PGP-PR Tema do Ano
Geração Distribuída de Energia Elétrica a partir do Biogás proveniente do Aterro Sanitário Municipal.
Ano / Edição: 2022
Município: Cascavel
Função de Governo: Energia
Diagnóstico
O aterro sanitário de Cascavel, construído e operado de acordo com as normas técnicas vigentes, com o devido licenciamento ambiental de operação emitido pelo Instituto Água e Terra – IAT, entrou em operação no ano de 1996. Cascavel foi o segundo município do Paraná a implantar o sistema de destinação e resíduos sólidos, depois de feito os estudos de impacto ambiental e no solo.
O aterro sanitário se diferencia para o lixão a céu aberto na questão de investimentos em engenharia e controle sanitário. Como a cobertura e o manejo deste resíduo acaba acontecendo de forma adequada, raramente encontram-se vetores, ou aves como urubus nas células de disposição dos resíduos, há ausência do mau cheiro e todo o chorume gerado pela decomposição do resíduo, é tratado e recirculado para áreas que foram encerradas. Além disso, com a vigilância 24h, elimina-se a presença dos catadores na área de disposição.
Desde sua implantação, o aterro sanitário, passou por duas ampliações com aquisições de novas áreas para atender a demanda de produção de resíduos gerados no Município, e possui, atualmente, uma área total de 50 ha. E, diante da potencial geração de biogás oriunda dos resíduos recebidos diariamente, viu-se a oportunidade de gerar energia elétrica atendendo não só a manutenção do aterro, mas conectá-la à concessionária, ativando o mecanismo de compensação.
Assim, em 2008, foi iniciada a geração de energia através de biogás, instalando o sistema para captação de até 08 drenos, sendo utilizada a energia para o acionamento do conjunto de geração de energia e no conjunto de moto bomba utilizado para a recirculação do chorume no aterro, gerando uma economia de R$ 22.100,00/ano em consumo de energia e segurança na operação do aterro sanitário.
Em 2010, foi sancionada pela União a Política Nacional de Resíduos Sólidos, Lei 12305/2010 e, em setembro de 2011, o Plano Nacional de Resíduos Sólidos, elaborado pelo Ministério do Meio Ambiente, ambos previam em seu texto a orientação para o aproveitamento energético. Portanto, o Município não estava só à frente da Legislação, como já estava adquirindo um conjunto gerador de maior potência (165 kVA) para ampliar sua rede de captação de gás.
Com a expansão do aterro Sanitário, em 2011, todo o sistema de drenagem de gases foi redimensionado e adaptado para possibilitar um aumento de captação e utilização do biogás gerado no aterro sanitário.
Nesse mesmo tempo, a administração aguardava a chamada pública e/ou normatização específica da Copel para então iniciar o processo de conexão e compensação de energia produzida através de biogás e, somente, em fevereiro de 2014, a Copel definiu as condições para Conexão de microgeração e minigeração ao sistema de distribuição da Companhia Paranaense de Energia – COPEL, através da NTC 905200, tendo o Município em 2016 a autorização definitiva para a conexão do sistema, depois de concluir a instalação do sistema de conexão e proteção para Geração Distribuída.
Dessa maneira, em 2017 a energia deixou de ser usada somente internamente e passou a ser compensada com o sistema implantado (geração distribuída) constituído de um grupo gerador de 180 kVA, sistema de conexão, proteção e transformação com capacidade de 300kVA, podendo compensar em torno de 80.000 kWh/mês em energia pelas unidades consumidoras do Município.
Vale destacar que a partir de 2018 a administração municipal melhorou as instalações adquirindo grupos geradores mais modernos e equipamentos para o pré tratamento do biogás (desumidificadores).
Em 2021, a produção média era entre 90 a 100 mil KW/hora de energia que é compensada em 20 unidades consumidora do município, em termos monetários, isso representa uma economia mensal de R$ 60 a R$ 65 mil/mês para o município, sendo que isso representa apenas 20% de todo o potencial energético.
Descrição
Trata-se de projeto de ampliação da capacidade de geração de energia proveniente do biogás gerado no aterro sanitário considerando que se utilizava somente 20% do potencial energético, sendo 80% desperdiçado.
A ampliação está sendo realizadas em etapas, em virtude, da capacidade de produção da usina. Com a estrutura já existente, o potencial de produção era de até 300kwh/mês, assim em 2021, iniciou as tratativas visando ampliar a capacidade de geração de energia produzida, tendo em março de 2022, autorização da Copel para injetar até 300 kWh, capacidade máxima do posto de transformação da Usina. Com essa ampliação, passou a poder contemplar até setenta unidades consumidoras do município.
Portanto, a energia produzida é repartida com as unidades distribuindo um percentual que influenciará na conta de energia. Dado as experiências passadas, o percentual a cada unidade não contempla os 100 % da conta de energia, em virtude da variação de uso no mês, e além disso, ao contemplar o todo, caso o consumo seja abaixo do esperado, gera créditos excedentes que podem acumular e até expirar. Portanto, trabalha-se com uma margem de segurança para evitar que fiquem sobrando créditos nas unidades e que poderiam ser usados em outras, como ocorreu com 10 unidades que hoje estão com crédito excedente e ficarão um longo período utilizando-os.
É importante ressaltar que, apesar de estar autorizada a injeção de 300 kWh, podendo produzir até 216.000 kWh/mês, para o cálculo do rateio, foi utilizado um percentual de 80% da capacidade de produção, considerando as devidas paradas para manutenção e possíveis quedas de energia da rede de distribuição.
