HOME | ÍNDICE POR TÍTULO | NORMAS PUBLICACIÓN

Espacios. Vol. 37 (Nº 11) Año 2016. Pág. 26

Gestão do uso da energia elétrica baseada em protocolo internacional: Uma proposta para UFPI, Brasil

Electricity use management based on international protocol: A proposal for UFPI, Brazil

Osvaldo Augusto Vasconcelos de Oliveira Lopes da SILVA 1; Francisco Francielle Pinheiro dos SANTOS 2; Fábio Rocha BARBOSA 3; Cristiana de Sousa LEITE 4

Recibido: 23/11/15 • Aprobado: 23/01/2016

Contenido

1. Introdução

2. Materiais e métodos

3. Fundamentação teórica

4. Resultados e discussão

5. Conclusões

Referências

1. Introdução

De acordo com a International Energy Agency (2014) a Matriz Energética Mundial na geração de eletricidade é essencialmente termelétrica (78,8%), com o carvão natural sendo o combustível mais utilizado nas usinas, representando 40,4% do total em 2012. O Brasil, por sua vez, possui uma matriz hidro-termelétrica, predominantemente renovável, com 70,6% de geração hidrelétrica, tendo o gás natural como principal combustível (11,3%) e apenas 9% de fontes alternativas, essencialmente eólica (1,1%) e biomassa (7,6%), com a energia solar representando apenas 0,1% da Matriz Energética (EPE, 2014a)

Nos dias atuais, o acesso à energia está associado à melhoria da qualidade de vida. Porém, o crescimento populacional e o desenvolvimento econômico geram um aumento de demanda, solicitando o investimento na criação de novas Usinas Geradoras de Energia ou no aumento da Eficiência Energética. De acordo com a Empresa de Pesquisa Energética (EPE, 2014b), empresa pública, vinculada ao Ministério de Minas e Energia (MME), estima-se para o Brasil um crescimento econômico a uma taxa média de 4,3% ao ano e um crescimento demográfico a uma taxa média 0,7% ao ano, nos próximos dez anos. Por essa razão, projeta-se uma taxa média de crescimento do consumo de energia a 4,0% ao ano, atingindo 689 TWh no ano de 2023, o que representará, aproximadamente, um aumento de 20% da energia gerada no Brasil em 2013 (79.856 GWh), causando impactos socioambientais. Sobretudo com a expansão da Geração Hidrelétrica que se estima alagar uma área de 4.526 km² sendo, aproximadamente, 59% dessa área composta por vegetação nativa, além de afetar diretamente 43 mil habitantes, dentre eles, representantes de populações com um alto grau de vulnerabilidade social, como as populações indígenas, e com a expansão do Sistema de Transmissão que atingirá uma área de 2.831 km², com 46% em vegetação nativa, afetando todos os biomas do país.

Sauer (2013) afirma que era de se esperar que após o apagão e o racionamento de energia 2001, o governo brasileiro direcionasse o Desenvolvimento do Sistema Elétrico do Brasil para o interesse público, buscando alternativas com menor impacto ambiental e social nas comunidades afetadas pelos projetos, porque era isso o que prometia o plano do governo em 2002. Se esse plano tivesse sido realizado, evitar-se-ia, por exemplo, a enorme controvérsia em torno da construção de grandes hidrelétricas na Amazônia, que têm atributos técnicos relevantes, mas que social e ambientalmente, estão revelando-se um desastre que poderia ser evitado. Pode-se concluir que os problemas de abastecimento do Sistema Elétrico Brasileiro não é a escassez dos recursos naturais ou planejamento, mas a execução e controle das ações.

As previsões de expansão de energia propostas pela EPE já levam em consideração o aumento da Eficiência Energética que deverá atingir uma economia total de 54.222 GWh em 2023, a partir de 2013 (EPE, 2014b). Como foi mostrado, o aumento da geração de Energia Elétrica causa impactos socioambientais, porém, se utilizarmos mais eficientemente a energia que produzimos, estaremos protegendo o meio ambiente que, através de uma visão holística, deve ser entendido como um sistema que além do meio físico, considera processos sociais e culturais, com o meio social e o meio natural, parte de um todo. Nesse contexto, Rodriguez et al. (2013) define Planejamento Ambiental como um processo intelectual no qual são projetados os instrumentos de controle, baseados em uma base técnico-científica, instrumental e participativa para facilitar a implementação de um conjunto de ações e processos de gestão e desempenho, tendo o meio físico-ambiental como ponto de partida.

De acordo com os princípios estabelecidos pela Agenda 21, resultado da Conferência das Nações Unidas Rio 92, todas as organizações devem possuir um Sistema de Gestão Ambiental (SGA) de forma a garantir um desempenho ambiental aceitável. Devem pensar globalmente e agir localmente. Entende-se, portanto, SGA como sendo um processo contínuo e parte do Sistema de Gestão das organizações, utilizado para desenvolver e implantar sua Política Ambiental, de forma a garantir resultados aceitáveis da gestão sobre seus aspectos ambientais, sendo um destes: o uso da energia (Adisi et al. 2013). Tem-se, então, conforme mostra a Figura 1, a Gestão Energética como parte integrante de um SGA.

Figura 1: Articulação de um Sistema de Gestão Energética.

