Modelo de Eficiência Energética e Plano Diretor de...

Rafael Wayand Christ Gerente de Área de Distribuição de Energia

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Modelo de Eficiência Energética

e Plano Diretor de Energia

ArcelorMittal Tubarão

Novembro 2016

2

ArcelorMittal

• Grupo mundial

– 260 mil empregados

– Atividades industriais em mais de 20 países

– Negócio

• Mineração

– Pilar de crescimento

– 54,1Mt minério ferro e 8,3 Mta carvão mineral

• Produção de aço (6% da produção mundial)

– Capacidade de 100Mta

– Grupo líder na produção mundial de aço

» 97,136 Mt em 2015 (Fonte: Worldsteel Association)

3

ArcelorMittal - Brasil

• Possui 27 unidades industriais no Brasil

– Mais de 11mil empregados diretos

– Capacidade de Produção anual:

» 13 milhões de toneladas aço ano

» 7,1 milhões de toneladas minério

– Principal Negócio: Fabricação e transformação do aço

» mineração;

» geração de energia para uso próprio;

» produção de biorredutor renovável (carvão vegetal);

» serviços;

» tecnologia da informação;

» responsabilidade social.

4

ArcelorMittal Tubarão - Segmento de aços planos do grupo AM

Brasil

– Mais de 5,2mil empregados diretos /

6 mil indiretos.

– Capacidade de Produção anual:

• 7,5 milhões de toneladas aço ano

em placas

• 4,4milhões de toneladas de

bobina laminada à quente

ArcelorMittal Vega do Sul

• Energia elétrica (somente

setor de planos)

– Capacidade instalada de

502 MWm em geração

– Carga consumida de

aproximadamente 400MW

– Energia utilizada dentro do

grupo ArcelorMittal

• Capacidade de Produção anual: 1,4

milhão de toneladas/ano

• 880 empregados diretos

ArcelorMittal – Segmento Planos

5

• Produção de aço

– 7,5Mta

– Placa e Bobina Laminado a Quente - Serra (ES)

– Bobina Laminados a Frio - São Francisco do Sul (SC)


6


• Produção de aço

– 7,5Mta

– Placa e Bobina Laminado a Quente - Serra (ES)

– Bobina Laminados a Frio - São Francisco do Sul (SC)

7


Capacidade total de 7,5 MT/ano Aço Plano

ARCELORMITTAL TUBARÃO

Modelo Energético

9

Pátio de Carvão

Principal Fonte de Energia

Base da matriz energética de Tubarão é o carvão mineral

Representa 99% da energia consumida (operação 7,5Mta).

Portanto para fazer uma adequada gestão energética, focando

menor custo energético, devemos considerar o melhor

consumo do carvão. Baseado no melhor uso do carvão:

∙ Zero uso de derivados de petróleo e o mínimo consumo de

gás natural nos processos produtivos;

∙ Auto suficiente em energia elétrica e a venda de excedentes;

∙ Uso ótimo de gases siderúrgicos COG , BFG e LDG;

∙ Recuperação de energia térmica e cinética nos processos.

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Modelo Energético ArcelorMittal Tubarão

ENERGIA MECÂNICA

ELETRICIDADE

VAPOR

ZERO CONSUMO DE ÓLEO

E BAIXO CONSUMO GN

COQUERIA ALTO-FORNO TRT G

ELETRICIDADE

ALTOS FORNOS

APAGAMENTO

A SECO DO COQUE

ENERGIA

MECÂNICA

CENTRAL

TERMOELÉTRICA

(CO-GERAÇÃO)

