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Visão geral do programa de tecnologias industriais do Departamento de Energia dos Estados Unidos (U.S. DOE). James Quinn Eficiência Energética e Energia Renovável Departamento de Energia dos EUA. Rio de Janeiro, Brasil 9 de agosto, 2011. O céu estrelado global.
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Visãogeral do programa de tecnologiasindustriais do Departamento de Energia dos EstadosUnidos (U.S. DOE) James Quinn Eficiência Energética e Energia Renovável Departamento de Energia dos EUA Rio de Janeiro, Brasil 9 de agosto, 2011
Consumo global: Detalhamento do consumode combustível O mundodepende de energiafóssil. Total do consumo mundial de energia, 2008 Observação: O gráfico mostra o suprimento de energia primária. Fonte: International Energy Agency, 2010 Key World Energy Statistics.
Consumo global: Detalhamento do setor A energia do mundo é usada predominantemente para transporte, indústria e edificações. Total do consumo mundial de energia, 2008 = 334,5 quads (12,0 BTCE) Observação: O gráfico mostra o suprimento de energia final. Outros setores incluem agricultura, reflorestamento, pesca e outros não especificados. Fonte: International Energy Agency, 2008 Energy Balance for the World, acessado em 14 de julho de 2011.
Consumo global: Crescimento projetado Para atender a crescentedemanda de energia, o suprimento global de energia tem um crescimentoprojetado de 40% de 2007 a 2030. Toneladas equivalentes a petróleo (Million tons of oil equivalent - Mtoe) RS (Reference Scenario): Cenário de referência (com base nas políticas atuais) 450 PS (Policy Scenario): Cenário 450*** (com base nas políticas consideradas) Observação: O gráfico mostra o suprimento de energia primária. *Inclui aviação e combustíveis marítimos internacionais. **Outros incluem combustíveis renováveis e resíduos, geotérmicos, solar, eólico, marés, etc.*** Com base em um quadro plausível de política climática pós-2012 de estabilização da concentração de gases do efeito estufa em 450 ppm de CO2 equivalente. Fonte: International Energy Agency, Key World Energy Statistics 2010.
Desafios energéticos globais • Desafiosprimordiais: • Redução do carbono • Colocação de tecnologiasde energialimpa no mercado • Pesquisa e necessidadesde desenvolvimento • Crescimentoeconômico • Desenvolvimento de mãode obra Segurança Soluções energéticas limpas Ambiente Economia A eficiência energética e a energia renovável proporcionam soluções para os desafios energéticos globais.
Soluçõesenergéticasglobais: Eficiênciaenergética A eficiência no uso final é fundamental para a redução das emissões de GEE do consumo de energia. Redução mundial de energia relacionada às emissões de CO2 no Cenário 450, 2007-2030 Eficiência deutilização final Potencial de utilização final Gt de CO2 Usinas hidrelétricas Renováveis Biocombustíveis Nuclear CCS Fonte: OECD/IEA 2009, World Energy Outlook 2009. Observações: Gt refere-se a gigatoneladas de dióxido de carbono “Eficiência de uso final” inclui construção, equipamentos elétricos, iluminação, transporte e indústria.
Oportunidades: Áreas com focos inovadores • Energia renovável • Solar • Eólica • Biomassa/Biocombustíveis • Energia hidroelétrica • Geotérmica • Eficiência energética • Tecnologias de construção • Climatização • Tecnologias automotivas • Tecnologias industriais • Células combustíveis • Gestão energética nacional
Oportunidades em energia renovável Captura de luz solar Conversão de biomassa Energia hidroelétrica Aproveitamento de vento
Oportunidades em eficiência industrial A eficiência energética pode gerar para a indústria benefícios em termos de custo, produtividade, recuperação do abastecimento de energia e competitividade. • Desenvolverprocessos e materiaisde fabricaçãodapróximageração • Processos de fabricaçãoquelimitema intensidadeenergética • Tecnologias de materiaisquereduzam o consumoenergéticodurante o ciclo de vidae forneça alto desempenho, a um custobaixo • Promover a indústria de gestãoenergética • Identificar, empregar, certificar e compensar a gestãoenergéticaeficaz • Desenvolverferramentas e protocolosparapermitirque a indústriaavalie e gerencie o uso de energia • Promover a educação e o treinamentopráticoparauma nova geração de engenheirosespecialistasemgestãoenergética
Consumo de energia industrial nosEUA A indústria dos EUA respondeporcerca de um terço de todoo consumo de energia dos EUA. Reduzir a intensidade de consumo de energia industrial dos EUA é essencialparaalcançarmetasnacionais de carbono e energia. Transporte 28,1% Petróleo Gás natural Eletricidade* Carvão e Coque Energiarenovável 34,4% 34,8% 14,1%* 7,0% 9,7% Indústria 30,8% Comercial 18,6% Residencial 22,6% * Excluiperdas Fonte: RevisãoAnual de Energia 2009, EIA. Fonte do gráfico "pizza": U.S. Energy Information Administration / Monthly Energy Review June 2011 (inclui perdas)
Consumo de energia em fábricas dos EUA Consumo de energia no maior setor de produção dos EUA Quadrilhão de BTUs Fonte: U.S. Energy Information Administration, Manufacturing Energy Consumption Survey 2006, 2009.