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

De acordo com o último Balanço Energético Nacional (BEN), publicação anual de responsabilidade da EPE que contém a contabilidade da oferta e demanda de energia do Brasil, no ano de 2013, os setores residencial, comercial e público utilizaram 48,5% de toda a energia consumida no país (EPE, 2014a). E, segundo Lamberts et al. (2014) o potencial técnico de economia em edificações existentes é estimado em 30%, enquanto que em prédios novos (quando se considera a eficiência energética nas edificações desde a fase de projeto) pode alcançar até 50%.

Nas universidades não é diferente, Flores et al. (2013) destaca que: "por mais que a escala dos impactos seja global, é ao nível local que muitos impactos são apresentados e onde as ações podem ser eficazes". As Diretrizes Curriculares Nacionais para Educação Ambiental, de responsabilidade do Ministério da Educação e Cultura (MEC) estabelecem que a Educação Ambiental nas Instituições de Ensino Superior (IES), além de outras atribuições, deve contemplar o estímulo à constituição dessas instituições como Espaços Educadores Sustentáveis, integrando: Proposta Curricular (com temática da Educação Ambiental de forma transversal), Gestão Democrática e Edificações, tornando-as referências de Sustentabilidade Socioambiental (Brasil, 2012). Conforme pode ser visto na Figura 2, as instituições de ensino devem ser, portanto, exemplo de sustentabilidade para toda a comunidade e incentivar mudanças concretas na realidade social articulando três eixos: edificações, currículo e gestão.

 Figura 2: Espaços Educadores Sustentáveis – Eixos de atuação

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

Dada à sua diversidade e complexidade, tendo em vista que não é possível gerenciar o que não se pode medir, deve-se apresentar técnicas e métodos para definir objetivos e ações para melhorar o desempenho ambiental das IES e controlar os resultados, conscientizando a comunidade acadêmica, pressupondo que o desenvolvimento dessas ações em universidades deve objetivar mais do que a verificação de indicadores gerenciais. Nesse artigo, deu-se destaque aos aspectos relevantes da Gestão Energética Universitária, tendo como objetivo geral elaborar uma proposta de gestão do uso de energia para a Universidade Federal do Piauí (UFPI), universidade pública de maior tradição no estado.

Nesse contexto, Mesquita et al. (2015)destaca a relevância da realização de estudos sobre a eficiência das instituições públicas, para a elevação do nível de controle e de transparência da administração pública, e o fornecimento de informações para que se promovam processos de melhoria, além de propiciar a definição e avaliação de políticas públicas. Dessa forma, os objetivos específicos foram: 1) Caracterizar o Sistema de Gestão Ambiental da UFPI; 2) Fazer o Diagnóstico Energético da UFPI para encontrar potencialidades de economia de energia; 3) Estabelecer uma Linha Base para o monitoramento do consumo de Energia da UFPI; 4) Sugerir um Sistema de Gestão para a Eficiência Energética na UFPI. A hipótese principal é que se pode utilizar o primeiro volume do Protocolo Internacional de Medição e Verificação de Performance (PIMVP) para a gestão do uso de energia na UFPI para torná-la eficiente.

2. Materiais e métodos

O método utilizado nesse trabalho considera que a economia de energia somente é conseguida quando as mesmas atividades são realizadas ou os mesmos produtos ou serviçõs são fornecidos com menor consumo de energia, utilizando como referência o Volume I do Protocolo Internacional de Medição e Verificação de Performance (PIMVP) (EVO, 2007). Objetivando a caracterização do consumo energético da universidade, escolheu-se o Campus Universitário Ministro Petrônio Portella (CMPP) por ser o maior, mais antigo e a sede da instituição. Em seguida, para o levantamento dos dados relevantes ao projeto, buscou-se no site da instituição outros documentos relevantes como o Calendário Acadêmico, e o Plano de Desenvolvimento Institucional (PDI), solicitando-se junto à Pró Reitoria de Administração (PRAD) as cópias das faturas de Energia Elétrica de fevereiro de 2014 a janeiro de 2015 (ano base) desse campus.

De posse das faturas, analisou-se a composição das despesas com Energia Elétrica, identificando-se, de acordo com a sua modalidade tarifária, os Custos Gerenciáveis (demanda e consumo de energia) e as Perdas Evitáveis (Demanda de Ultrapassagem, Reativo Excedente, Multas e Juros), sugerindo-se estratégias de redução das perdas que tiveram sua viabilidade analisada com a apuração de métricas (Payback, Valor Presente Líquido e Relação Custo-benefício). Para a gestão dos Custos Gerenciáveis, seguindo as orientações do primeiro volume do PIMVP, utilizou-se os dados disponíveis nas faturas de Energia para medição do consumo de Energia Elétrica de toda a instalação, e a medição das Variáveis Independentes em cada um dos Ciclos de Medição (intervalo de tempo compreendido entre duas medições), dentro do Ano Base.