VAPOR VAPOR

BFG

COG

COG

BFG

CARVÃO

CALOR

CO-GERAÇÃO

ACIARIA

LDG

FORNOS DOS

PROCESSOS

• Autossuficiência em Energia Elétrica

• Excedente de energia elétrica • Baixo consumo água

• Vendas de coque

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Tecnologias que suportam o

modelo energético ArcelorMittal Tubarão

1995 1998 2002 2004 2005 2007 1983

Início de

Operação

Lingotamento

Continuo 1 Alto Forno 2

Lingotamento

Contínuo 2

Laminador de

Tiras a Quente Terminal de

Barcaças

Alto Forno 3

Convertedor 3

Lingotamento

Contínuo 3

3.0 Mt/ano 4.5 Mt/ano 5.0 Mt/ano 7.5 Mt/ano

• Termoelétrica 1 e 2 (2x66MW)

• CDQ – Apagamento de Coque

• Fornos com gás BFG e COG

• Uso de água do mar nas

Termoelétricas

• Recirculação de Água

• Termoelétrica 4 (75MW)

• Recuperação de Gás de

Aciaria - LDG: 40 MW

• Termoelétrica SOL 5 e 6

(2x98MW)

• Coqueria de Recuperação de

Calor

• Estação de Água de Reuso

• Uso de gás BFG na Coqueria

• Novas recirculação de águas

90% de Auto geração

Zero consumo de óleo

Baixo consumo gás natural

Baixo consumo água doce









• Termoelétrica 3 (75MW)

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• Planta de co-geração termo-elétrica pela utilização dos gases produzidos na

siderurgia (gás de Alto Forno – BFG, gás de coqueria – COG, gás de Aciaria - LDG)

• Planta de geração elétrica por recuperação de calor de gás de coqueria (Heat

Recovery).

• Controle centralizado de geração e distribuição de energia (Centro de Energia).

• Plantas Integradas de Fracionamento e Distribuição de Ar, Oxigênio, Nitrogênio e

Argônio.

• Planta de apagamento de coque a seco (Coke Dry Quenching - CDQ).

• Sistema de Recuperação de Gás de Aciaria (LDG).

• Geração de energia elétrica por turbina de recuperação de pressão de gás de topo

do Alto Forno #1.

• Maximização de recirculação de água.

• Planta de Tratamento de Água de Efluentes para Reuso.

• Resfriamento de processos pelo uso de água do mar, minimizando uso de água

“doce”.

• Uso de gás de Alto Forno (BFG), produzido internamente, em substituição ao Gas

Natural (GN), proveniente de fonte externa.

Tecnologias e Reusos que suportam

o modelo energético ArcelorMittal Tubarão

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Consumo de Energia Primária


- Consumo energético global de 24,2 GJ/tab – redução de 8,68 % em relação a 2014. Devido a melhoria na

eficiência energética, principalmente nas Coquerias e Altos fornos.

5.692

6.174

5.334

5.996

5.354

4.390 4.492

5.482

6.990

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

10

³ ta

b

GJ

/ta

b

Carvão Antracito Coque Vapor Eletricidade/Utilidades Petróleo/GN t.a.b.

ARCELORMITTAL TUBARÃO

Plano Diretor de Energia

15

Diretrizes e Orientações Estratégicas Grupo ArcelorMittal

16

PLANO DIRETOR DE ENERGIA


O Plano Diretor de Energia da ArcelorMittal Tubarão tem como principal objetivo desdobrar em ações as diretrizes da Política

Energética: gestão do uso eficiente e da conservação de energia dos processos da usina, na busca contínua da melhoria da eficiência energética e de acordo com nossa responsabilidade ambiental e

sustentável, reafirmando ainda mais nosso compromisso perante a sociedade e nossa posição de liderança no mercado.

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Vantagens do modelo:

• Zero consumo de óleo

• Baixo consumo GN

• Auto suficiência em energia elétrica

• Vendas de energia

Carvão: Base

energética

Próximos passos:

Melhorar o modelo pela melhoria da eficiência

energética da planta, reduzindo nossas necessidades

energia externa e fazendo maior volume de excedente

para venda de energia, agregando valor ao core

business tornando ainda mais rentável e lucrativo.

Modelo Energético ArcelorMittal Tubarão

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ORIENTAÇÕES GERAIS

MONITORAR E REDUZIR

• Controlar os processos;

• Gerir os consumos total e especifico (medições);

• Implementar ações de Educação e Consumo Consciente.

