Prefeitura de São Paulo

O que é?

O sistema de aquecimento do distrito de Copenhagen é um sistema de fornecimento de energia térmica que utiliza o calor residual das usinas de incineração de lixo e usinas de produção combinada de calor e energia (CHPs). O processo economiza energia e reduz substancialmente as emissões de CO2 e poluentes.

Como funciona?

O calor residual, normalmente enviado para o mar como um subproduto das usinas de incineração e de Geração Combinada de Calor e Energia (CHPs), é bombeado através de uma rede de tubulações de 1.300 km diretamente para as residências. O sistema mantém a temperatura da água, fornecendo às casas uma forma de aquecimento barato derivada de um produto residual.

Em 1984, cinco Prefeituras (Copehagen, Frederiks-berg, Gentofte, Gladsaxe e Taarnby) decidiram construir um sistema de abastecimento de energia térmica distrital em comum para fornecer aquecimento às casas dentro de suas regiões metropolitanas a preços acessíveis. Para tanto, estabeleceram uma parceria com a Metropolitan Copenhagen Heating Transmission (CTR), que administra o sistema em parceria com uma empresa afiliada na zona oeste da cidade, conhecida como VEKS. A rede agora aquece um certo número de cidades – 70% do total de energia térmica produzida é direcionado para Copenhagen.

O sistema da CTR e VEKS conecta quatro usinas de CHP, quatro incineradores de resíduos e mais de 50 usinas termoelétricas de carga de pico com mais de 20 companhias de distribuição em um grande sistema de consórcio, com uma produção de energia térmica total de cerca de 30.000 Terra Joules.

Certos fatores-chave tornaram esse sistema um sucesso, incluindo:

Energia limpa

De 1995 a 2000, a redução nas emissões de CO2 resultou principalmente do fato de que as usinas de CHP trocaram o carvão pelo gás natural e outros biocombustíveis, tais como palha e granulado de madeira. A CTR & VEKS compra 70% de sua energia térmica municipal de grandes CHPs sustentáveis na área da Grande Copenhagen, incluindo a Unidade 2 da moderna usina Avedoere, cuja operação teve inicio em 2001. Essa unidade é uma das mais ecológicas e energeticamente eficientes do mundo e utiliza até 94% de energia derivada de combustíveis. A capacidade da unidade é de 570 MW de energia elétrica e 570 MW de energia térmica. É considerada uma unidade multicombustível por ser capaz de utilizar diversos tipos diferentes de combustível – granulado de madeira, petróleo, gás natural e palha. Com a utilização anual de até 300.000 toneladas de madeira e 150.000 toneladas de palha, esses combustíveis com índice de CO2 neutro correspondem a até 50% do consumo total de combustíveis da unidade.

Outras fontes de CHPs sustentáveis utilizadas pelo sistema; Amagerværket, Svanemølleværket e H.C. Ørsted Værket. Essas usinas foram as primeiras a receber a certificação ambiental internacional ISO 14001– que exige que as usinas elétricas realizem melhorias ambientais constantes. Como resultado, houve a introdução do sistema DeNOx, que remove o óxido de nitrogênio do gás combustível, além de serem equipadas com tecnologia de dessulfurização.

30% do fornecimento de energia térmica é produzido por usinas de incineração de lixo e a demanda restante é atendida por usinas termoelétricas movidas a óleo.

Incentivos fiscais

Na metade da década de 1980, o Governo Federal passou a oferecer incentivos fiscais para compra de combustível para usinas elétricas. A redução de imposto sobre o preço do combustível estava vinculada ao uso da tecnologia CHP (em alguns casos, esse valor equivale a uma redução de mais de 50% em incentivos fiscais). Isso permitiu que as empresas vendessem energia térmica a preços reduzidos a seus clientes.

Normas de planejamento

Outro importante incentivo foram as emendas nas normas de planejamento. Em 1979, uma nova lei de fornecimento de energia térmica foi implementada, dando início a um processo de planejamento térmico nas cidades – o que permitiu que as cidades destinassem uma determinada área do distrito para aquecimento, e obrigou as residências às se conectarem à rede de abatecimento de energia térmica municipal. Como resultado, as taxas de adoção do sistema chegaram a quase 100%. Embora o consumidor tenha perdido o direito de escolha, seus custos foram reduzidos.