As variáveis independentes foram definidas em função da atividade fim da instituição e o Ciclo de Medição foi definido como sendo o intervalo compreendido entre as leituras dos medidores realizadas pela concessionária de energia, tendo o seu grau de correlação determinado com base no Coeficiente de Correlação de Pearson. Já o Ano Base, período de tempo necessário para a caracterização do consumo energético, foi estimado com uma precisão de 95%, admitindo-se a variação de 5 ou 10% da média amostral do Consumo Relativo da instituição em relação à média desse consumo (utilizou-se a variável independente de melhor correlação, com base na atividade fim da instituição), considerando que poderiam ser feitas infinitas medições, utilizando-se os seis primeiros ciclos de medição do ano de 2014 (projeto piloto). O período de medição de todo o projeto foi definido com base nessas estimativas e no modelo de gestão o uso de energia proposto.

Durante o período de realização do projeto piloto, foram avaliados o grau de correlação entre as Variáveis Independentes e o consumo de energia e, ao final do diagnóstico energético, foi utilizada a variável independente de melhor correlação com o consumo de energia (utilizou-se como exemplo o consumo de energia ativa no horário de ponta do sistema por ser mais cara) para definir uma Linha Base, determinada por Regressão Linear, para o monitoramento do consumo energético da instituição e verificação do desempenho de possíveis PEE que poderão ser implantados na universidade. Após essa definição, foi sugerida uma estratégia de gestão para a melhoria do seu desempenho energético.

3. Fundamentação teórica

Tauchen et al. (2006) destaca que os casos de Gestão Ambiental em universidades, geralmente, apresentam-se como práticas isoladas, relacionadas a práticas que as instituições já desenvolvem, evidenciando uma crescente preocupação com os aspectos ambientais, entretanto, ele destaca que o desenvolvimento de um SGA pode trazer benefícios financeiros (aumento de produtividade, redução no consumo de energia, água e materiais de expediente), adequação à legislação ambiental, melhora na imagem da instituição e a geração de oportunidades de pesquisa. É mister ressaltar que o uso de energia é um dos aspectos ambientais gerenciáveis em uma organização e, portanto, inerente a um Sistema de Gestão Ambiental.

A Eficiência Energética além de proteger o meio ambiente, como foi mostrado anteriormente, traz ainda de outros benefícios, tais como os elencados por Schnapp (2012): Redução no consumo e nas contas de Energia Elétrica; Melhora na imagem da organização perante a sociedade; Melhora da capacidade de negociação com a concessionária; Redução do desperdício de energia; Redução do consumo de energia na ponta do sistema; Aumento da confiabilidade do sistema. Para Jakob (2003), limitar os benefícios relacionados relacionados a Eficiência Energética apenas à redução dos gastos com a energia pode conduzir a decisões erradas, uma vez que os co-benefícios, como maior conforto, boa qualidade do ar interior e melhor protecção contra o ruído, por exemplo, podem ascender a mesma ordem de grandeza que os benefícios relacionados com a energia. Entretanto, esse trabalho limitar-se-á a verificação dos benefícios decorrentes da redução do consumo de energia.

Essa economia de energia, principal benefício dos PEE, de acordo com Pérez-Lombard et al. (2013), pode ser entendida como uma redução na utilização de energia, e assim ser alcançada por uma redução nos serviços, produtos e atividades fornecidas, uma maior eficiência energética, ou ambos, entretanto, outra abordagem para o conceito de economia de energia considera que a energia é poupada somente quando as mesmas atividades são realizadas ou os mesmos produtos ou serviçõs são fornecidos com menor consumo de energia. Confomre dito anteriormente, nesse trabalho consideraremos esse último conceito, wue também baliza o Protocolo Internacional da Medição e Verificação de Performance (PIMVP), base para este trabalho.

Apontado como referência pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), o Volume I do PIMVP (EVO, 2007), de responsabilidade da Organização para Avaliação da Eficiência (Efficiency Valuation Organization – EVO), descreve, dentre outros aspectos, as práticas comuns de medição, cálculo e relatório de economia obtida por Projetos de Eficiência Energética (PEE – ações  concretas que objetivam o uso eficiente de energia elétrica com prazos de início e fim definidos) nas instalações do usuário final e deve ser utilizado para quantificar os benefícios decorrentes de sua implantação. Entretanto, como será mostrado no Tópico 4, esse protocolo pode servir ainda como base para o monitoramento do consumo de energia com o objetivo de torna-lo eficiente, atribuição de um Sistema de Gestão Energética.

Inerente a execução de PEE, a Medição e Verificação (M&V) deve ser iniciada na etapa de Diagnóstico Detalhado, com o levantamento de dados relevantes a elaboração do Plano de M&V, e encerrada na etapa de Verificação com comprovação dos resultados obtidos com a intervenção. A M&V de PEE é importante uma vez que em um Sistema de Gestão Ambiental, sendo parte do Sistema de Gestão de uma Organização, levantados os aspectos ambientais, deve-se estabelecer objetivos e metas que sejam específicos e mensuráveis. Em qualquer Organização, não é possível gerenciar o que não se pode medir.

Da própria definição, medição é a comparação com um padrão definido e existente. Ferris (2004) afirma que para a medição de grandezas, os insrumentos baseiam-se no mesmo princípio de funcionamento de uma balança de dois pratos, de forma que o efeito produzido pela grandeza medida deve ser comparado com efeitos já conhecidos e distinguíveis. Dessa forma, a ELETROBRAS (2009) afirma que não podemos medir o desempenho de Projetos de Eficiência Energética uma vez que, após a sua execução o padrão anterior deixa de existir, não sendo possível a comparação de consumo nas mesmas condições de uso. A redução do consumo de Energia Elétrica deve ser então verificada com a utilização de procedimentos adequados e aceitos por todos os envolvidos no processo. Por essa razão, a utilização do PIMVP torna-se importante.

