Eficiência energética das instalações elétricas – parte 3

Dando continuidade ao tema da eficiência energética, que passa pela discussão sobre o ciclo de vida e seu custo total das instalações, gostaria de propor uma discussão sobre a utilização de redes protegidas e tensão de operação.

Começando pela tensão de operação de um sistema, as perdas Joule estão diretamente associadas à corrente elétrica, que pelo condutor transita, além da qualidade e forma de instalação do condutor. Como já abordamos anteriormente sobre a qualidade do condutor, neste capítulo, vamos nos ater à tensão e à forma de instalação.

Se pudéssemos, utilizaríamos em todos os nossos circuitos, a mais alta tensão, mas não conheço nenhuma TV que seja alimentada em 13.800V. Brincadeiras à parte, é exatamente isso. A chave do sucesso é encontrar o equilíbrio entre a tensão de operação do sistema, a mais alta possível, com a carga e com a prevalência do perfil de carga para escolhermos os melhores circuitos e as melhores opções.

Quero dizer o seguinte: se temos uma indústria, cuja característica no ambiente produtivo seja de cargas motóricas, podemos usar tensões mais elevadas, como 440V ou 480V, mas nos circuitos de iluminação e tomadas de uso geral, neste mesmo ambiente, não é possível utilizar essa mesma tensão, então teríamos
que prover um segundo transformador, por exemplo 380/220V, para monofasicamente, alimentar essas cargas. Essa seria uma boa opção para redução substancial dos custos de instalação (por conta da redução dos condutores) se compararmos com toda essa mesma instalação, proposta por um incauto, que utilize tudo em 220/127V para “economizar” um transformador e padronizar a tensão “para tudo”.

Veja que nestas características, as tecnologias utilizadas são todas para a mesma classe de tensão, os cabos são os mesmos 750V ou 1kV, dependendo da temperatura de trabalho escolhida, mas com CAPEX reduzido (bitolas dos cabos substancialmente menores) e OPEX muito reduzido pois as perdas Joule nos condutores serão muito menores. Veja que neste exemplo, só temos vantagens. Minha sugestão é que o tomador de decisão sempre faça essa avaliação e compare as soluções com base no ciclo de vida, não só na construção ou na operação separadamente.

Outro conceito importante é a utilização de redes protegidas. Esse conceito parte da premissa que o que mais me interessa é a continuidade do serviço. Nas análises estatísticas, MTBF (mean time between failures ou tempo médio entre falhas) e MTTR (mean time to repair ou tempo médio para reparo) são dois indicadores relacionado à disponibilidade de uma aplicação. Esses indicadores são usados há mais de 60 anos como pontos de referência para a tomada de decisões. Então, vamos ajudar o leitor a escolher, usando um exemplo bastante chocante: estou escolhendo a forma de instalação dos condutores para um hospital, onde será internada para uma cirurgia muito delicada e longa a sua mãe. Você economizaria neste circuito com base no MTTR de duas horas, que custa R$ X, ou com um
MTTR de dois minutos, que custa R$ 10X?

O exemplo é bastante simples e essas escolhas também temos que fazer com base na expectativa do cliente em confiabilidade, custo operacional OPEX e investimento de instalação CAPEX. Trazendo para a vida real, redes aéreas ou redes subterrâneas são o exemplo mais claro. Quais as cargas envolvidas em um circuito em que a distribuidora decide utilizar rede aérea ou subterrânea? Pense em seu parque solar, por exemplo, em que cada minuto parado lhe dará prejuízo, será que o investimento em rede subterrânea pode lhe poupar uma parada de um dia de sol – que lhe faz receita de R$ 20.000,00, por exemplo – logo após um dia em que as trovoadas e ventos danificaram sua rede aérea e seus “xMW” de geração não podem escoar, até que a rede aérea danificada tenha o defeito localizado, reparado e recolocado em serviço?

Como disse ao longo deste artigo, será que a decisão de compra atual persegue o menor custo de instalação, operação e manutenção da instalação ao longo do ciclo de vida dela? Se a resposta acima foi não, sugiro que você leia a próxima edição e também procure estudar este assunto mais à fundo. Até breve!