Projeto e estudo de viabilidade técnica e financeira da correção do fator de potência em indústria têxtil utilizando bancos de capacitores

Abstract

O fator de potência é um índice que indica a eficiência na utilização da energia elétrica. Este índice é monitorado pelas concessionárias de energia elétrica e os consumidores industriais que apresentam um baixo fator de potência estão sujeitos a multas incidentes mensalmente nas faturas. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia de projeto e um estudo de viabilidade técnica e financeira da correção de fator de potência utilizando bancos de capacitores. Para o desenvolvimento do estudo de caso, escolheu-se uma indústria do setor têxtil, onde foi projetado um sistema de correção do fator de potência fundamentado na caracterização da empresa, nos registros de consumo proveniente de faturas e relatórios de memória de massa, e em medições in loco. O sistema projetado, no entanto, não foi implementado devido a um sistema existente, similar àquele projetado. Foram coletados dados de consumo anteriores e posteriores à implementação do sistema existente, ocorrida em 11/2015. Também foram realizadas medições das grandezas elétricas com este sistema desligado e ligado, visando a análise das variáveis elétricas. No quesito financeiro, foi realizada a análise de viabilidade financeira da implementação do sistema projetado, considerando sua implementação em 11/2015. A instalação do sistema existente elevou o fator de potência durante todo o ciclo diário de operação da indústria, alterando a média mensal deste índice de 0,78 para 0,94. No âmbito financeiro, o investimento apresentou, em 10 anos, um VPL de R$ 416.589,17, TIR de 1805% a.a. e um tempo de Payback Descontado de 5 meses. Portanto, a utilização de sistemas de correção de fator de potência por meio de bancos de capacitores, conforme metodologia de projeto exposta, é considerada tecnicamente e financeiramente viável.

Power factor is an index that indicates the efficiency in the use of electrical energy. This index is monitored by electricity utilities and industrial consumers presenting a low power factor are subject to monthly fines. The objective of this work is to present a design methodology and a technical and financial viability study of power factor correction using capacitor banks. For the development of the case study, a textile industry company was chosen, where a power factor correction system was designed based on the company characterization, consumption records from invoices and reports of mass memory, and on-site measurements. The designed system, however, was not implemented due to an existing system, similar to the one designed. Consumption data were collected from before and after the implementation of the existing system, which occurred on 11/2015. Measurements of the electrical parameters were also carried out with this system turned off and on, aiming the analysis of the electric variables. Regarding the financial matter, the financial viability analysis of the implementation of the designed system was carried out, considering its implementation in 11/2015. The installation of the existing system raised the power factor throughout industry's daily operating cycle, changing the monthly average of this index from 0.78 to 0.94. In the financial matter, the investment presented, in 10 years, an NPV of R$ 416,589.17, IRR of 1805% pa. and a Discounted Payback time of 5 months. Therefore, the use of power factor correction systems by means of capacitor banks, according to the exposed design methodology, is considered technically and financially viable.