4. Resultados e discussão

Instituída em primeiro de março de 1971 a partir da fusão de algumas faculdades isoladas que existiam no Estado do Piauí (Faculdade de Direito, Faculdade Católica de Filosofia, Faculdade de Odontologia e Faculdade de Medicina em Teresina-PI além da Faculdade de Administração em Parnaíba-PI), a Universidade Federal do Piauí (UFPI) é uma Instituição Federal de Ensino Superior sediada na cidade de Teresina-PI (Brasil), possuindo ainda campi nas cidades de Parnaíba, Picos, Floriano e Bom Jesus, sendo mantida pela Fundação Universidade Federal do Piauí (FUFPI – criada pela Lei nº 5.528, de 12/11/1968) e financiada com recursos do Governo Federal (UFPI, 2015).

O Plano de Desenvolvimento Institucional (PDI) é um documento obrigatório para as universidades desde 2004 que deve ser elaborado para um período de cinco anos e deve caracterizar as IES no que diz respeito à: Filosofia de trabalho; Missão a que se propõe; Diretrizes pedagógicas; Estrutura organizacional; Atividades acadêmicas que desenvolve e que pretende desenvolver (Brasil, 2007). Silva et al. (2013) afirma que a percepção dos gestores da Universidades é positiva em relação ao PDI, uma vez que ele contribui para a sua gestão, ao possibilitar o autoconhecimento, o delineamento de metas, objetivos e estratégias, propiciando um rumo às universidades e, em alguns casos, trilhando o futuro com uma visão competitiva.

De acordo com o último PDI divulgado pela UFPI, a universidade visa ser reconhecida como uma IES de excelência na construção e difusão do conhecimento científico, tecnológico e artístico, comprometida com o desenvolvimento socioeconômico, de modo inovador e sustentável, tendo como missão:

"Propiciar a elaboração, sistematização e socialização do conhecimento filosófico, científico, artístico e tecnológico permanentemente adequado ao saber contemporâneo e à realidade social, formando recursos que contribuam para o desenvolvimento econômico, político, social e cultural local, regional e nacional" (UFPI, 2015).

Segundo Melo et al. (2012) a gestão da UFPI adota um modelo híbrido, entre a Burocracia (modelo em que existe a ênfase na racionalidade e obediência das leis, que implicam mais disciplina, precisão e rigor) e o Gerencialismo (modelo pós-burocrático de organização baseado em valores de eficiência, eficácia e competitividade), destacando que o poder não é exercido de forma a garantir privilégios e vantagens a uma elite centralizadora (modelo Patrimonialista). Entretanto, há de se destacar que essa pesquisa utilizou como metodologia uma pesquisa bibliográfica e documental, sobretudo em documentos oficiais como o PDI 2010-2014. Dessa forma, para uma análise mais completa, sugere-se ainda a avaliação da percepção da comunidade acadêmica sobre essa temática.

A administração central da UFPI é composta pela Reitoria, Vice-Reitoria e por sete Pró-Reitorias, das quais se destaca a Pró-reitoria de Administração (PRAD), responsável, dentre outras atribuições, pela execução das ações de gerência, fiscalização e operação dos seus serviços de logística e infraestrutura operacional. Além das Pró-reitorias existem doze Órgãos Suplementares e de Apoio, com destaque à Prefeitura Universitária (PREUNI) que, por sua vez, é o órgão executivo da Administração Superior da UFPI, encarregado da Administração da infraestrutura dos Campi, incluindo a elaboração de projetos, fiscalização e licitação de obras e serviços de engenharia e arquitetura, manutenção predial, das áreas verdes, das vias e do mobiliário público, além do transporte de pessoas e bens (UFPI, 2015).

Destaca-se ainda que em janeiro de 2015 foi anunciada a reestruturação da PREUNI com a criação da Divisão de Gestão Ambiental, com a designação do seu respectivo chefe (Função Gratificada), e que em abril de 2015 foi criada a Comissão Interna de Conservação de Energia (CICE). Entretanto no PDI 2015-2019, mesmo tendo sido concluído após essa data, não apresenta nenhuma informação sobre as suas atribuições ou mesmo sobre a sua existência.

Mesmo com os problemas apresentados, a criação da Divisão Gestão Ambiental e da CICE, além da premiação da UFPI no Desafio Sustentabilidade, projeto desenvolvido pela Universidade Federal de Lavras (UFLA) em parceria com o MEC nos anos de 2014 e 2015 que rendeu à UFPI três milhões de reais em recursos para investimento em eficiência no uso de água e energia, e do apoio da gestão da universidade na realização dessa pesquisa, apresentam-se como aspectos positivos da gestão. Tais ações apontam para a sustentabilidade ambiental e evidenciam o reconhecimento da comunidade acadêmica como peça importante nesse processo, em concordância com as políticas de gestão propostas pela instituição para o próximo quinquênio, estabelecidas no PDI.

