Auditoria energ��tica ��s unidades de cogera����o e central t��rmica

A tese de mestrado teve como objetivo o estudo e an��lise do funcionamento das centrais de cogera����o e t��rmica da f��brica da Unicer em Le��a do Balio, com o intuito de melhorar a sua efici��ncia, propondo altera����es processuais. O trabalho realizado consistiu no reconhecimento das instala����es, seguido da formula����o e resolu����o dos balan��os de energia globais. Com o acompanhamento di��rio do funcionamento foi poss��vel propor melhorias sem custos que se revelaram muito ben��ficas, registando-se um aumento nas recupera����es t��rmicas e por consequ��ncia no Rendimento El��trico Equivalente (R.E.E.), na efici��ncia da instala����o da cogera����o e da central t��rmica. Na cogera����o registou-se um aumento de 36,2% na pot��ncia recuperada em ��gua quente, aproximadamente 600 kW, sendo j�� superior �� prevista pelo projeto. Na caldeira recuperativa registou-se um ligeiro aumento de 4,0% na pot��ncia recuperada. Deste modo o rendimento t��rmico da central aumentou 6,4%, atingindo os 40,8% e superando os 40,4% projetados. O rendimento global final foi de 83,1% o que representa um aumento de 6,3%. O R.E.E. em Maio de 2014 foi de 76,3%, superior ao valor em Junho de 2013 em 8,7%. Tendo como refer��ncia o valor alvo de 70,5% para o R.E.E. apontado no in��cio do est��gio, nos ��ltimos 8 meses o seu valor tem sido sempre superior e em crescimento. Existe ainda a possibilidade de aproveitar a energia t��rmica de baixa temperatura que est�� a ser dissipada numa torre de arrefecimento, no m��nimo 40 kW, num investimento com um per��odo de retorno de investimento m��ximo de 8,1 meses. Na central t��rmica registou-se um aumento do rendimento para a mesma quantidade de energia produzida na central, pois esta �� a principal vari��vel do processo. Em 2014 a produ����o de energia apresentou um valor inferior a 2013, 6,9%, e a efici��ncia registou um acr��scimo de 2,0%. A incorpora����o de biog��s na alimenta����o de combust��vel �� caldeira bifuel n��o pareceu comprometer significativamente a efici��ncia da central t��rmica, pelo que a sua utiliza����o �� ben��fica. Com o aumento das recupera����es t��rmicas na central de cogera����o foram estimadas poupan��as de g��s natural equivalentes a 3,3 GWh, o que significa 120.680��� economizados nos ��ltimos 11 meses do trabalho. �� esperado uma poupan��a de 18.000��� mensais com a melhoria do funcionamento obtida nas duas centrais.

Privatization and social welfare in an international mixed Stackelberg duopoly

Competition between public and private firms exists in a range of industries like telecommunications, electricity, natural gas, airlines industries, as weel as services including hospitals, banking and education. Some authors studied mixed oligopolies under Cournot competition (firms move simultaneously) and some others considered Stackelberg models (firms move sequentially). Tomaru [1] analyzed, in a Cournot model, how decision-making upon cost-reducing R&D investment by a domestic public firm is affected by privatization when competing in the domestic market with a foreign firm. He shows that privatization of the domestic public firm lowers productive efficiency and deteriorates domestic social welfare. In this paper, we examine the same question but in a Stackelberg formulation instead of Cournot. The model is a three-stage game. In the first stage, the domestic firm chooses the amount of cost-reducing R&D investment. Then, the firms compete �� la Stackelberg. Two cases are considered: (i) The domestic firm is the leader; (ii) The foreign firm is the leader. We show that the results obtained in [1] for Cournot competition are robust in the sence that they are also true when firms move sequentially.

