranhar, tendo em vista a necessidade ininterrupta de bombeamento para manter as cidades abastecidas, o que requer conjuntos robustos de motobombas, principalmente para captação e elevação de água, mas também para afastamento de esgoto, todas operações que em comum têm o alto consumo de energia.

Se a energia já tem esse peso para o saneamento, uma decisão federal de 2018, tomada no fim do mandato de Michel Temer, tornou a relação com o consumo energético ainda mais crítica. Isso porque, por meio de decreto presidencial, os descontos tarifários até então concedidos a empresas de água e esgoto, serviços de irrigação e cooperativas e clientes rurais passaram a ter prazo para acabar.

A partir de 2019, portanto, pelo decreto, os descontos de 15% na tarifa de energia e de uso do sistema de distribuição para esses clientes especiais passaram a cair 20% ao ano, até serem zerados em cinco anos, em 2023. Com isso, a gestão da energia passou a ter peso ainda maior para o setor.

Nesse cenário, as empresas de saneamento, se já tinham a preocupação em encontrar meios de diminuir o consumo e reduzir o impacto das altas tarifas no custo operacional, transformaram a gestão energética em uma política estratégica, com várias ferramentas e pilares de atuação, além é claro de pessoal especialmente dedicado e especializado para implementá-las de modo contínuo.

Privados na frente

Apesar de algumas poucas companhias públicas mais bem estruturadas, a exemplo da paulista Sabesp e da paranaense Sanepar, terem iniciativas para gerir mais profissionalmente a energia consumida e adotar programas de eficiência energética, as empresas privadas de saneamento, principalmente grupos que contam com concessões em todo o país, estão adotando estratégias firmes de gestão e investindo até mesmo em autogeração de energia.

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Os principais grupos privados têm estratégias semelhantes e muito dinâmicas para lidar com a energia, custo essencial para seus negócios, refletindo o perfil corporativo médio delas, a maior parte empresas de capital aberto, sob controle acionário de fundos de investimento importantes e com planos ambiciosos para o país, que depois da promulgação do marco regulatório do saneamento neste ano passou a ser atrativo para o capital privado.

De forma geral, esses grupos lidam com a gestão energética em duas frentes: na redução do consumo, com programas de eficiência energética, fazendo diagnósticos e ações corretivas e de retrofits principalmente no bombeamento, responsável por 80% a 85% do consumo total das empresas; e na otimização da aquisição da energia, ou seja, procurando maneiras de ter uma energia mais barata, seja migrando para o mercado livre de energia, quando possível, ou optando pelo autoconsumo, no modelo da geração distribuída.

É possível encontrar vários exemplos de grupos atuando dessa forma.

Para começar, vale citar a BRK Ambiental, controlada em 70% pela canadense Brookfield e considerada a maior empresa privada da área no país, com concessão em mais de cem cidades, parte delas herdada da aquisição dos negócios da Odebrecht Ambiental.

A BRK é responsável pelo saneamento para 15 milhões de pessoas em todo o país e, até 2023, planeja investir R$ 7 bilhões, depois de já ter aportado entre 2018 e 2019 cerca de R$ 23 milhões em inovação.

Segundo explica o gerente de projetos de eficiência da BRK, André Nogueira, cada uma das vinte unidades operacionais, de cada sociedade de propósito específico (SPE) formada nas várias concessões pelo país, do Rio Grande do Sul ao Tocantins, tem autonomia operacional, mas as diretrizes vêm do grupo de engenharia que define melhores práticas e padrões para a gestão energética.

Geração distribuída

Um exemplo de ação para gerir a energia consumida pela BRK que está sendo decidida corporativamente e aplicada em várias regiões é o uso de energia solar fotovoltaica.

Incentivada pelo alto custo da energia no Maranhão e pela forte radiação solar do estado nordestino, a BRK resolveu fazer o primeiro investimento solar no país nessa região, onde tem a concessão de duas cidades: São José do Ribamar e Paço do Luminar, juntas com consumo de 16 GW de potência ano.

Em junho deste ano, em parceria com a empresa Athom, a BRK passou a contar com a energia gerada por uma usina solar fotovoltaica construída e operada pelo parceiro, que também fez o investimento.

A usina foi construída em Timon-MA, vai gerar 4 GWh por ano, cujos créditos serão compensados, no modelo de geração distribuída, pelas estações da BRK nas cidades onde tem concessões no Maranhão, pagando para a Athom pelo serviço.