Entretanto, conforme destaca Picchiai (2012), a Institucionalização das Atividades, com uma estrutura organizacional desenhada e fluxos de informações para alimentar o processo de tomada de decisões e ações, é um processo consensual e de importância vital para organizar o crescimento e consolidar os avanços obtidos na gestão. Tendo a utilização de ferramentas de Inteligência Analítica (utilização extensiva de dados, análises quantitativas e estatísticas, modelos explicativos e preditivos e gestão baseada em fatos para orientar decisões e ações), principalmente com os recursos da Tecnologia da Informação (recursos computacionais), como estratégica na gestão dos serviços de educação, como forma de apoio à tomada de decisão.

A Institucionalização das Atividades e a Inteligência Analítica também são apontadas por Ó Gallachóir (2007) como imprescindíveis na gestão do uso de energia em universidades, objeto de estudo desse trabalho, com a necessidade de transferência contínua de informações através de um único repositório de dados, destacando a Interoperabilidade entre os setores como um princípio central e importante, citando como exemplo a análise utilizando os dados de demanda de energia a partir de contas de serviços públicos e de variáveis ​​que medem a atividade das instituições na tomada de decisões. Em concordância com esses conceitos e de acordo com a metodologia apresentada, foram analisadas as faturas de energia elétrica de janeiro a dezembro de 2014 do Campus Universitário Ministro Petrônio Portella, solicitadas à PRAD por meio de um ofício encaminhado à Pró-reitora que foi prontamente atendido.

A partir da análise das faturas, identificou-se que o Campus Universitário Ministro Petrônio Portella (CMPP) da UFPI, objeto de estudo desse trabalho, segundo os padrões estabelecidos pela ANEEL, constitui-se de duas unidades consumidoras junto à concessionária de energia local. O Colégio Técnico de Teresina (CTT – inscrito na concessionária sob o código único 0107182-3), integrante do CMPP desde 1976, por se situar em um terreno distinto do restante do campus, possui medição independente, enquanto que o restante das instalações do campus é inscrito na concessionária sob o código único 0100677-0 e é alimentado a partir do Centro de Ciências da Natureza (CCN), possuindo uma única medição.

Ambas as unidades consumidoras são classificadas como grupo A, subgrupo A4 (tensão de fornecimento de 13,8 kV), do tipo Poder Público Federal e tem seu consumo de energia elétrica faturado pela Tarifa Horária Verde. É cobrada uma tarifa única para a demanda de potência (R$/kW) e duas tarifas para o consumo de energia: uma para o horário ponta (R$/MWh), ou seja, período em que a demanda de energia é maior na área de concessão da concessionária de energia local, compreendido entre as 17 horas e 30 minutos e 20 horas e 29 minutos de cada dia (exceção feita aos sábados, domingos e alguns feriados previstos pela Agência Reguladora) e outra tarifa de energia com um custo menor que a anterior para o horário fora de ponta (R$/MWh), ou seja, para o restante do dia (ANEEL, 2010).

Com uma área física total de 179.786,12m², a infraestrutura do CMPP é composta pelos prédios da Reitoria, das Pró Reitorias, Superintendências e da Prefeitura Universitária, além do CTT, onde são ministrados cursos ligados à educação básica, um centro que congrega os cursos na modalidade de Ensino a Distância: Centro de Educação a Distância (CEAD) e seis centros de ensino, que são os Centros de Ciências: da Educação (CCE), da Natureza (CCN), Humanas e Letras (CCHL), Agrárias (CCA), Saúde (CCS) e Tecnologia (CT) (UFPI, 2015). 

A Tabela 1 mostra o resumo da composição das despesas com energia elétrica desse campus no período de janeiro a dezembro de 2014, destacando, conforme o seu tipo de tarifa de energia, os Custos Gerenciáveis (demanda e consumo de energia ponta e fora ponta) e as Perdas Evitáveis (Demanda de Ultrapassagem, Reativo Excedente, Multas e Juros).

Tabela 1: Composição das despesas com energia elétrica do CMPP de janeiro a dezembro de 2014.

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

O Diagnóstico Energético apresentado mostra que a UFPI não está gerenciando corretamente o uso da energia elétrica. Mais de 9% do valor que foi pago a concessionária local (R$ 28.419,60/mês) identificado na tabela como "Perdas Evitáveis" são gastos desnecessários que podem ser facilmente evitados. Vale ressaltar que as faturas de todas as unidades consumidoras de responsabilidade da UFPI são apresentadas e pagas no mesmo dia. Dessa forma, se a universidade está pagando multas e juros por conta do atraso no pagamento das faturas do CMPP, então ela também está pagando multas e juros em todas as outras faturas de energia. As figuras 3 e 4 mostram a variação dos gastos com energia elétrica do CMPP de janeiro a junho de 2014 e de julho a dezembro de 2014, respectivamente:

Figura 3: Variação das despesas com energia elétrica do CMPP de janeiro a junho de 2014.

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

Figura 4: Variação das despesas com energia elétrica do CMPP de julho a dezembro de 2014.