European Union emissions trading scheme impact on the Spanish electricity price during phase II and phase III implementation

The European Union Emissions Trading Scheme (EU ETS) is a cornerstone of the European Union's policy to combat climate change and its key tool for reducing industrial greenhouse gas emissions cost-effectively. The purpose of the present work is to evaluate the influence of CO2 opportunity cost on the Spanish wholesale electricity price. Our sample includes all Phase II of the EU ETS and the first year of Phase III implementation, from January 2008 to December 2013. A vector error correction model (VECM) is applied to estimate not only long-run equilibrium relations, but also short-run interactions between the electricity price and the fuel (natural gas and coal) and carbon prices. The four commodities prices are modeled as joint endogenous variables with air temperature and renewable energy as exogenous variables. We found a long-run relationship (cointegration) between electricity price, carbon price, and fuel prices. By estimating the dynamic pass-through of carbon price into electricity price for different periods of our sample, it is possible to observe the weakening of the link between carbon and electricity prices as a result from the collapse on CO2 prices, therefore compromising the efficacy of the system to reach proposed environmental goals. This conclusion is in line with the need to shape new policies within the framework of the EU ETS that prevent excessive low prices for carbon over extended periods of time.

Monitoriza����o e Avalia����o Din��mica do Potencial para a Efici��ncia Energ��tica de Lares de Idosos

Atualmente a situa����o econ��mica do pa��s �� delicada, como tal, a redu����o dos consumos energ��ticos �� uma mais-valia tanto para os consumidores como para o meio ambiente. A evolu����o tecnol��gica nos ��ltimos anos possibilita a realiza����o de solu����es para resolver esse problema. A monitoriza����o constante dos consumos de energia el��trica pode fazer com que esta redu����o seja concretizada. Relativamente ao caso concreto do edificado, o consumo de energia nos edif��cios Europeus �� muito significativo, quer ao n��vel das solu����es construtivas, dos sistemas e dos equipamentos. Como tal, podem ser tomadas medidas que podem ter um impacto significativo para a redu����o dos consumos. O presente trabalho passa pelo estudo do potencial para a efici��ncia energ��tica de tr��s lares de idosos situados no Porto. A auditoria efetuada revelou um enorme potencial de poupan��a energ��tica, nomeadamente de energia el��trica e g��s natural. As medidas a adotar para reduzir os consumos energ��ticos do edif��cio passam pela substitui����o da ilumina����o existente por uma mais eficiente e de menor pot��ncia, a instala����o de pain��is solares para reduzir o consumo destinado ��s ��guas quentes sanit��rias (nos dois lares que ainda n��o possuem este tipo de sistema), a substitui����o das caldeiras a g��s natural por biomassa, a instala����o de equipamentos para monitoriza����o de consumos, entre outros. Atrav��s da recolha e tratamento de dados com um analisador de energia foi poss��vel verificar que a implementa����o de uma solu����o de monitoriza����o de consumos energ��ticos nos lares poder�� permitir baixar os custos da fatura energ��tica.

Impacto da influ��ncia de um Sistema de Gest��o T��cnica Centralizada na redu����o dos custos de explora����o de um edif��cio

�� de conhecimento do meio, que os Sistemas de Gest��o T��cnica Centralizada (SGTC) s��o uma mais-valia para a redu����o de utiliza����o de energia associados principalmente aos sistemas de Aquecimento, Ventila����o e Ar Condicionado (AVAC) apesar das potencialidades serem abrangentes a outras ��reas. No entanto, existe alguma lacuna quanto �� quantifica����o dessa mais-valia, facto importante sobretudo para a altera����o de mentalidades dos promotores e propriet��rios dos edif��cios, que por falta de prova, normalmente apenas associam o SGTC a um investimento num servi��o desnecess��rio. As potencialidades dos SGTC s��o muitas, a t��tulo de exemplo, redu����o na utiliza����o de fontes de energia, gest��o da manuten����o de sistemas e equipamentos, an��lise de efici��ncias de equipamentos, entre muitas outras, sendo nesta disserta����o estudado com mais profundidade a quest��o associada �� diferen��a dos custos de explora����o resultantes da utiliza����o de energia num edif��cio por parte dos sistemas de AVAC, isto ��, quais ser��o os ganhos na utiliza����o da energia, associados ao sistema AVAC, que podem ser obtidos com a implementa����o de um SGTC. Para o efeito, utilizou-se os sistemas e equipamentos existentes no edif��cio ECOTERMOLAB, pertencente ao Instituto de Soldadura e Qualidade (ISQ), com o objetivo de verificar as diferen��as de utiliza����o de energia resultantes do funcionamento do edif��cio em normal atividade, isto ��, o edif��cio com todos os seus sistemas operacionais, incluindo o SGTC, e o edif��cio em funcionamento sem o aux��lio do SGTC, ou seja, todos os sistemas associados ao sistema AVAC em funcionamento em modo manual e sem recurso a varia����o de caudal na rede aer��ulica e hidr��ulica. Em termos anuais, o ECOTERMOLAB consome, aproximadamente, cerca de 38,1 MWh de energia el��trica e 39,2 MWh de g��s natural, o que representa uma utiliza����o de energia prim��ria de 14,4 tep/ano. Esta energia, representa um encargo financeiro anual de, aproximadamente, 9500���/ano, correspondente a 7000���/ano de energia el��trica e 2500���/ano de g��s natural. Ap��s a an��lise desenvolvida neste trabalho, conclui-se que o funcionamento do edif��cio sem controlo do sistema de AVAC por SGTC representaria em termos anuais a um aumento de, aproximadamente, 25,2 MWh e 6,2 MWh de energia el��trica e de g��s natural, respetivamente. Em termos de energia prim��ria, a diferen��a entre solu����es origina um acr��scimo na utiliza����o de energia de 7,8 tep/ano o que representa um aumento de emiss��o de CO2 na ordem das 9,4 ton/ano. A avalia����o econ��mica, recaiu sobre a determina����o de indicadores para avalia����o da viabilidade de implementa����o de um SGTC, nomeadamente, o per��odo de retorno simples, o valor atual l��quido e a taxa interna de rentabilidade. Todos estes indicadores se revelaram positivos, apresentando um per��odo de retorno ligeiramente superior a oito anos, um valor atual l��quido positivo (8864,1���) e uma taxa interna de rentabilidade superior �� taxa de custo de capital (11,2%).