Preço

O preço da energia térmica municipal é altamente competitivo em relação a outras formas de energia. O preço da energia térmica da CTR, que corresponde a um sistema de preço de consórcio, é idêntico para os cinco municípios e basicamente tem sido mantido no mesmo nível ao longo de toda a vida do projeto. Os custos anuais por residência correspondem a 50% do custo gerado pelo uso do petróleo, por exemplo. Com base no consumo médio de 18,1 MWh/ano por residência (130 m2 em área), a energia térmica do município custa 11.342 DKK (1,500 EUR) em comparação aos 22.000 DKK (2,900 EUR) da energia térmica derivada apenas do petróleo. Isso representa uma economia de 10.658 DKK (1400 EUR).

Sistema de monitoramento computadorizado

O sistema é gerenciado através do centro de operações da CTR em Frederiksberg, utilizando sistemas de controle, regulagem e monitoramento computadorizados. As redes da CTR e da VEKS são interconectadas, de modo que o excesso de energia térmica e/ou capacidade de estoque em uma área pode ser utilizado por outra. Como resultado, o sistema de distribuição de energia térmica do distrito é extremamente confiável.

Resultados

* Atualmente, a rede de distribuição de energia térmica do distrito atende a 97% das necessidades totais da cidade de Copenhagen – o equivalente a uma área de 50 milhões de metros quadrados.
* A rede da CTR e da VEKS também atende a 15% das necessidades totais de energia térmica da Dinamarca.
* Cerca de 30% da demanda de energia térmica anual do distrito é atendida com a energia térmica excedente proveniente da incineração de lixo e a produção restante é baseada na energia geotérmica e combustíveis como granulado de madeira, palha, granulado de palha, gás natural e carvão.
* Cerca de 80% das emissões de CO2 em Copenhagen resultam do consumo de energia térmica e elétrica.
* As emissões de CO2 foram reduzidas em 187.000 toneladas anuais, de 3.460.000 toneladas em 1995 para 2.522.000 em 2000. As emissões de dióxido de enxofre também foram reduzidas em um terço.
* Em 2005, todo o sistema de distribuição de energia térmica do distrito substituiu o equivalente a 290.000 toneladas de petróleo anualmente – o equivalente a uma redução de 950.050 toneladas de CO2. Copenhagen representa 70% do sistema, o que equivale a 203.000 toneladas de petróleo ou uma redução de 665.000 toneladas nas emissões de CO2.

Aplicação

O exemplo de Copenhagen demonstra que a energia térmica do distrito é uma forma de abastecimento extremamente adaptável. É incrivelmente flexível em termos de escolha de usina de produção e dos combustíveis utilizados.

De acordo com o sistema usado em Copenhagen, as empresas de retransmissão de energia podem escolher livremente entre as usinas de produção em virtude da estrutura integrada do sistema. A escolha da usina é feita com base:

* no menor custo exigido para entrar em operação
* na adequação para atender às diretrizes ambientais instituídas pelo governo

A tecnologia de CHP também é uma tecnologia de uso comprovado, com 12% da eletricidade produzida na Europa gerada a partir de calor utilizável. Ao recuperar a energia térmica emitida pelas usinas elétricas e que de outro modo seria desperdiçada, essa tecnologia apresenta potencial de utilização para fornecer energia térmica diretamente para grandes usuários finais, como:

* instalações industriais de grande porte
* refinarias de petróleo
* redes de energia térmica distritais para abastecimento de comunidades locais.

A introdução da nova lei de fornecimento de energia térmica de 1979 também foi importante para reunir diversas cidades – todas de tamanhos e visões políticas diferentes – na execução de um sistema de distribuição de energia térmica em comum. As autoridades centrais emitiram diretrizes, supervisionaram o planejamento e aprovaram planos, enquanto os municípios fizeram o planejamento em colaboração com as empresas de fornecimento de energia e consultores.