como poupar na factura da energia eléctrica -...
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João Coimbra
http://milhoamarelo.pt
Como poupar na
factura da energia
eléctrica
Fenareg
FNA 2017-06-14
Núcleos Agrícolas
Núcleos Florestais
Lisboa
SantarémNúcleos Agrícolas
Núcleos Florestais
Lisboa
Santarém
Empregamos
10 Pessoas a tempo inteiro
5 pessoas a tempo parcial
Asseguramos as necessidades do país em milho durante 2,5 dias/ano
Asseguramos as necessidades de energia eléctrica do país em 22 min./ano
Mecanização21%
Custo electricidade anual 13%
Manutenção anual sistemas de rega
17%Debulha+transp.+secador
16%
Sementes10%
Adubos19%
Herbicidas insecticidas
4%
Custo total da rega: 30%
Peso da energia eléctrica na conta de cultura(custos totais da produção de milho 2100€/ha)
Ano 2014 2015 2016
Produção média (ton./ha) 16,6 16,5 17,3
Área semeada de milho (ha) 534 527 530
Litros de gasóleo em máquinas 3,9 4,9 5,7
Litros de gasóleo no secador 7,6 7,4 7,03
M3 de água 331 394 371
Kg de azoto 16,9 14,2 17
Kwh de electricidade 117 142 152
Km de deslocações percorridas 5,3 6,0 7,3
Horas de mão de obra 1,5 1,43 1,54
Benchmarking interno
Por cada tonelada de milho
produzida utilizamos :
Todos os ”input’s” são medidos
por unidade produzida 0,40 Kwh/m3 (2016)
Produtividade da água
10000
65007800
17000
0
5000
10000
15000
20000
1988 2011
m3/ha
Kg/ha
1,28
0,38
0,00
0,50
1,00
1,50
1988 2011
1 kg milho utiliza (m3) Aumento da
produtividade da água
(1988-2011)
+ 335% en 23 anos
+ 15% por ano
100 dias de rega
6000 a 7000 m3/ha
A água é o factor mais determinante na cultura do milho
1500 a 6000 Kwh/ha
Como gastamos electricidade nas regas?(o pecado original!!!)
Cada kg de necessidade de pressão
= 50 €/ha/ano (7000m3/ano)
Nível dinâmico do furo 30 m
Pressão máxima necessária á saída do furo
Cobertura total
Pivot
Gota-a-gota 15 m
30 m
60 m 60+30 =90m=9 kg
450€/ha/ano
30+30 =60m=6 kg
300€/ha/ano
30+15 =45m=4,5 kg
225€/ha/ano
• Desnível máximo a vencer( nível dinâmico da água)• Distância do furo ao centro do pivot• Distância do furo ao último aspersor• Perdas de carga na tubagem (diâmetro da tubagem)• Filtros, válvulas, caudalímetros, curvas• Tubagens entupidas ou degradadas• Desgaste nas turbines da bomba• Perfurações nas condutas de aspiração• Roturas nas canalizações
Onde desaparece a carga hidráulica?(e o nosso dinheiro?!)