Até o fim do ano, mais uma usina, um pouco maior, também da Athom, será inaugurada na cidade de Matões, e terá capacidade para mais 6 GWh por ano. Juntas, com 10 GWh/ano, as duas usinas solares vão atender de 55% a 60% da demanda das operações nas duas cidades com a energia injetada na rede e que gerará os créditos. O investimento total do projeto, pela Athom, será de R$ 25 milhões.

A experiência no Maranhão, segundo Nogueira, será replicada em outros locais de atuação da BRK. Em Recife-PE, no próximo mês será inaugurada uma com capacidade para 3,7 GWh por ano.

Na região metropolitana da capital pernambucana, a BRK tem a maior PPP do país, atendendo 4 milhões de pessoas de 15 cidades e onde o grupo aumentou o percentual de tratamento de esgoto na região de 5% para 38% em cinco anos.

Química e Derivados - Crescem os cuidados com gestão de energia no saneamento básico - Meio Ambiente ©QD Foto: Divulgação
BRK Ambiental investe na energia solar

Em 2021, a BRK vai inaugurar outra usina solar no Tocantins, de 8 GWh por ano, onde atua em 47 dos 139 municípios do estado, atendendo mais de 80% da população tocantinense. Em Goiás, também no ano que vem, será a vez de outra usina, de 700 MWh/ano.

Outros grupos privados também estão fazendo investimentos em geração distribuída, principalmente com implementação de usinas solares fotovoltaicas para gerar créditos de compensação para as unidades de baixa tensão das empresas.

Isso ocorre, por exemplo, com a Aegea Saneamento, outra forte concessionária privada do setor, presente em 57 municípios de 12 estados, entre eles Manaus-AM, Piracicaba-SP, Campo Grande-MS, região metropolitana de Porto Alegre-RS e na região dos Lagos, no Rio de Janeiro.

A Aegea está implementando, com prazo de conclusão no primeiro trimestre de 2021, oito usinas solares.

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Rocha: modelagem computacional simula alternativas de operação

De acordo com o gerente de gestão de energia e eficiência energética da Aegea, Emerson Rocha, uma empresa parceira está instalando e será responsável por toda a operação e gestão dos créditos de energia das oito usinas em estados diferentes, que no total terão potência instalada de 13 MWp, geração de 3 MWmédio, o que corresponderá a 6% da carga total da Aegea, cujo consumo total está por volta de 60 MWm.

Outra concessionária, a Iguá Saneamento, presente em 37 municípios, entre eles a concessão plena de água e esgoto de Cuiabá, no Mato Grosso, também tem estratégia para geração distribuída.

Segundo revelou o gerente de inovação da Iguá, Murillo Borges, embora sem poder revelar mais detalhes sobre os projetos por conta de acordos de confidencialidade, a operação no Mato Grosso conta com créditos de compensação de uma central geradora hidrelétrica (CGH) de 1 MW e, até o fim do ano, começam a ser implementadas usinas solares fotovoltaicas.

Também a Companhia de Sanea­mento Básico do Estado de São Paulo, a Sabesp, divulgou em julho a intenção de instalar 34 usinas solares fotovoltaicas em áreas operacionais disponíveis, em sua maioria em estações de tratamento de esgotos (ETEs), do tipo lagoa de estabilização, onde há terrenos ociosos.

Segundo a Sabesp, o parque instalado total terá 64 MWp, o correspondente a 4,5% da energia consumida pela companhia, considerada a maior consumidora individual do estado de São Paulo (2.500 GWh por ano em média). O prometido é que a geração já começaria neste ano.

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Mercado livre

A opção pela geração distribuída, para os operadores, é uma frente de atuação para diminuir os gastos com a conta de energia nas unidades consumidoras de baixa tensão, que embora seja maior em número de locais, em consumo de eletricidade representam a menor parcela do custo operacional.

O maior consumo está nas unidades consumidoras de média (principalmente) e alta tensão, onde estão conectadas estações elevatórias, de captação ou de tratamento de esgoto.

A estratégia que está sendo utilizada, e de maneira muito intensa nos últimos anos, para diminuir os gastos nessas unidades de alto consumo, é a migração para o mercado livre de energia, ambiente em que o consumidor pode fazer contratos bilaterais com geradores ou comercializadores de energia, em acordos de médio ou longo prazo.