Para as demais etapas, chegar à capacidade até 1000 kWh, considerando que está sendo discutidos os ditames da concessão dos serviços de limpeza urbana, está sendo realizado estudo de viabilidade para concluir se a construção e manutenção das novas usinas serão integralmente pelo Município ou se serão incluídas no processo de concessão. Atualmente, a operação é parte integrante do processo de limpeza urbana, ficando a cargo do Município a manutenção de equipamentos e construção de novos setores.
Objetivos
Gerais:
Aproveitar todo o biogás produzido no aterro sanitário para gerar energia elétrica, atingindo seu potencial energético máximo, e minimizando a emissão de gases de efeito estufa.
Específicos:
Ampliar gradativamente a capacidade de produção de energia elétrica através do biogás do Aterro Sanitário Municipal, até sua capacidade máxima;
Ampliar o número de unidades consumidoras do Município com compensação de energia;
Aumentar a economia mensal com energia elétrica tradicional;
Reduzir significativamente a emissão de gases de efeito estufa da área de disposição;
Promover política pública efetiva assegurando a sustentabilidade atrelada à economia energética do Município;
Metas a atingir:
Ampliar, até 2026, a capacidade da usina para 1,0 megawatt de potência, podendo alcançar a economia média mensal de R$ 500.000,00 (quinhentos mil reais) com as compensações.
Cronograma
Físico:
Aumentar a capacidade para 300 kWh até o final de 2022;
Dobrar a capacidade para atingir 600 kWh até o final de 2024;
Aumentar a capacidade atingindo 1000 kWh até o final de 2026.
Financeiro:
Considerando que está sendo estudada a melhor forma de ampliação, seja ela por operação própria ou terceirizada, ainda não há a definição do cronograma financeiro estabelecido.
Orçamento:
Considerando que está sendo estudada a melhor forma de ampliação, seja ela por operação própria ou terceirizada, ainda não ha definição do orçamento detalhado, entretanto, a título de informação, estima-se que para ampliação da unidade, para a primeira etapa (300 KWH), será necessário:
Geradores 120 kVA: R$ 684.000,00
Secadores de Biogás: R$ 80.000,00
Usina (2016): Posto de Transformação, PPS, PPCG, Compressor Radial, Gerador SCANIA 180 kVA: R$ 160.500,00.
Novo PPS: R$ 102.800,00
Rede Distribuição Copel: R$ 667.300,00
Moto Bomba (Recirculação Chorume): R$ 30.000,00
Investimento total estimado: R$ 1.724.600,00
Custo Operacional Atual: R$ 18.819,62/mês.
Beneficiários Diretos:
Destacam-se como beneficiárias diretas as unidades consumidoras do Município que estão contempladas no sistema de compensação a partir do mês de Agosto – total 64 e mais 10 que estão com excesso de crédito – e a usina que, desde o início, opera com a energia propriamente produzida. Além disso, destaca-se o meio ambiente em virtude da redução da emissão dos gases de efeito estufa e da geração de energia limpa e renovável.
Beneficiários Indiretos:
Indiretamente, serão beneficiados os Munícipes de Cascavel e a Administração Pública pela economia gerada aos cofres públicos, aplicando os valores economizados em outras ações.
Além disso, em virtude da estruturação, tem-se acompanhado a quantidade de materiais recicláveis que estão ainda sendo destinado ao aterro. Estima-se que 35% das, aproximadas, 300 toneladas de lixo domiciliar, comercial e do setor de serviços poderiam ser reciclados. Esse percentual já é resultado das campanhas de conscientização, feitas pelo programa “Reciclar é Preciso”, da coleta seletiva, e com os Ecopontos, porém com o monitoramento é possível acompanhar o avanço das campanhas e viabilizar outras ações.
Resultados:
Desde o inicio do projeto, em 2008, até junho, o Município gerou aproximadamente 6.000.000 (seis milhões) de kWh em energia elétrica.
Quando estimado em valores, desde 2017, início da compensação, a economia gerada pela usina chega a, aproximadamente, R$ 5.000.000,00, sem contar o ganho ambiental pela redução de emissão de gases de efeito estufa.
Atualmente, são 64 unidades beneficiadas mais 10 que possuem créditos remanescentes e que ficarão por um período usufruindo deste excedente.
Para análise mais aprofundada, como exemplo, destacamos os meses janeiro/2022 a julho/2022, considerando o valor mínimo da fatura (serviços da Copel) de R$ 5.000,00:
Janeiro/22 – Foram produzidos 84105,74 KWH para 30 Unidades consumidoras gerando uma economia de R$ 62.284,59.
Fevereiro/22 – Foram produzidos 80255,32 KWH para 30 Unidades consumidoras gerando uma economia de R$ 59.204,26.
Março/22 – Foram produzidos 76979,69 KWH para 30 Unidades consumidoras gerando uma economia de R$ 56.583,75
Abril/22 – Foram produzidos 109320,92 KWH para 30 Unidades consumidoras gerando uma economia de R$ 82.456,74
Maio/22 – Foram produzidos 90816,33 KWH para 30 Unidades consumidoras gerando uma economia de R$ 67.653,06
Junho/22 – Foram produzidos 129261,84 KWH para 30 Unidades consumidoras gerando uma economia de R$ 98.409,47
Julho/22 – Foram produzidos 117573,05 KWH para 30 Unidades consumidoras gerando uma economia de R$ 72.598,21
kWh produzidos no período: 688312,89
Economia gerada: R$ 499.190,09
Unidades beneficiadas: 30 unidades.