Investimentos em drenagemObjectivo: aumentar e regularizar produções
Preparar para as alterações climáticas
Gestão da prontidão dos equipamentos
Manutenção dos rodados dos pivot´sManutenção preventiva de pivot´sManutenção de electrobombas Manutenção dos PT´s, quadros e electroválvulas
• Incorporação de matéria orgânica• Culturas de cobertura de Inverno• Aumentar a capacidade de retensão de água• Aumento da fertilidade pela melhoria biológica do solo• Redução da compactação
Investir no solo
Medição electrónica de caudaisMedição débitos dos “pivot´s”
Para evitar erros fatais como estes
Auditorias aos sistemas de rega
Equipamentos de redução de consumo
Eficiência energética
Variadores de velocidade(adaptar à pressão ideal)
Arrancadores suaves(evitar picos de tensão,destruição de motores e condutas)
Baterias de condensadores(reduzir a energia reactiva)
• Medir para gerir
• Aumentar a pluviosidade instantânea
• Prontidão do sistema de rega
• Peças de substituição
• Investimento nos técnicos de campo
• Poupar com o solo(o solo como bateria )
A nossa estratégia para a eficiência e para a poupança na energia
Como determinar as necessidades regaComo gerir os consumos de energiaRegistar as aplicações de rega Detectar e antecipar avariasDespistar consumos e facturação erradas
Rede de recolha de informação(Rádio e GPRS)
38 Sondas de humidade14 emissores fixos nas casas de bombagem26 contadores de energia20 caudalímetros electrónicos4 trasdutores de pressão1 Estação meteorológica1 dendometro4 sensores nos secadores de milho
Equipamentos a recolher e a enviar informação no milho e na floresta
43 Electrobombas19 Pivot´s (15 com telemetria)10 coberturas totais
2 regas gota a gota em eucaliptos e pinheiros mansos
Registos de rega, gestão de consumos e acompanhamento da água no solo
Registo on-line com alarmística para desvios nos consumos
0
1
2
3
4
00:30 00:45 01:00 01:15 01:30 01:45 02:00 02:15 02:30 02:45 03:00 03:15 03:30 03:45 04:00 04:15 04:30 04:45 05:00
Pressão no manómetro do pivot (Kg/cm2)
2016 2017
Variação anual e interanual da pressão e do caudal do pivot
Como poupar em Kwh e € ?
Aumento do diâmetro das condutas (reduzir a perda de pressão)Cada Kg = 50€/ha/ano
Aumento do débito instantâneo (quando a água não é limitante)
Mínimo recomendável 1,3 l/s/ha
ex: Pivot 25 ha deve ter uma dotação instantânea de 115 m3 /h
Soluções para a redução da factura
Escolha dos tarifários (Mt ,BTE, BTN) semanal vs diáriohorário especial de horas de ponta (14-17 horas)
Gestão dos horários
Picos de potência (reduzir a potência contractada)
A negociação com os fornecedores (negociar de Fevereiro a Março)
MT BTE BTE eficaz BTN
Energia+ redes 84% 78% 87% 74%
Taxa de Potência 9% 8% 9% 24%
P.Horas de Ponta 5% 13% 3% 0
Energ. Reactiva 0% 0% 1% 0
Taxa Audio +Tx DGE 0% 1% 1% 2%
Imposto S.Elect 1% 0% 0% 1%
Preço total(cent.Kwh) 0,103 0,126 0,084 0,101
Preço s/taxas (cent.Kwh) 0,087 0,098 0,073 0,074
Energia +redes 84% 78% 87% 74%
Taxas 16% 22% 13% 26%
Aquisição de energia à redePreço médio de compra e peso das
taxas(cent./Kwh)
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Preço Kwh
1200 Horas
30 Kw 24 ha 50000 kw
dias horas kw €
Ponta 0,3046 4 50 200 30 1827,6
Cheias 0,1504 10 50 500 30 2256
Vazias 0,0775 10 50 500 30 1162,5
Potencia contractada 600
243,5875 €/ha 5846,1
Baixa Tensão (BTN) diária
Variação do custo pelos diferentes horários
Rega em contínuo
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Preço Kwh
1200 Horas
30 Kw 24 ha 50000 kw
dias horas kw €
Ponta 0,3046 4 0 0 30 0
Cheias 0,1504 10 40 400 30 1804,8
Vazias 0,0775 10 80 800 30 1860
Potencia contractada 600
177,7 €/ha 4264,8
Baixa Tensão (BTN) diária Rega sem utilizar as horas de ponta
1200 Horas
30 Kw 24 ha 50000 kw
dias horas kw €
Ponta 0,3046 4 86 344 30 3143
Cheias 0,1504 10 86 860 30 3880
Vazias 0,0775 10 0 0 30 0
600
318 €/ha 7624
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Preço Kwh
Rega só diurna Baixa Tensão (BTN) diária
244
178
318
0
50
100
150
200
250
300
350
Continuo Máximaoptimização
Pior cenário
(€/ha/ano)
Variação dos custos em função dos horários diários utilizados
nome do pivot --- VALADA 2
AREA REGADA 25 hectares rega (h) aplica (mm)
DÉBITO DA BOMBA (L)115550 Dia Semana
1 0,46 3
TEMPO POR VOLTA (%) 2 0,92 6
HORAS mm 3 1,39 10
100 6,10 2,82 4 1,85 13
90 6,78 3,13 5 2,31 16
80 7,63 3,52 6 2,77 19
70 8,71 4,03 7 3,24 23
60 10,17 4,70 8 3,70 26
50 12,20 5,64 9 4,16 29
40 15,25 7,05 10 4,62 32
30 20,33 9,40 11 5,08 36
20 30,50 14,10 12 5,55 39
5,65 108,0 49,90 13 6,01 42
14 6,47 45
15 6,93 49
16 7,40 52
17 7,86 55
18 8,32 58
19 8,78 61
20 9,24 65
21 9,71 68
22 10,17 71
23 10,63 74
24 11,09 78
Prescrição semanal 50 mm=108 horas de rega
Gestão das prioridades horárias
Horário 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 T
Sabado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16
Domingo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Segunda-Feira1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14
Terça-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14
Quarta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14
Quinta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13
Sexta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13
Como programamos os horários da rega?