Nesse ambiente, que está em fase de crescimento por conta da liberação gradual que está sendo feita pela agência regulamentadora, a Aneel, para todas as classes de consumo, o consumidor consegue reduzir os custos com energia em uma faixa de 20% a até 35%.

Para se ter uma ideia de como a estratégia tem sido levada a sério, as empresas de saneamento foram responsáveis no último ano pela maior migração de cargas para o mercado livre entre todos os setores, segundo a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE).

Em julho de 2020, o setor contabilizava 324 unidades consumidoras habilitadas para negociar no mercado livre, um acréscimo de 75% em comparação com o mesmo mês de 2019.

Na Iguá Saneamento, por exemplo, segundo Murillo Borges, 68% do consumo total do grupo – consome em torno de 100 GWh/ano – está no mercado livre. Embora as unidades consumidoras aptas para a migração sejam por volta de 30 das 600 da concessionária, são elas que concentram o grande volume de consumo, estações elevatórias e de captação. De acordo com Borges, há ainda espaço para ampliar a migração.

A Aegea também tem meta agressiva de migração para o mercado livre, para diminuir a dependência das tarifas das distribuidoras de energia. Segundo Emerson Rocha, do consumo de 495 GWh/ano (em 2019), a meta da empresa, com a conclusão de algumas migrações em curso no momento, é ter 75% da energia contratada no mercado livre em 2021.

“Também temos o foco de só contratar energia renovável, especialmente a eólica”, disse. Na média, diz Rocha, os ganhos com redução de custo estão entre 30% e 35%.

A BRK Ambiental também segue o mesmo caminho. Com 80% do consumo em média e alta tensão, o grupo já migrou cem unidades consumidoras desde 2018 e está migrando mais cem. Segundo André Nogueira, dependendo do tipo de contrato firmado, alguns deles em longo prazo, é possível economizar até 25% com os gastos em energia, mas na média a economia é de 20%.

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Eficiência energética

Outra frente de atuação das empresas para racionalizar o uso da energia é mais tradicional, envolvendo projetos de eficiência energética nos ativos. A meta principal aí, no caso das concessionárias privadas, que herdam ativos envelhecidos das antigas concessões públicas, é diagnosticar os sistemas de bombeamento e criar planos de modernização, com retrofits, consertos ou mesmo trocas de bombas.

Na Iguá Saneamento, foi implementado a partir de janeiro de 2019 um grande programa de eficientização em seus ativos, com engenheiros de campo coordenados por empresa especializada e consultor de eficiência energética, que verificam as instalações atrás de oportunidades de otimização.

Química e Derivados - Crescem os cuidados com gestão de energia no saneamento básico - Meio Ambiente ©QD Foto: Divulgação
Borges: otimização do consumo faz parte de programa contínuo

Segundo explica o gerente de inovação, Murillo Borges, as oportunidades são desde simples trocas de bombas até reengenharia de sistemas, para refazer o conjunto.

“Isso é um programa contínuo, que inclui o lado técnico e gerencial, com programas de mudança de mentalidade dos colaboradores”, disse.

 

 

Entre os projetos criados com esse programa, a Iguá iniciou a troca de todo o bombeamento da principal ETA de sua concessão em Cuiabá-MT, com substituição de motores e bombas e reengenharia do barrilete de distribuição de água para aumentar a eficiência das bombas.

Também em Arapiraca-AL, onde a Iguá tem PPP com a companhia de saneamento Casal, estão sendo revestidas com cerâmica internamente as bombas de alta potência para diminuir o atrito e assim reduzir o consumo energético da operação.

Em Paranaguá-PR, foi testado um sistema termodinâmico de determinação de eficiência de bombas, que faz análise do conjunto de motobomba e orienta medidas para melhoria operacional-energética do sistema.

A BRK também tem especial atenção sobre o bombeamento, já que a maior parte de suas mais de duas mil bombas em operação, segundo o gerente André Nogueira, foram herdadas das antigas operações estatais, quando a manutenção não era das melhores.

Conforme disse, um exemplo de ação para melhoria ocorre em Sumaré-SP, onde foi feito estudo inicial para medir o desempenho das bombas, com empresas especializadas parceiras, para verificar causas de consumo acima da média e baixo desempenho. A ideia é replicar ações desse tipo por todo o país. A BRK consome em média 260 GWh por ano.