Programa de tecnologias industriais do U.S. DOE Missão: Promover a ciência e tecnologia de produçãoparacapacitar a produção de eficiênciaenergéticarápida e de baixocusto. • Objetivos: • Desenvolvertecnologias de materiais e processosinovadores e de eficiênciaenergéticaquepossammelhorara diversidadeenergética, a eficiência de recursos, e a mitigação de carbono • Promoverumaculturacorporativaque valorize a gestão de energia e carbono
O ITP fornece soluções Pesquisa, Desenvolvimento e Demonstração • Desenvolver e demonstrar processos e materiais de produção de próxima geração mais eficientes para aproveitar as principais oportunidades de economizar energia em toda a indústria. Gestão energética Ajudar as fábricas a encontrar oportunidades de economizar energia hoje adotando as melhores práticas de gestão energética e as tecnologias mais eficientes.
Programa de tecnologias industriais ITP: Fornecendo resultados há 30 anos Ao trabalhar com a indústria, desenvolvemos com sucesso tecnologias de vanguarda e colocamos em prática medidas de economia de energia. • Produzimos mais de 220 tecnologias comercializadas • Obtivemos 215 patentes entre1994 e 2009 • Recebemos 55 prêmios R&D 100 de prestígio desde 1991 • Economizamos 9,3 quads e reduzimos as emissões em até 755 milhões de ton. métricas de CO2
Gestão energética Recursos para ajudar os fabricantes a reduzir o consumo de energia e as emissões de carbono hoje—e continuar a melhorar. Padrões e Incentivos Ferramentas Avaliações Treinamento Informações
Conjunto de ferramentas de gestão energética Módulopersonalizadopara a implementaçãodo sistema de gestãoenergética Ferramentas de análisecorporativa Calculadoras, cartõesde registros de resultados e ferramentas de áreado sistema • Criarpadrões de referênciacorporativos • Gerarrelatórioanual • Para começar • Gerarperfil do seufluxo de energia • Desenvolveroportunidades, objetivos, recursos • Verificarrealidade • Gerenciarcondiçõese melhoriasatuais • Verificar o sistema • Sustentar e melhoraro sistema • Motores • Processo de Aquecimento • Arcomprimido • Ventiladores • Gerador de perfis de energiadafábrica • Bombas • Vapor • Prédios e Instalações • Centros de dados Ferramentas de análisedainstalação • Criarpadrões de referênciade instalações • Desenvolverportfólio de recomendações • Priorizarprojetos • Ferramenta de acompanhamento Ferramentas de análise do projeto • Priorizarprojetos • Ferramenta de acompanhamento www.eere.energy.gov/industry/
Gestão energética: Ferramentas Gerador de perfis de energia da fábrica (PEP) ENTRADAS • Descrição da fábrica • Dados da prestação de serviços públicos • Informações sobre o consumo de energia • Visão geral da energia consumida na fábrica • Distribuição dos custos de energia • Avaliação preliminar • Áreas de melhoria • Potencial de redução do consumo de energia SAÍDAS eere.energy.gov/industry/quickpep_ml
Gestão energética: Treinamento Treinamento em vários níveis: • Seminários de treinamento de gestão energética • Seminários na web sobre tópicos relevantes (1-2 horas) • Workshops de conscientização na web(1-2 horas) • Treinamento de 1 dia sobre as melhores práticas do usuário final (em breve será oferecido como treinamento pela web) • Treinamento avançado de 3 dias para especialistas qualificados • Workshops de centro de dados
Os 26 Centros de Avaliação Industrial (IACs) do U.S. DOE localizados em universidades realizam gratuitamente avaliações do consumo de energia de fábricas de pequeno e médio porte*. Equipes de alunos de engenharia lideradas pelo corpo docente realizam as avaliações como treinamento profissional no setor de eficiência energética industrial. Os IACs atendem 300 fábricas por ano (sob 1 TBTU/ano ou 25ktoe/ano) e geralmente identificam economias de 8%-10% ou USD 115.000/fábrica (BRL 181.000 /fábrica) Gestão energética: Avaliações de pequenas fábricas Avaliações transversais em fábricas de pequeno e médio porte: Centros de Avaliação Industrial eere.energy.gov/industry/bestpractices/iacs.html As fábricas do IAC geralmentetêmvendaanualbruta inferior a USD 100 milhões, menos de 500 funcionários e contasanuais de energiaelétricasinferiores a USD 2 milhões.