Otimiza����o energ��tica da m��quina de impregnar telas para pneus

Este trabalho realizou-se na empresa Continental ��� Ind��stria T��xtil do Ave, S.A (CITA) em colabora����o com a empresa Cofely GDF Suez ��� Energia e Servi��os Portugal, S.A. O principal objetivo desta disserta����o foi a otimiza����o energ��tica da m��quina de impregnar telas para pneus ��� a m��quina ZELL, tendo em conta as principais utilidades envolvidas: eletricidade e g��s natural. Deste modo foi feito um levantamento pr��vio das condi����es de opera����o desta m��quina relativamente ��s telas mais representativas da produ����o da empresa. Tendo-se verificado que as telas em poli��ster representam 65% da produ����o total da m��quina ZELL. Para este tipo de produto, foi feita uma an��lise dos consumos energ��ticos anuais para avaliar qual das utilidades referidas corresponde �� maior parcela energ��tica. Verificou-se que o consumo de g��s natural representa a maior parcela da fatura energ��tica anual da empresa correspondendo a 47%. Al��m disso, da energia total consumida anualmente pela ZELL, que corresponde a 1360 tep, 32% �� relativo �� energia el��trica e os restantes 68% ao consumo de g��s natural. Por fim, procedeu-se �� otimiza����o energ��tica estudando as altera����es poss��veis no sentido de reduzir os consumos energ��ticos da m��quina, sem preju��zo da qualidade do produto final. Para isso prop��s-se a instala����o de permutadores de fluxo cruzado para pr��-aquecer quer o ar fresco quer o ar de combust��o. A implementa����o desta medida tem um per��odo de retorno �� volta de tr��s anos e pode levar a uma poupan��a anual entre 1.359.639 kWh e 2.370.114 kWh para o ar fresco e 393.523 kWh e 639.475 kWh para o ar de combust��o.

Impacto do funcionamento do sistema AVAC nos Consumos Espec��ficos de Energia no fabrico de Massas