• Processos de manutenção focados desempenho energético

REAPROVEITAR

• Mapear e reaproveitar fontes energéticas dos processo antes desperdiçadas, viabilizando ao máximo sua implantação

INOVAR

• Melhorar a eficiência energética através de novos tecnologias;

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PILARES DO PLANO

DIRETOR DE ENERGIA

20

LINHAS DE TRABALHO

US

INA

ENGENHARIA

Avaliar tecnicamente alternativas (Estudo inversores, eficiência de motores, iluminação, etc…)

Identificar novas aplicações/ novas tecnologias

NOVOS PROJETO

Coordenação dos projetos fundamentados

Aprovações

MELHORIA CONTÍNUA

Benchmarking / Melhoria Contínua

Novos Desafios

GESTÃO

Medição

Monitoramento

Planejamento e Metas

IGE

IEE

ITT

IEM

21

GESTÃO DE CONSUMOS

21

Indicadores Gerais

Por área: - indicadores totais de consumo

(MW ou Gcal ou dam³) - Indicadores específicos (un/ton) - Utilizar conceito de own

benchmarking;

22

BENCHMARKING em ENERGIA

Grupo ArcelorMittal

O gráfico aparenta o “potencial” de aumento de nossa eficiência energética comparando-se com um planta ideal (abaixo), 5 processos que temos na AMT:

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DESENVOLVIMENTOS e NOVAS

TECNOLOGIAS - ENGENHARIA

Aplicações de Drives Elétricos • O uso de inversores para aplicações de média e alta tensão não se apresentaram atrativos sob o aspecto econômico

considerando o cenário atual (2015) de custos de equipamentos e valores de energia praticados internamente.

• Estudo recente realizado pela WEG indicou a atratividade econômica para a aplicação de inversores em equipamentos de baixa tensão, se destacando torres de refrigeração, onde a inclusão do controle de temperatura vem atrelada ao ajuste das velocidades dos ventiladores e consequentemente, maior eficiência energética. Outras aplicações como bombas centrífugas e ventiladores/exaustores precisam ser avaliadas mais detalhadamente.

• Outra linha a ser planejada é a melhoria da automação de determinados equipamentos onde o

ciclo operacional pode permitir a implantação de desligamentos planejados, ex. sistemas hidráulicos,

bombas, etc.

• Estabelecido projeto piloto para instalação de inversores nos ventiladores da torre de refrigeração da

CRACIA com previsão de implantação até nov. 15.

Avaliação de Motores Elétricos • Em andamento reavaliação dos critérios de especificação para aquisição de novos motores mais eficientes que atendam normas

brasileiras e internacionais, considerando os aspectos econômicos e técnicos envolvidos.

Aplicação de Iluminação LED • Elaboradas análises técnicas de aplicações de luminárias LED do tipo tubular (Fabril), HiBay

(galpões) e para vias Públicas. Em todos os casos foi identificado o benefício energético, porém

sob o aspecto econômico a melhor solução identificada foi a aplicação de iluminação LED

em fabris, sem substituição de luminárias, considerando o cenário atual (2015) de custos de

aquisição de equipamentos e valores de energia praticados internamente.

• Em andamento implantação de projeto piloto de iluminação LED no fabril do investimento visando

• medir os resultados de eficiência e econômicos relacionados a rotina de manutenção. Prazo de conclusão previsto: ago. 2015.

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NOVOS PROJETOS e

IMPLEMENTAÇÕES

EXEMPLO

PLANO DIRETOR DE ENERGIA RESULTADOS PARCIAS

Fechamento Mensal – Resumo

Consumo (GN+Energia)

Pior que Meta Melhor que a meta

Pior que Meta Melhor que a meta

0,85

-0,04

-2,08

-1,98

0,11

0,15

-0,60

-3,02

0,04

0,26

2,49

-4,14

-6,00 -4,00 -2,00 0,00 2,00 4,00

Coqueria

A.F 1

A.F 2

A.F 3

CRAAF

Aciaria

Ling. Cont.

