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8/11/2019 Eficincia Energtica de Trens
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7. ANLISE DA EFICINCIA ENERGTICA DOS TRENS DA
EFC
7.1 Clculo da eficincia energtica por trem e meta
O Clculo da eficincia energtica por trem leva em
considerao trs fatores principais: a quantidade de litros na sada, no
terminal da Ponta da Madeira em So Lus, a quantidade de combustvel
na chegada no mesmo terminal e a quantidade abastecida no percurso.
Alm disso adicionado ao consumo de combustvel uma consumo
estipulado para o HELPER, conjunto de duas locomotivas que se
integram ao trem entre as locaes (ptios da ferrovia) 33 (Ptio deAailndia) e 41, para ajudar o mesmo durante este percurso, percurso de
maior inclinao. O consumo das locomotivas HELPER estipulado em
5000 litros mas recentes pesquisas com HELPER lincado, formando o
QUADRICOTROL, apresentou consumos na faixa de 3000 a 3500 litros
de leo diesel para as duas locomotivas.
Na tabela 17 apresentada a planilha modelo com o clculo da
eficincia energtica de um trem de minrio de ferro com 330 vages(TD2B ou TD3B):
Tabela 17:Planilha de clculo da eficincia energtica de um trem de
minrio
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Consumo mdio HELP 3000
TREM / DATA
M17 30/07 M08 01/08
LOCOMOTIVA No 9006 840 857 751 FICHA
LITROS SAIDA 17000 18000 18000 16400 OK
LITROS CHEGADA 2700 2800 3200 6800CONSUMO = SAIDA - CHEGADA 14300 15200 14800 9600
ABASTECIMENTO NO PERCURSO 400 1500 0 0
TOTAL = CONSUMO + ABASTECIMENTO 14700 16700 14800 9600 TOTAL LITROS = 55800
34460
6930
892
6.182
36.920
43.1011,36
TKB TOTALEE = TOTAL LITROS/TKB TOTAL
PESO UTIL CARREGADO (PUC)
PESO BRUTO DESCARREGADO (PBD)
DISTANCIA FERROVIA (KM)
TKB IDA = PBD x DISTNCIA FERROVIA / 1000
OLTA = TKB IDA + PUC x DISTANCIA FERROVIA / 1000
Fonte: Vale (2008)
A meta do indicador de eficincia energtica da EFC
calculada de acordo com o planejamento do fluxo de trens do corredor
que gera uma previso de litros que sero consumidos pela frota no
intuito de cumprir a programao de TKB de cada ms.
O nmero de TKB est diretamente ligado eficincia
energtica de um determinado trecho, depois de consolidados todos os
trechos, o total de litros em cada um desses trechos somado, junto com
as TKBs geradas. Dessa forma foi estabelecida a meta de eficincia
energtica do perodo. O indicador mensal de EE medido atravs do
somatrio de do consumo dirio de combustvel dividido pela carga
transportada (tonelada bruta) no ms e pela distncia percorrida por todas
as locomotivas (TKB).
7.2 Evoluo do indicador de eficincia energtica na EFC
O leo diesel constitui um importante item no oramento de
uma ferrovia e dimensionar a aquisio desse item , portanto, uma tarefa
necessria e que merece total ateno. Por isso nos ltimos anos pode-
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se perceber a evoluo no controle deste ndice por parte de algumas
ferrovias como observado no estudo de Ribeiro et al. (2006) onde
sugerido um modelo para previso do consumo de leo diesel com base
em uma demanda futura de transporte da ferrovia.
A gesto da eficincia energtica em uma ferrovia deve ser
contnuo e sustentvel, pois em uma ferrovia como a EFC qualquer ponto
no observado pode fazer com que este ndice fuja do planejado. Por
isso, aes para o melhor acompanhamento e melhoramento do ndice
devem ser pensadas e planejadas. O indicador de eficincia energtica
na EFC segue a seguinte evoluo.
1,58
1,55
1,51
1,56
1,51
1,44
1,35
1,4
1,45
1,5
1,55
1,6
2007 2008 (Set/2008) 2009
Panorama da eficincia energtica da EFC
Meta
Realizado
2009
Grfico 12: Panorama da eficincia energtica da EFC
Fonte: Vale(2008)
Verifica-se que o valor da eficincia energtica meta diminui.
Isso se tem como objetivo motivar gestores a implantar medidas cada dia
mais desafiadoras.
7.3 Resultados operacionais de eficincia energtica
Em 2007 o valor da eficincia energtica foi de 1,56 L/KTKB
contra uma meta de 1,58 L/KTKB. Essa diferena corresponde, em reais,
uma economia de cerca de R$ 2,7 Mi. A gesto do combustvel contribuiu
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significativamente com a reduo dos custos com combustvel j que
preo mdio do combustvel realizado foi bem abaixo do orado.
Impactos - Anuais (R$ mil)
257.355
219.965
(21.156)(13.565)
Orado Preo EficinciaEnergtica
Volume (TKB) Executado
Grfico 13: Resultados da EFC em 2007, em relao ao leo diesel.
Fonte: Vale(2008)
Apesar de a quantidade transportada (TKB) no ter atingido a
meta do ano (-5,3%) o consumo de combustvel da EFC foi 6,4% a menos
que o esperado, ou seja, um ganho de 1,1% na eficincia energtica. O
preo foi 8,7% a menos do que o valor estipulado. Isso se deve
principalmente gesto adotada nesse sentido. As medidas implantadas
pela gesto da eficincia energtica vem apresentando tima evoluo.