Prescrição semanal 50 mm=108 horas de regaMédia Tensão (MT) Tetra horário com feriados
Vazio 8,41
Super vazio 8,30
Ponta 24,00
Cheia 11,49
Preço Kwh (cent)
Necessidade semanal em rega -50 mm custo da rega nesta semana 3,96 €/mm 1,6 cent/m3 Débito horário 0,48 mm/hora Horas necessárias 108 x 115m3/h
1 - pivot a regar0 - sistema parado
Horário 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 T
Sabado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16
Domingo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Segunda-Feira1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14
Terça-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14
Quarta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14
Quinta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13
Sexta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13
Optimização máxima
Necessidade semanal rega 50 mm custo da rega nesta semana 3,96 €/mm 1,6 cent/m3
Débito horário 0,48 mm/hora Horas necessárias 108 x 115m3/h +10%108 h
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Sabado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14
Domingo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 22
Segunda-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8
Terça-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8
Quarta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8
Quinta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8
Sexta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 8
Necessidade semanal rega 35 mm custo da rega nesta semana 3,63€/mm 1,45 cent. /m3 Débito horário 0,48 mm/hora Horas necessárias 76 x 115m3/h
Pivot 25 ha MT (tarifário tetra horário com feriados)
168 h
76 h
Horário 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 T
Sabado 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Domingo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Segunda-Feira1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Terça-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Quarta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Quinta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Sexta-Feira 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24
Necessidade semanal rega 65 mm custo da rega nesta semana 5,74 €/mm 1,9 cent./m3
Débito horário 0,48 mm/hora Horas necessárias 108 x 115m3/h +31%
Ter garantia que a matriz horária está certa com o relógio
Controlar os débitos directos duplicados e incorrectos
Só devemos pagar o que consumimos
Verificar as suposições
Supervazio
vazio
Ponta
Cheias
Impossível
Tarifário tetra horáriocom feriados
Necessidade
de regar 10 mm
Se A B
Sistema emite alarme
(atascamento, programador)
Regar 10 mm o motor
tem que gastar Kwh
Prescrição dos
horários de rega
por preço crescente
Registo da rega
efectuadaSe B C
Sistema emite alarme
(erro de programação horário)
H
A
FD
B C
Registo consumos
reais em Kwh
Regar 10 mm = x Kwh
Nas horas mais baratas = x€
Leitura comparada
com EDP
Se D F
Sistema emite alarme
(avaria na electrobomba)
Se D H
Sistema emite alarme
(erro ou avaria nos
contadores ou contractos)
D
Plataforma de optimização e alarmegestão de rega em volume e em custo
Qual a rentabilidade das energias renováveisnas explorações agrícolas?
Por mais eficientes que sejamos nunca seremos competitivos com os produtores sequeiro
(Mar negro, EUA, Brasil, Argentina)
Temos hipóteses de produzir a energia eléctrica que consumimos?