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

A análise desses gráficos mostra um considerável aumento nos gastos com energia no final do período em estudo, tendo seu ápice no mês de outubro de 2014 com, aproximadamente, R$ 50.000,00 em perdas. Destaca-se ainda que de janeiro a março de 2014 a instituição ainda estava encerrando o período letivo de 2013.2, em virtude da última greve dos docentes, e que de abril a julho e de agosto a dezembro de 2014, a instituição estava ofertando os períodos letivos de 2014.1 e 2014.2, respectivamente.

Para evitar essas perdas faz-se necessária a revisão do contrato de fornecimento energia elétrica junto à concessionária de energia local para reduzir o valor pago com demanda de ultrapassagem, a instalação de bancos de capacitores para reduzir o reativo excedente, além da diminuição da burocracia para o pagamento das faturas em dia e assim evitar a cobrança de multas e juros. Entretanto, se tais iniciativas, forem encaradas como projetos de investimento, considerando-se a média da inflação (6,26%) e dos reajustes das tarifas de energia (9,49%) dos últimos cinco anos, com um investimento inicial de   R$ 250.000,00 (estimado com base em projetos semelhantes), e uma vida útil de quinze anos para o projeto, o valor de R$ 28.419,60/mês que foi visto com perdas, pode agora ser encarado como benefício da intervenção.

Dessa forma o projeto se pagará em 8 meses (Payback igual a oito meses) e após os quinze anos a UFPI terá lucrado R$ 6.111.380,85 (Valor Presente Líquido após quinze anos), somente com intervenções no CMPP, uma vez que na análise econômica, deixar de gastar é o mesmo que lucrar. O resumo da análise de viabilidade econômica é mostrado na Tabela 2:

Tabela 2: Análise de viabilidade do projeto proposto para CMPP

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

Conforme mostra a Tabela 3, a análise das medições apresentadas pela concessionária de energia através das faturas dos meses de novembro e dezembro de 2014 da Unidade Consumidora 0100677-0 (Campus Universitário Ministro Petrônio Portella com exceção do CTT) sugere ainda que pode ter ocorrido algum problema com a fatura de dezembro, dada a ocorrência simultânea de variação incomum nos parâmetros medidos ou de inexistência de variação nesses parâmetros.

Tabela 3: Demanda e energia da U.C. 0100677-0 do CMPP – novembro e dezembro de 2014.

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

De acordo com as medições apresentadas, simultaneamente: não houve variação na Demanda medida e houve a variação de 1 kWh em todas as medições do Consumo, pagando-se, somente referente a fatura de dezembro de 2014, R$ 33.211,92 em multas referentes a demanda de ultrapassagem e reativo excedente. Tal anomalia poderia ter sido detectada com o monitoramento do consumo e confirmada (caso realmente tivesse ocorrido algum problema) se a UFPI medisse o consumo de energia através uma medição própria (medição paralela a da concessionária local), por exemplo, atribuições inerentes a um Sistema de Gestão Energética. Alternativamente, pode-se ainda, solicitar a memória de massa do medidor de energia da concessionária para uma análise mais detalhada.

Para a gestão dos "Custos Gerenciáveis" mostrados nas figuras 3 e 4, a Tabela 4 mostra o resultado das medições do consumo de energia ativa no horário de ponta referentes ao CMPP (utilizadas como exemplo) realizadas no ano de 2014, e as medições das variáveis independentes. Foram escolhidas como variáveis independentes no número de dias de medição e o número de dias letivos em cada mês, além da média das temperaturas na cidade de Teresina (cidade em que se situa o CMPP) apresentadas pelo banco de dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), disponibilizado para consulta gratuita na internet, para efeito de comparação. Uma vez que em prédios públicos, aproximadamente, 45% da energia consumida é devida ao sistema de climatização. Todas as análises estatísticas que seguirão foram elaboradas com o auxílio da Planilha Eletrônica Microsoft Excel®.

Tabela 4: Medição do consumo e das variáveis independentes do CMPP de janeiro a dezembro de 2014.

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

A análise de correlação, sugere que existe uma correlação fraca do consumo de Energia Ativa no horário ponta com o número de dias de consumo (R = 0,052), moderada com o número de dias letivos (R = 0,55) e forte com a temperatura média mensal (R = 0,83). Analisando-se somente esse parâmetro poderíamos sugerir a utilização desta última variável para a gestão do consumo de energia ativa no horário ponta, porém preferiu-se utilizar a variável número de dias letivos em virtude da atividade fim da instituição.

Já a definição do tamanho da amostra (número de medições) necessária para essa modelagem, foi estimada com uma precisão de 95%, admitindo-se a variação de 5 ou 10% da média amostral do Consumo Relativo, resultado da divisão do consumo de Energia Ativa no horário ponta pela variável independente, em relação à média desse consumo relativo, nos seis primeiros meses (projeto piloto), considerando que poderiam ser feitas infinitas medições, portanto, de distribuição normal.

A estimativa sugere que utilizemos para a modelagem matemática do consumo, aproximadamente, 34 medições. Isso acontece pela não uniformidade dos dados, porém o ideal é que utilizemos como ano base o período compreendido pelos doze meses de cada ano, para que possamos comparar os desempenhos anuais, elaborar históricos e definir metas para a gestão. Se assim o fizermos, com base na análise dos dados do projeto piloto, obteremos uma variação de, aproximadamente, 17% da média da amostra em relação à média da população.