O est��gio descrito por este relat��rio efetuou-se na f��brica Massas 1 da empresa Cerealis Produtos Alimentares S.A., situada em ��guas Santas e teve como principal objetivo o estudo do impacto energ��tico da instala����o de um sistema de Aquecimento, Ventila����o e Ar Condicionado (AVAC) nos Consumos Espec��ficos de Energia (CEE) da f��brica. Com o intuito de promover a familiariza����o com o ambiente da empresa e com o pr��prio processo produtivo efetuaram-se v��rias visitas �� f��brica Massas 1. Acompanhou-se a produ����o di��ria realizada e o funcionamento do equipamento, e p��de-se questionar os colaboradores da f��brica sobre o processo. Ao longo do tempo de est��gio recolheram-se v��rios dados, nomeadamente valores de temperatura e de humidade relativa do ar da f��brica, consumos de energia el��trica e de g��s natural, volumes de produ����o e dados relativos �� qualidade da massa. Relativamente ao CEE, fez-se uma compara����o entre quatro meses abrangidos pelo presente trabalho, nos quais o novo sistema AVAC j�� se encontrava em funcionamento, e os meses hom��logos do ano anterior. Confrontando os valores obtidos verificou-se uma diminui����o de 2,6% no valor global de CEE, apresentando este um valor de 82,51 kgep/ton at�� ao m��s de Setembro do presente ano. Analisando os valores de CEE da energia el��trica e do g��s natural separadamente, constatou-se igualmente uma diminui����o dos seus valores em 1,4% e 4,2%, respetivamente. Efetuou-se tamb��m uma compara����o entre o antigo e o novo sistema AVAC no que respeita ��s condi����es de temperatura e de humidade do ar interior da f��brica. Para isso efetuaram-se medi����es de temperatura e de humidade relativa do ar interior da f��brica, tendo-se conclu��do que ap��s a instala����o do novo AVAC ocorreu uma diminui����o da temperatura e um aumento da humidade relativa do ar, tal como desejado. Antes da instala����o do novo AVAC a gama de temperaturas no interior da f��brica era de 32,4��C a 39,7��C e a gama de humidades de 39,7% a 58,6%. J�� depois da instala����o, a gama de temperaturas e de humidades passou a ser de 26,6��C a 33,5��C e de 45,8% a 59,1%, respetivamente Realizou-se ainda uma compara����o relativa �� qualidade do produto final, tendose para isso analisado ensaios de cozedura e de teor de humidade. Desta compara����o, concluiu-se que de uma forma geral houve um aumento dos teores de humidade dos diferentes tipos de massa, encontrando-se agora uma maior percentagem dentro da gama de valores pretendida que se situa entre os 11,5% e os 12,5%.

Estudo de viabilidade t��cnico-econ��mica da instala����o de caldeiras a biomassa para o aquecimento central do ISEP

Neste projeto pretende-se utilizar uma fonte energ��tica renov��vel (nomeadamente a biomassa), no ��mbito da produ����o de ��gua quente para aquecimento central das instala����es do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). O objetivo principal remete para a avalia����o t��cnico-econ��mica da substitui����o das quinze caldeiras existentes, alimentadas a g��s natural, por seis caldeiras alimentadas a biomassa, nomeadamente a pellets. Desta forma, permite-se apostar na biomassa como uma alternativa para reduzir a depend��ncia dos combust��veis f��sseis. Neste trabalho apresenta-se uma compara����o realista do sistema de aquecimento existente face ao novo a implementar, alimentado por um combust��vel renov��vel utilizando caldeiras a pellets de 85% de rendimento. Para realizar esta compara����o, usou-se as faturas energ��ticas de g��s natural do ISEP, o custo da quantidade equivalente necess��ria de pellets, os custos de manuten����o dos dois tipos de caldeiras e, os custos do consumo de energia el��trica por parte de ambas as caldeiras. Com este estudo, estimou-se uma poupan��a anual de 84.100,76 ���/ano. Determinaram-se experimentalmente, em laborat��rio, os par��metros essenciais de uma amostra de pellets, que foram usados para calcular as necessidades energ��ticas em biomassa no ISEP, bem como a produ����o de cinzas gerada por parte das caldeiras. Foi proposto um destino ambientalmente adequado para os 788,5 kg/ano de cinzas obtidas ��� a utiliza����o na compostagem, ap��s tratamento e aprova����o de ensaios ecotoxicol��gicos realizados pela empresa que far�� a sua recolha. As caldeiras a pellets ter��o um consumo m��nimo te��rico de 16,47 kgpellets/h, consumindo previsivelmente 197,13 tpellets/ano. Para este efeito, ser��o usadas caldeiras Quioto de 150 kW da marca Zantia. Para comparar distintas possibilidades de investimento para o projeto, avaliaram-se dois cen��rios: um foi escolhido de forma a cobrir o somat��rio da pot��ncia instalada das caldeiras atuais e o outro de forma a responder aos consumos energ��ticos em aquecimento atuais. Al��m disso, avaliaram-se cen��rios de financiamento do investimento distintos: um dos cen��rios corresponde ao pagamento do investimento total do projeto no momento da aquisi����o das caldeiras, enquanto o outro cen��rio, mais prov��vel de ser escolhido, refere-se ao pedido de um empr��stimo ao banco, no valor de 75% do investimento total. Para o cen��rio mais prov��vel de investimento, obteve-se um VAL de 291.364,93 ���/ano, com taxa interna de rentabilidade (TIR) de 17 %, um ��ndice de rentabilidade (IR) de 1,85 e um per��odo de retorno (PBP) de 5 anos. Todos os cen��rios avaliados registam rentabilidade do projeto de investimento, sem risco para o projeto.