LTQ

Condicion.

CTE

Sinter

FOX

Gap Mensal por Área

0,33

-0,15

-1,34

-0,69

-0,15

-0,20

-0,68

-2,64

0,01

0,31

0,96

-7,74

-10,00 -8,00 -6,00 -4,00 -2,00 0,00 2,00

Coqueria

A.F 1

A.F 2

A.F 3

CRAAF

Aciaria

Ling. Cont.

LTQ

Condicion.

CTE

Sinter

FOX

Gap Acumulado por Área

Fechamento Mensal – Consumos

Apuração é realizada com base na variação do consumo específico considerando uma produção pré-fixada para cada área

(eliminação do efeito ritmo produção)

Quanto mais vermelho: Mais

distante da meta para pior

Quanto mais verde: Melhor o

desempenho acima da meta

Área Insumo Unidade Média

histórica META

Coqueria Energia Elétrica kWh/ton 68,20 < 69,98 65,00 7%

Energia Elétrica kWh/ton 26,50 < 27,31 26,50 3%

GN Nm³/ton 0,71 < 0,48 0,71 -48%

Energia Elétrica kWh/ton 126,60 < 112,83 126,60 -12%

GN Nm³/ton 0,07 < 0,01 0,07 -600%


GN Nm³/ton 1,82 < 0,45 1,82 -304%

CRAAF Energia Elétrica kWh/ton 8,80 < 8,99 8,80 2%


GN Nm³/ton 1,00 < 1,13 1,00 12%


GN Nm³/ton 0,68 < 0,51 0,50 2%


GN Nm³/ton 0,77 < - 0,55 #DIV/0!

Energia Elétrica kWh/ton 9,60 < 10,81 9,60 11%

GN Nm³/ton 0,120 < 0,100 0,120 -20%

Consumo CTE Energia Elétrica kW/Mwgerado 52,22 < 53,21 52,22 2%

Sinterização Energia Elétrica kWh/ton 44,25 < 46,46 42,50 9%

FOX Energia Elétrica kWh/Nm³ O2 eq 0,4632 < 0,4342 0,4585 -6%

Resultado Mês

Alto Forno 1

Lingotamento Continuo

Alto Forno 2

Alto Forno 3

Aciaria

Condicionamento

LTQ

Fechamento Mensal - Geração

Área Justificativa do Gap em relação a Meta

TRT Mantendo resultados. Acompanhando ajustes stator blade.

CTE 1 a 4 Estabilidade operacional no mês favorecendo o fechamento acima da meta.

CTE SOL Parada das unidades devido problemas FGD e caldeiras de recuperação no processo da Sun Coke (processos de parada e partida com recebimento de vapor, porém sem geração).

Quanto mais vermelho: Mais distante da

meta para pior

Quanto mais verde: Melhor o desempenho

acima da meta

Metas Geração

Pio

r M

elh

or

Área Insumo Unidade Média

histórica META

Geração TRT Energia Elétrica kWh/Ndam³ 38,70 > 43,15 39,10 9%

Geração CTE AMT Energia Elétrica MWh/Mwhmáximo 0,9660 > 0,9851 0,9696 2%

Geração CTE SOL - Turbina Energia Elétrica MWh/Gcal 0,447 > 0,449 0,45 0%

Resultado Mês

1,92 4,80 6,55

4,88 5,75 3,07 3,17

2,69

3,29

4,8

8,29

1,54

8,36

-7,66

3,70

-0,17

7,49

-12

-7

-2

3

8

MW

m

PDE - Apuração resultado de Geração Adicional

Patamar Meta em 2016 Result. Acumulado Result. Mensal

1,21

-0,62

0,78

1,50

4,47

-0,36 -1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

TRT CTE's 1 a 4 CTE's HR

MW

m

Gap para meta de geração em dez/2016 - (MWm)

Result Acumulado Result Mensal

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