Área utilizada nos parques, representa menos 0,1 % da área regada
Por cada hectare regado necessitamos cerca 1 Kwp com 6 m2 de painéis
No campo existem muitos espaços sem utilização
Pivot 12 ha
456 50
240208
866
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
2009 2010 2011 2012 2013 2014
Potência instalada na exploração 1424 (Kwp)
Produção actual de energia eléctrica injectada na rede
2.100 Mwh/ano 2016 Auto-suficiência em 166%
Sazonalidade dos consumos na agricultura
Parque fotovoltaico (parque de 115 Kwp) dimensionado para a autossuficiência anual em energia eléctricapara sistema de rega pivot de 105 ha milho (50 mca total)
Estudo de caso prático
-80000
-70000
-60000
-50000
-40000
-30000
-20000
-10000
0
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Consumo efectivo do sistema rega de 105 ha milho pivot (Kwh)
172.000 Kwh/ano
1638 Kwh /ha/ano
Caso prático
Caso prático
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
172.000 Kwh/ano
Produção de energia eléctrica mensal (Kwh)
Parque com 115 Kwp
Regime de Autoconsumo
-80000.0
-70000.0
-60000.0
-50000.0
-40000.0
-30000.0
-20000.0
-10000.0
0.0
10000.0
20000.0
30000.0
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
produção consumo
Autoconsumo não viável para a agricultura (rega só no verão)
0
500
1 000
1 500
2 000
2 500
3 000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
consumo Produção
Produção vs consumo (mês julho em Kwh parque 105 KW vs rega de 105 ha)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Elevação de água a 40 mca(m3/mês) electrobomba submersível
Volume de armazenagem necessário para irrigar 17 ha de milhoelectrobomba de 15 Kw+Parque fotovoltaico 20KW
Estudo de caso prático
-60000
-40000
-20000
0
20000
40000
60000
80000
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
m3/mês
Elevação Armazenagem Consumo
Barragem vazia no fim de Agosto
Custo do sistema de rega com reserva em barragem
Custo comparado por cent./m3
UPAC
Off-grid
Custo convencional
Zona da Vale do Tejo 0.05 Zona do Alqueva(pressão) 0.11
Custos PDR 40%
Parque solar 20 KW 24000 18000
Electrobomba 15 KW 6000 3600
Canalizações e quadros 5000 3000
Manutenção total ( 5% ano) 18000 18000
Barragem (60.000 m3) 30000 18000
Custo total para 17 ha 83000 60600
Custo por ha para 15 anos 4882 3565
Custo por ha/ano 325,49 237,65
Custo por m3 (8000 m3/ha/ano) 0,041 0,030
•Retorno dependente do preço do investimento, juros, produtividade
•Os aumentos da energia são um factor de incerteza enormalmente acima da inflação
•Possibilidade de apoio do PDR ou Qren e/ou Crédito fiscal
Viabilidade da UPPvenda total à rede com tarifa
Custo de produção de energia consoante juros pagos(cêntimos/Kwh)
Investimento 1,2 €/wp , manutenção 2,5%, produção 1500 kwh/ano em 25 anos
Competitividade da energia fotovoltaica
Cent./kwh
14,6
12
9,9
8,2
6,9
8,8
7,2
5,94,9
4,1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
5 4 3 2 1
Custo PDR 40%
Juros(%)
Investimento 1,2 €/wp , manutenção 2,5%, produção 1500 kwh/ano em 25 anos
Competitividade da energia fotovoltaica
Custo de produção de energia consoante juros pagos(cêntimos/Kwh)
Juros(%)
Cent./kwh
Vantagem competitiva com a fixação do preço de custo da energia
14,6
12
9,9
8,2
6,9
8,8
7,2
5,94,9
4,1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
5 4 3 2 1
•Tarifa 10 cêntimos/Kwh
UPP
•Investimento de 1100 a 1300 €/ha•Retorno do investimento varia entre 5 a 10 anos•Tarifa garantida durante 15 anos•Injecção autorizada durante 25 anos•Possibilidade de apoio do PDR ou Qren (Novo QCA)•Crédito fiscal
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