Eficiência energética em serviços auxiliares e iluminação de subestações

Abstract

Este trabalho de conclusão de curso tem por objetivo a análise de aplicação de eficiência energética em subestações, visto que esse é um setor antigo onde a eficiência energética é pouco explorada. São avaliados três sistemas auxiliares de uma subestação 230/69 kV localizada no Rio Grande do Sul: iluminação, climatização e exaustão. Primeiramente, faz-se um diagnóstico da situação atual com o levantamento dos equipamentos instalados e suas potências. O sistema de iluminação é modelado e simulado no software DIALux para a obtenção dos níveis de iluminamento atuais. Com isso, equipamentos com menores potências e que suprem a mesma demanda são escolhidos e, posteriormente, o novo sistema de iluminação é simulado no DIALux. Após, avalia-se a possibilidade da remoção do sistema de exaustão através da substituição de baterias ventiladas por bateria VRLA e, com isso, verifica-se se o sistema de climatização existente suporta a adição dessa carga térmica. Após a consolidação dos novos sistemas, verifica-se a viabilidade técnica e economia das modificações propostas. Os resultados mostram que os novos sistemas geram uma redução no consumo de energia elétrica de 59,85%, o que representa 6.608,52 kWh ao mês ou 80,40 MWh ao ano. Além disso, constata-se que o novo sistema de iluminação gera uma economia de 44,48% nos custos de energia elétrica. Considerando também os custos dos equipamentos, essa economia passa a ser de 43,09%, ou R$2.508.032,13 considerando os trinta anos de concessão. Assim, conclui-se que há grande potencial de redução no consumo de energia elétrica em subestações antigas ou com critérios de projetos ultrapassados.

This work aims to analyze the application of energy efficiency in substations, since this is an old sector where energy efficiency is poorly explored. Three auxiliary systems of a 230/69 kV substation located in Rio Grande do Sul are evaluated: lighting, air conditioning and exhaust. First, a diagnosis of the present situation is made with a survey of the installed equipment and its electric powers. The lighting system is modeled and simulated in the DIALux software to obtain the present lighting levels. With this, equipment with lower powers and that supply the same demand are chosen and, later, the new lighting system is simulated in DIALux. Afterwards, the possibility of removing the exhaust system by replacing ventilated batteries with VRLA batteries is evaluated and, with this, it is verified whether the existing air conditioning system supports the addition of this thermal load. After the consolidation of the new systems, the technical and economical feasibility of the proposed modifications are verified. The results show that the new systems generate a reduction in electricity consumption of 59.85%, which represents 6,608.52 kWh per month or 80.40 MWh per year. In addition, it is verified that the new lighting system generates savings of 44.48% in electricity costs. Also considering the costs of equipment, this savings is now 43.09%, or R$2,508,032.13 considering the 30-year concession period. Thus, it is concluded that there is great potential for reducing electricity consumption in old substations or with outdated design criteria.