Vale ressaltar que o PIMVP não determina um intervalo de tempo mínimo para a determinação da Linha Base de Projetos de Eficiência Energética, nem tampouco critérios estatísticos. Dessa forma, desde que aceito pela administração, as Linhas Base definidas nesse período de um ano poderiam ser utilizadas para a gestão energética do CMPP, estimulando a Eficiência Energética, uma vez que após a execução de possíveis PEE a área de estudo com as características de consumo antigas deixa de existir.

A Análise de Regressão mostra que existe linearidade entre essas duas variáveis com uma precisão de, aproximadamente, 94% (valor-P = 0,062). A Figura 5 apresenta a Linha Base e a equação que descreve a variação desse consumo de energia em função da variação do número de dias letivos de janeiro a dezembro de 2014, que podem ser utilizadas pela administração conforme as orientações do PIMVP. Entretanto o coeficiente R² que determina o percentual da variação do consumo que pode ser explicado pela variação da variável independente, afirma que apenas 30% da variação consumo de Energia Ativa no horário ponta pode ser explicada pela variação do número de dias letivos (R² = 0,31), isso se dá em função da correlação entre as duas variáveis ser apenas moderada.

Figura 5: Linha Base do consumo de energia do CMPP no horário ponta – janeiro a dezembro de 2014.

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

Seguindo as orientações do PIMVP, para a verificação do desempenho energético de um determinado mês, deve-se utilizar a equação da "baseline" mostrada na Figura 5 (y = 2659,3x + 69671), e calcular a imagem da variável independente (dias letivos) medida no mês em estudo, e determinar a economia de energia como sendo a diferença entre esse consumo hipotético e o consumo medido referido mês. Essa metodologia mostra-se aplicável, portanto, para a gestão do uso de energia ativa e de demanda de energia em Instituições de Ensino Superior quando visa-se a eficiência energética, com relevância científica.

Vale ressaltar que se utilizou apenas uma variável do consumo energético e que se estudou um único ano base. Faz-se necessária a continuidade dos estudos para a determinação de uma variável que melhor se correlaciona com o consumo de energia e que apresente uma correlação forte (R ≥ 0,80). Podem ser estudadas por exemplo o número de aulas programadas ou o número de aulas ministradas no campus. Além disso, com a apresentação da medição do consumo de Energia Ativa no horário ponta expresso em Reais, buscou-se utilizar uma linguagem interdisciplinar, própria das Ciências Ambientais. Entretanto, conforme destaca Bonnet et al. (2002), mesmo que sendo permitidas abordagens econômicas, a gestão ambiental deve ser baseada em unidades físicas. Dessa forma, destaca-se que para a gestão do consumo de energia, deve-se utilizar as medições expressas em kWh (quilowatt-hora) e para a gestão da demanda, deve-se utilizar as medições expressas e kW (quilowatt), uma vez que os valores em reais cobrados pelas concessionárias de energia por cada kW ou kWh variam mensalmente em função da variação dos impostos e das revisões tarifárias, também apresentadas nas faturas de energia elétrica.

5. Conclusões

O apoio das universidades com a disponibilização das informações solicitadas e imperativo para a realização dos estudos de Eficiência Energética. Com a análise das faturas de energia elétrica, pode-se fazer o levantamento das despesas com energia elétrica e identificar perdas que podem ser evitadas com a atuação de um Sistema de Gestão Energética, sobretudo na revisão dos contratos de fornecimento de energia, correção do fator de potência e diminuição da burocracia no pagamento das faturas. Conforme mostram os resultados, tais iniciativas devem ser encaradas como Projetos de Investimento de Aderência Estratégica, uma vez que a sustentabilidade deve ser objeto do Planejamento Estratégico das universidades, com Viabilidade Técnico-econômica.

Pôde-se identificar inconsistências nas medições de consumo e demanda de energia apresentas pela concessionária de energia que fez com que a UFPI pagasse           R$ 33.211,92 em multas referentes a demanda de ultrapassagem e reativo excedente, destacando a importância do monitoramento do consumo de energia em todas as IES através de uma medição paralela a da concessionária de energia para a Gestão Energética. Além disso, pode-se caracterizar o consumo energético do CMPP e sugerir um modelo de gestão do uso de energia ativa e demanda de energia baseado no PIMVP, utilizando-se o número de dias letivos como variável independente, definindo-se os doze meses de cada ano como o ano base para o monitoramento do consumo energético do campus, com relevância científica.

Conforme o diagnóstico apresentado, comprovou-se que é imperativa a consolidação da Institucionalização da Gestão Ambiental nas universidades, especialmente na UFPI, com a Interoperabilidade entre os vários setores da instituição, através de um fluxo contínuo de informações devidamente oficializado, com a definição de rotinas administrativas, utilizando-se a Tecnologia da Informação e a Inteligência Analítica no tratamento de dados que devem ser expressos em suas respectivas unidades físicas. Devendo ainda consolidar-se como um modelo de gestão Gerencialista, contando com análises econômico-financeiras e, no caso específico da Gestão Energética, utilizar o PIMVP como referência. 

Referências

ADISI P. J., Pinheiro F. A., Cardoso R. S. (2013); "Gestão Ambiental de Unidades Produtivas", São Paulo, Elsevier/Campos.