Eficincia Energtica EFC - 2008
1,51
1,55
1,56
1,56
1,52 1,52
1,61
1,511,49
1,551,49 1,50
1,47
1,4
1,5
1,5
1,6
1,6
1,7
2006
2007
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
2008(Set)
Meta
EE
EE Realizado EE Ms Prog
Grfico 14: Evoluo da eficincia energtica na EFC
Fonte: Vale(2008)
A meta de eficincia energtica de 2007 foi estipulada em 1,58
Litros/MTKB e o resultado final foi cerca de 1,3% (1,56) abaixo da meta
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planejada. Em 2008 o resultado foi 2,6% abaixo de meta, o dobro do
resultado alcanado no ano anterior.
7.4 Trem de minrio de ferro 220, 330(TD2B), 330(TD3B)
No dia 17 de maio de 2008 foi implantado em cem por cento da
EFC o trem 330 tipo TD2B. A implantao do trem na malha foi gradual
como apresentado no grfico 15.
9 10 16
35
189
229
242
0
50
100
150
200
250
300
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Trem Locotrol
Grfico 15: Evoluo da implantao na EFC do trem 330 - TD2B
Fonte: Vale (2008)
A implantao do trem TD3B iniciou em agosto com dois trens,em setembro foram mais oito trens.
2
8
62
90
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Ago
Set
Out
Nov
Trem Tricotrol
Realizado Planejado
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Grfico 16: Evoluo da implantao na EFC do trem 330 TD3BFonte: Vale (2008)
Realizando uma anlise da evoluo da eficincia energtica
dos trens de minrio verificada uma evoluo satisfatria com a
modificao do trem tipo.
Grfico 17: Curva de probabilidade acumulada da eficincia energtica
para cada tipo de trem
De acordo com o grfico 17 se verifica que o trem TD3B, o
mais novo modelo de trem de minrio em fase de implantao na EFC,apresenta resultados mais eficientes que o trem TD2B, com uma mdia
igual a 1,359 L/KTKB e com 0,06 L/KTKB de desvio-padro.
Na tabela 18 apresentado o teste-t de comparao entre
amostras de diferentes tamanhos, tendo como hiptese que o resultado
Data
Percent
1,61,51,41,31,21,1
100
80
60
40
20
0
M ean S tD ev N
1,383 0,04982 71
1,359 0,05986 35
Variab le
EE locotrol Ago
EE tricotrol
Empirical CDF of EE locotrol Ago; EE tricotrolNormal
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do indicador de eficincia energtica do trem TD3B menor que o do
trem TD2B.
Tabela 18:Teste-T de comparao entre amostras dos trens
Two-sample T for EE TD3B vs EE TD2B AgoN Mean StDev
EE TD3B 15 1,3627 0,039
EE TD2B Ago 71 1,3831 0,0498
Difference = mu (EE TD3B) - mu (EE TD2B Ago)
Estimate for difference: -0,020
95% CI for difference ( -0,045 ; 0,004 )
Intervalo da E.E. TD3B (95%) ( 1,339 ; 1,387 )
Confiance T-Value P-Value
T-Test of difference = 0 (vs
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Figura 14: Teste de comparao entre as amostras de EE do trem TD2B
e TD3B
Fonte: Autor (2009)
Ou seja, tem-se uma probabilidade de 63% de que os valores
de eficincia energtica da amostra do trem TD2B so maiores que osvalores do trem TD3B e assim pode-se aceitar a hiptese nula do teste.
7.5 Equao da Eficincia Energtica e Prognstico
A eficincia energtica da Estrada de Ferro Carajs, como j
foi dito, um item de suma importncia e por isso conhecer seu
comportamento para se realizar previses futuras fundamental para que
auxilie na tomada de decises dos lderes do setor.
Para conhecer o comportamento do valor de eficincia
energtica da EFC foi realizada uma regresso mltipla com valores
histricos (janeiro/2007 a setembro/2008) de eficincia energtica dos
trens de minrio, de carga geral, passageiros e servio. Como resultado
Fonte: Autor
TD3B
TD2B
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dessa anlise foi conhecida a equao de regresso da eficincia
energtica da EFC apresentada a seguir:
(Eq. 11)Figura 15: Equao da eficincia energtica da EFC
Verifica-se um R=92,5%, isso significa que 92,5% dos dados
so explicados por essa reta de regresso, um valor que verifica a boa
adequao da reta aos dados. A partir da reta de regresso acima citada
foi realizado um prognstico para a eficincia energtica e a economia em
relao ao orado que a entrada desses trens pode contribuir EFC
quando os trens TD3B forem implantados em 100% dos trens de minrio.
R$ 3.678,69 R$ 6.136,01 R$ 8.593,34 R$ 7.411,47
LOCOTROLORADO
TRICOTROL TRICOTROL (1%) TRICOTROL (2%) LIMITE INFERIOR LIMITE SUPERIOR ORAMENTODESAFIO
Previso de EE em 2009 - R$Mil
(1,461,51) ..
(95%)
1,488
/
1,475
/
1,462
/
1,461
/
1,505
/
Grfico 18: Prognstico para a eficincia energtica da EFC com a
entrada do trem TD3B em 100% dos trens de minrio e economia em
relao ao orado.Fonte: Autor
1% de reduo de gasto com combustvel significa cerca de R$
2,6 Mi. Com o desempenho atual do trem TD3B a expectativa para o ano
de 2009, com 100% dos trens de minrio sendo com o formato TD3B apreviso estatstica apresenta um valor de eficincia energtica de 1,483
L/KTKB. O trem TD3B devido sua diviso em trs partes apresenta uma
boa maleabilidade na confeco dos planos de conduo podendo assim
encontrar um plano mais otimizado do que o utilizado hoje por isso foi
proposta nesse trabalho uma melhora na eficincia desses trens em 1% e
0,205 + 1,05 + 0,0932 + 0,00447 0,000152
92,5%
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