Porte médio 37% Grande 58% Gestão energética: Avaliações O ITP fornece dois tipos de avaliações, trabalhando com fábricas de todos os tamanhos. Percentual do consumo total de energia em fábricas dos EUA Fábricas dos EUA: Por tamanho 200.710 Pequeno 5% Número de fábricas nos EUA 112.398 84.298 4.014 Fábricas de porte médio Fábricas de porte pequeno Fábricas grandes Todas as fábricas Avaliaçõesespecíficas do sistema Avaliações transversais
Gestão energética: Avaliações de pequenas fábricas • Avaliações dos Centros de Avaliação Industrial (IAC) • Avaliações de 1 diaabrangemtodosossistemas de energiadafábrica, incluindo o consumo de energiaprocessável e nãoprocessável(ex., iluminação, HVAC) • Medidasrecomendadasparaeconomiade energiasãoregistradasem um bancode dados online, acessívelparapesquisa. • Desdejaneiro de 2006: • Mais de 1.900 avaliaçõesrealizadasemfábricas de pequeno e médioporte • 44 trilhões de BTUs de economia de energiaprimáriaidentificada • Mais de USD 402 bilhõesemeconomia de custo com energiaidentificada • 2,7 milhões de ton. métricas de reduções de emissões de CO2identificadas
Treinamento prático em diagnóstico, coleta de dados e análise de oportunidades de economia de energia Exposição a uma ampla série de indústrias, soluções e sistemas de energia Interação com o pessoal da fábrica, representantes e prestadores de serviços públicos Capacidade ativa de obter licenciamento e certificação profissional Gestão energética: Desenvolvimento da mão de obra Centros de Avaliação Industrial (IACs):Conscientizando funcionários sobre questões ambientais
As equipes de especialistas em energia do U.S. DOE visitam as fábricas, realizam análises e reportam aos gerentes da fábricas As equipes focam ventiladores, bombas compressoras, vapor, processo de aquecimento ou em outro sistema de energia da fábrica usando as ferramentas de software do U.S. DOE A maior economia tem origem na melhoria do processo de aquecimento e sistemas a vapor Gestão energética: Avaliações específicas do sistema Grandes fábricas: Melhorias específicas do sistema • A fábricamédiaencontroumaneirasde reduzircontas de energiaelétricade até 8% • Durante um período de trêsanos, a indústriaimplementouaproximadamente 1/6 das recomendações e 1/3 estavamemandamentoouemestágios de planejamento Seção I: Programa de tecnologias industriais do Departamento de Energia dos Estados Unidos (U.S. DOE)
Gestão energética: Resultados de avaliação • Desde que foi iniciada a auditoria Save Energy Now (Economize Energia Agora) em janeiro de 2006: • Mais de 2.900 avaliações de energia conduzidas em fábricas dos EUA até hoje • A fábrica média encontrou maneiras de reduzir as contas de energia elétrica em até ~5-8% • Mais de USD 1,6 bilhão (BRL 2,5 bilhões) em economia de custo de energia identificada • 13,3 milhões de ton. métricas de reduções de emissões de CO2 identificadas
Gestão energética: Recursos de informações Ação Social Técnico Recursos da web eere.energy.gov/industry
Gestão energética: Parcerias LÍDER DASave Energy Now Organizaçõesnão-governamentais Coordenação entre agências PARCERIAS ESTRATÉGICAS Serviços públicos Estados Colaboração internacional Cadeia logística
Padrão do sistema de gestãoenergéticaglobal ISO 50001: Novo padrão de gestão de energia para edificações e indústria • Impactospotenciais: • Poderiaafetaraté 60% do consumo de energia no mundoemdiversossetoreseconômicos • As empresasimplantarão o padrãoemresposta a: • Programas de sustentabilidadecorporativa • Iniciativas de redução do custo de energia • Demandacriadanacadeialogísticade fabricação • Legislaçãosobreenergia e carbono e acordosinternacionaisrelativosaoclima
Este programa de certificação de fábricas baseado no mercado e acreditado pela ANSI/ANAB fornece às instalações industriais um roteiro para melhorar continuamente a eficiência energética ao mesmo tempo que impulsiona a competitividade. Gestão energética: Superior Energy Performance Superior Energy Performance O programa Superior Energy Performance será lançado em 2012 • Usa o padrão ISO 50001 como sistema de gestão energética fundamental • Desenvolve um sistema para validar melhorias de intensidade energética e práticas de gestão • Encoraja a ampla participação de todo o setor para economia de energia sustentada
DesempenhoEnergéticoSuperior Global Em julho de 2010, no Clean Energy Ministerial, os EUA lançaram um desafio global de eficiência energética com iniciativas em equipamentos elétricos, construção, indústria, veículos, e a rede inteligente (Smart Grid). Canadá Austrália Brasil Bélgica UE China Alemanha Dinamarca Índia Indonésia França Itália Japão Coreia México Noruega Rússia Emirados Árabes Unidos Reino Unido Espanha Estados Unidos África do Sul
Obrigado James Quinn Departamento de Energia dos EUA