BONNET J-F., Devel C., Faucher P., Roturier J. (2002); "Analysis of electricity and water end-uses in university campuses: case-study of the University of Bordeaux in the framework of the Ecocampus European Collaboration"; Journal of Cleaner Production, 10, 13-24.

BRASIL, MEC (2007); "Instruções para elaboração de Plano de Desenvolvimento Institucional"; Brasília, DF, 2007. Disponível em: http://www2.mec.gov.br/sapiens/pdi.html, consultado em: 01/09/2015.

BRASIL, MEC (2012). "Resolução nº 2, de 15 de junho de 2012 – Estabelece as Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação Ambiental"; Brasília, 2012. Disponível em: http://mobile.cnte.org.br:8080/legislacao-externo/rest/lei/89/pdf, consultado em: 21/12/2014.

ELETROBRAS, Centrais Elétricas Brasileiras (2009); "Guia de medição e verificação"; Rio de Janeiro.

EPE, Empresa de Pesquisa Energética (2014a); "Brazilian Energy Balance"; Brasília.

EPE, Empresa de Pesquisa Energética (2014b); "Ten-year Energy Expansion Plan 2023"; Rio de Janeiro.

EVO, Efficiency Valuation Organization (2007); "International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP)"; Vol. I, Califórnia.

FERRIS, T. L. J. (2004); "A new definition of measurement"; Measurement, 36, 101–109.

FLORES, S. S.; Medeiros, R. M. V. (2013); "A dimensão territorial da sustentabilidade"; Saquet, M. A. (org). "Estudos territoriais na ciência geográfica", 1 ed. São Paulo, Outras Epressões.

IEA, International Energy Agency (2014); "Key World Energy Statistics"; Paris.

JAKOB, M.; Nutter, S. (2003); "Marginal costs, cost dynamics and cobenefits of energy efficiency investments in the residential buildings sector"; ECEEE 2003 SUMMER STUDY – TIME TO TURN DOWN ENERGY DEMAND, 829-841, Stockholm.

LAMBERTS, R.; Dutra, L.; Pereira, F.O.R. (2014); "Eficiência energética na arquitetura"; 3.ed, Rio de Janeiro.

MELO, A.P.; D. Cóstola, D.; Lamberts, R.; Hensen, J.L.M. (2012); "Assessing the Accuracy of a Simplified Building Energy Simulation Model using Bestest: The case study of Brazilian Regulation"; Energy and Buildings, 45, 219-228.

MESQUITA, R. B.; Santos, T. M. (2015); "Studies on efficiency in the Brazilian Public Administration" Espacios, 36(9), 6.

Ó GALLACHÓIR,  B.P., Keane M., Morrissey E., O'donnell J. (2007) "Using indicators to profile energy consumption and to inform energy policy in a university - A case study in Ireland"; Energy and Buildings, 39, 913-922.

PÉREZ-LOMBARD, L.; Ortiz, J. ; Velázquez, D. (2013); "Revisiting energy efficiency fundamentals"; Energy Efficiency, 6(2), 239-254, Sevilha.

PICCHIAI, D (2012); "The Institutional Development Plan and the Institutional Educational Project of Public Universities: Organizational Boundaries"; Revista Gestão Universitária na América Latina – GUAL, 5(3), 23.

RODRIGUEZ, J. M. M.; Silva, E. V. (2013); "Planejamento e gestão ambiental: subsídios da Geoecologia das paisagens e da Teoria Geossistêmica"; 1ª ed, Fortaleza, Edições UFC.

SAUER, I.  (2013); "Política energética"; Estudos Avançados (USP. Impresso), 27, 239-264, São Paulo.

SCHNAPP, R (2012); "Energy statistics for energy efficiency indicators"; Joint Rosstat – IEA Energy Statistics Workshop, Moscow.

SILVA, J. E. O.; Melo, P. A.; Ramos, A. M.; Amante, C. J.; Silva, F. M. (2013);

"Contributions of PDI and Strategic Planning in the Management of Federal Universities"; Revista Gestão Universitária na América Latina – GUAL, 6(3), 269.

TAUCHEN, J. Brandli, L. L. (2006); "Gestão Ambiental em Instituições de Ensino Superior: Modelo para implantação em Campus Universitário"; Gestão e Produção, 13(3), 503-515.

UFPI, Universidade Federal do Piauí (2015); "PDI – Plano de Desenvolvimento Institucional 2015-2019"; Teresina.

1. Engenheiro Eletricista, Especialista em Gestão Ambiental e Aluno do Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente da UFPI. E-mail: eng.osvaldo@live.com

2. Engenheiro Químico e Doutor em Engenharia Química, orientador do Projeto de pesquisa e professor do Curso de Engenharia de Produção/UFPI. E-mail: pinheiro@ufpi.edu.br
3. Engenheiro Eletricista, Doutor em Engenharia Elétrica, coorientador do projeto de pesquisa e professor do Curso de Engenharia Elétrica/UFPI. E-mail: fabiorocha@ufpi.edu.br

4. Engenheira Eletricista. Especialista em Projeto, Controle e Execução de Engenharia Elétrica e Especialista em Automação de Processos Industriais. Professora do Curso de Engenharia Elétrica da Faculdade Santo Agostinho. E-mail: cristianasleite@gmail.com