Estruturação de método para avaliação de desempenho energético de estações elevatórias de sistemas de abastecimento de água

Abstract

Resumo: Diante de um panorama nacional e internacional de stress hídrico e energético, que tende a se acentuar nas próximas décadas por conta do crescimento populacional e da elevação nos padrões de consumo resultante do desenvolvimento socioeconômico de países pobres ou em desenvolvimento, a adoção de medidas de eficiência energética se torna cada vez mais necessária e urgente. Nesse sentido, e considerando que os sistemas de abastecimento de água (SAAs) respondem por aproximadamente 3% de toda a energia elétrica consumida no Brasil, sendo cerca de 90% desse consumo atribuído aos sistemas elevatórios, o presente trabalho se propôs a estruturar um método para a avaliação do desempenho energético de sistemas elevatórios de SAAs. Construído após a revisão de literatura, da qual foram selecionados os indicadores de consumo específico de energia (CE), de consumo específico de energia normalizado (CEN) e de consumo específico de energia por quilômetro de adutora (CEEL), esse método foi aplicado em dois estudos de casos, utilizando dados reais de duas estações elevatórias num período de dois e três anos. Além de demonstrar a aplicação do método no caso concreto, os resultados permitiram mensurar o desempenho energético das elevatórias nesse período e compará-los com os valores de referência encontrados na literatura. Entre outras conclusões, sugere-se que as operadoras dos sistemas definam os valores mínimos teóricos para cada indicador, a partir de suas próprias metas e expectativas, de modo a servir como elemento para verificação da eficiência energética.

Abstract: Considering the water and energy stress in national and international level, which tends to be accentuated in the coming decades due to population growth and the increase of consumption that results from socio-economic development of poor and developing countries, the adoption of energy efficiency measures becomes increasingly necessary and urgent. Therefore, and considering that the water supply systems accounts for approximately 3% of all electricity consumed in Brazil, and that about 90% of this consumption is attributed to the pumping systems, this paper aims to design a method for evaluating the energy performance of pumping systems in water supply systems. Built upon the literature review, from which were selected the specific energy consumption indicator (CE), the normalized specific energy consumption indicator (CEN) and the specific energy consumption per kilometer of main water pipe (CEEL), this method was applied in two case studies using real data from two pumping stations within two years. In addition to demonstrating the application of the method in these cases, the results helped measure the energy performance of the lift systems during this period and compare them with the reference values established in the literature. Among other findings, it is suggested that the operators of the systems define the theoretical minimum values for each indicator, from its own goals and expectations, so as to serve as an element for verification of energy efficiency.