Otimiza����o do Funcionamento de Caldeiras Aquatubulares em Ind��stria de Processo Qu��mico

O presente trabalho centrou-se na otimiza����o do rendimento t��rmico de duas caldeiras aquatubulares da empresa RAR- Refinaria de A����car Reunidas, com a finalidade de identificar onde ocorrem perdas de energia e, desta forma, propor solu����es para a sua minimiza����o. Para tal, realizaram-se ensaios em duas caldeiras da empresa providas de queimadores mistos, ou seja podem operar com fuel��leo e g��s natural, tanto individualmente, como simultaneamente, sendo que para a realiza����o dos ensaios apenas se utilizou o fuel��leo devido ao seu menor custo. Na caldeira designada por 1 realizaram-se ensaios para os caudais de 300, 500, 800, 1000, 1200, 1400 e 1600 kg/h de fuel��leo. A gama de rendimentos t��rmicos obtida foi entre 88,3 e 91,2%. Na caldeira designada por 3, efetuaram-se ensaios para os caudais de fuel��leo de 300, 500, 700, 900, 1000, 1200, 1400, 1500 e 1800 kg/h e os rendimentos t��rmicos obtidos foram entre 85,2 e 88,0%. Em ambas as caldeiras e para caudais baixos verificou-se que a quantidade de ar introduzida no processo de combust��o era superior �� necess��ria, conduzindo a uma diminui����o dos valores de rendimento t��rmico. Para 500 kg/h de fuel��leo, por exemplo, a quantidade de ar utilizada foi cerca de duas vezes superiores ao valor estequiom��trico. Tendo em conta estes factos, foi proposto ao gestor de energia a implementa����o de uma nova rela����o de ar/combust��vel vs caudal de combust��vel no sistema de controlo das referidas caldeiras. Ap��s alguns testes (excluindo 300 kg/h de fuel��leo devido a quest��es de opera����o), considerou-se como caudal m��nimo de opera����o os 500 Kg/h de fuel��leo nas respetivas caldeiras 1 e 3. Verificou-se que os rendimentos t��rmicos aumentaram, no caso da caldeira 1, para valores entre os 90,1 e 91,3% e, na caldeira 3, para valores entre 89,0 e 90,9%. Por fim, efetuou-se uma breve an��lise econ��mica com o intuito de se avaliar e quantificar o que a empresa pode poupar com esta medida. O lucro anual pode oscilar entre 14.400 e 62.640��� ou 104.400 e 136.800���, para as caldeiras 1 e 3, respetivamente.

Determination of total petroleum hydrocarbons in soil from different locations using infrared spectrophotometry and gas chromatography

Total petroleum hydrocarbons (TPH) are important environmental contaminants which are toxic to human and environmental receptors. Several analytical methods have been used to quantify TPH levels in contaminated soils, specifically through infrared spectrometry (IR) and gas chromatography (GC). Despite being two of the most used techniques, some issues remain that have been inadequately studied: a) applicability of both techniques to soils contaminated with two distinct types of fuel (petrol and diesel), b) influence of the soil natural organic matter content on the results achieved by various analytical methods, and c) evaluation of the performance of both techniques in analyses of soils with different levels of contamination (presumably non-contaminated and potentially contaminated). The main objectives of this work were to answer these questions and to provide more complete information about the potentials and limitations of GC and IR techniques. The results led us to the following conclusions: a) IR analysis of soils contaminated with petrol is not suitable due to volatilisation losses, b) there is a significant influence of organic matter in IR analysis, and c) both techniques demonstrated the capacity to accurately quantify TPH in soils, irrespective of their contamination levels.