Por sua vez, a Aegea tem um programa de eficiência energética para bombas dividido em três frentes: monitoramento de rendimento hidroenergético, diagnóstico e auditoria. Segundo Emerson Rocha, as três frentes se conversam para, mediante estudos e acompanhamento contínuo da operação, criar planos anuais de eficientização com as oportunidades encontradas no bombeamento, responsável por 85% do consumo do grupo.

Parte importante desse trabalho, ressalta Rocha, é realizado por equipe dentro do departamento de engenharia que usa sistemas e modulagem computacional hidráulica.

Por meio dos sistemas, é possível simular alternativas operacionais, que envolvem troca de equipamentos ou não, para subsidiar projetos importantes de adutoras de água, novos pontos de bombeamento, redimensionamento, aplicação de inversores de frequência, automação, ou seja, uma série de ações executadas ao longo do ano.

Segundo Rocha, a inteligência dos projetos, com a engenharia e os modelos hidráulicos, é feita pela própria Aegea e apenas a execução é contratada com terceiros. Outra frente em desenvolvimento com empresas da área é a de contratos de desempenho, pelos quais o pagamento aos fornecedores se concretiza com os ganhos obtidos nos projetos.

Embora ainda seja uma parte menor dos projetos de eficiência nas concessões do grupo, a tendência é de aumento desse tipo de modelo de contratação, muito comum no mercado de empresas prestadoras de serviços de conservação de energia.

Entre as ações implementadas, na concessão da Aegea em Piracicaba-SP, no tratamento de esgoto, foi adotado um sistema de aeração inovador com sopradores a parafuso (no lugar de bombas a lóbulo), cuja operação é automatizada por inversores de frequência e inteligência artificial, que reduziu o consumo de energia em até 30%.

Também foi implementado um sistema de captação subterrânea de poços, com novo sistema de bombeamento, de origem espanhola, com resultado de redução de 20% no consumo em Matão-SP e em Campo Grande-MS.

Biogás

Uma oportunidade de eficientização que existe no mercado de saneamento, a geração de energia por biogás gerado no tratamento de efluentes, não é possível na Aegea por conta da tecnologia mais empregada em suas ETEs.

A maioria das estações opera por meio de sistemas aeróbicos, sendo que o biogás é gerado em digestão anaeróbica.

Mas há empresas, como a estatal paranaense Sanepar, nas quais o predomínio do uso de digestores anaeróbicos em suas estações favorece muito o aproveitamento.

Não à toa, a companhia tem em andamento um contrato de financiamento de R$ 200 milhões com o banco alemão KfW para implantar projetos de aproveitamento do biogás em suas ETEs. A estatal entrou com contrapartida próxima de R$ 50 milhões.

Pelo levantamento da Sanepar, há um potencial para gerar 54 GWh/ano de biogás em suas estações, que usam tratamento anaeróbico em sua maioria, gerando biogás como subproduto e que, quando não aproveitado para cogeração de energia, é queimado.

O programa de financiamento alemão previa a adaptação inicial de dez estações por todo o estado.

Antes da entrada do dinheiro alemão, a Sanepar já tinha uma usina de microgeração de biogás na ETE Ouro Verde, de Foz do Iguaçu-PR, e também tem uma usina a biogás, a CSBioenergia, em sociedade de propósito específico com a Catallini Bioenergia, na ETE Belém, de Curitiba-PR, que utiliza biogás da codigestão de lodos e de resíduos orgânicos. A capacidade instalada é de 2,8 MW de potência, suficiente para gerar 22.440 MWh/ano.

Outra estatal, a Sabesp, também tem planos com biogás.

A empresa pretende aproveitar o lodo das ETEs e o biogás gerado em tratamento anaeróbico para gerar energia. A ideia é replicar o projeto já implementado na ETE Franca, em Franca-SP, em uma primeira fase na ETE Barueri.

Em Franca, a partir de abril de 2018, cerca de 2.500 m3/dia de biogás gerado pela biodigestão do lodo é transformado em 1.500 m3/dia de biometano veicular, dos quais até 20% são para uso na frota da empresa.

O plano é ampliar a geração e licitar um sistema de cogeração de energia, fornecendo também o biometano para empresas vizinhas.

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