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Tipo do documento: Dissertação
Título: ESTUDO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM MODAL FERROVIÁRIO POR ANALISE TRADE-OFF UTILIZANDO CONCEITOS DE CUSTO TOTAL.
Título(s) alternativo(s): STUDY OF MODAL RAIL FOR ENERGY EFFICIENCY TRADE-OFF ANALYSIS USING CONCEPTS OF TOTAL COST.
Autor: CARVALHO, Enniogleiser Pereira de 
Primeiro orientador: SINFRÔNIO, Francisco Sávio Mendes
Primeiro membro da banca: SINFRÔNIO, Francisco Sávio Mendes
Segundo membro da banca: LIMA, Shigeaki Leite de
Terceiro membro da banca: FREITAS, Júlio Cezar de Oliveira
Resumo: A indústria de mineração possui significativa atuação do modal ferroviário no processo logístico devido este ser o melhor modal terrestre para balancear a relação entre transporte de cargas pesadas e custos operacionais. Os custos operacionais mais representativos estão relacionados ao consumo de combustível. Com base na literatura foi observado que estudos relacionados à eficiência energética do modal ferroviário são muito menos frequentes do que no modal rodoviário. Então, este trabalho realizou um estudo de caso na Estrada de Ferro Carajás, ferrovia com maior densidade de carga do Brasil, dividido em 3 etapas: Avaliação de custos, avaliação de capacidade e análise de trade-off. Na avaliação de custos de transporte da EFC foi identificado que a parcela de combustíveis corresponde a aproximadamente 50%. Para análise da eficiência energética foram utilizados conceitos de análise PDCA e identificado que as configurações dos modelos de tração influenciavam significativamente os resultados, sendo a configuração com 4 locomotivas de corrente contínua a que apresenta a melhor eficiência energética (1,408x10-3l.t-1.km-1). Foi identificado o modelo ótimo de tração, para melhor eficiência energética, proporcionando redução de consumo de aproximadamente 216 litros de combustível por viagem. Avaliando a composição de custos com bases em relatórios apresentados à ANTT foi possível estimar os custos anuais médios por ativo, assim como os custos fixo de operação por trem. Na análise de capacidade os tempos de viagem das três configurações de tração usuais foram estudados. Foi identificado que os dados apresentaram elevada variabilidade (18%) impossibilitando uma análise comparativa efetiva entre cenários, uma vez que o trem de menor potência apresentou menor tempo de viagem, o que não era esperado segundo análise teórica. Combinando modelos teóricos de dimensionamento de capacidade ferroviária foi possível avaliar a relação entre tempo de viagem com quantidade de ativos necessários, de modo que 1 hora de ciclo corresponde a aproximadamente 0,77 trens equivalentes (3 ou 4 locomotivas e 330 vagões). Na análise de trade-off foi observado que 45% das iniciativas possuíam relação entre eficiência energética e capacidade de transporte. Utilizando a metodologia de análise financeira VPL (valor presente líquido) aplicada ao conceito de custo total, proveniente da logística integrada, foi avaliada a viabilidade financeira de alguns cenários envolvendo avaliação de eficiência energética e ciclo de viagem. Foi estimado VPL equivalente à análise de sensibilidade referente ao aumento de 1h no ciclo de viagem. Quanto à otimização de modelos de tração foi estimado VPL com a melhor combinação de tração. A aplicação de análise de trade-off de custos logísticos se mostraram fundamentais para auxiliar a tomada de decisão e garantir maior competitividade do modal ferroviário.
Abstract: The mining industry uses a lot of modal rail transport because this is the best land modal to balance the relationship between heavy haul and operating costs. The most representative operating costs are related to fuel consumption. Based on the literature, was observed that studies related to the energy efficiency of the railway modal are much less frequent than in the modal road. Then, this work carried out a case study on the Carajás Railroad, the most heavily loaded railroad in Brazil, separated into 3 steps: Cost evaluation, capacity evaluation and trade-off analysis. In the evaluation of transport costs of the EFC, the fuel share was approximately 50%. Concepts of Deming cycle(PDCA) analysis was used to analyze the Energy Efficiency, was identified that the traction types had a significant influence on the results. the traction with 4 DC locomotives presents the best energy efficiency (1.408x10-3l.t-1.km-1). The optimum traction model was identified for better energy efficiency, providing a consumption reduction of approximately 216 liters of fuel per trip. Assuming the costs based on reports submitted to ANTT, the average annual costs per asset and fixed costs of operation per train. In the capacity analysis the travel times of the three usual traction configurations were studied. It was identified that the data showed high variability (18%), making it impossible to perform an effective comparative analysis between scenarios, since the lower power traction presented less travel time, which was not expected according to the theoretical analysis. Combining theoretical models of railway capacity sizing, was possible to evaluate the relation between travel time with quantity of necessary assets, one cycle hour corresponds to approximately 0.77 equivalent trains (3 or 4 Locomotives and 330 wagons). In the trade-off analysis, was observed that 45% of the initiatives had a relation between energy efficiency and transport capacity. Using the financial analysis methodology NPV (Net present value) applied to the concept of total cost, derived from integrated logistics, the financial feasibility of some scenarios relating to energy efficiency and travel cycle was evaluated. A NPV was estimated equivalent to the sensitivity analysis referring to the 1-hour increase in the travel cycle. Regarding the optimization of traction models, a potentially positive NPV was estimated to the best traction type. The application of trade-off analysis of logistical costs proved to be fundamental to take decision and ensure greater competitiveness of the railway modal.
Palavras-chave: Modal Ferroviário; Trade-off Logístico; Eficiência Energética; Custo Total
modal railway; trade-off logistic; energy efficiency; total cost
Área(s) do CNPq: Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos.
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA E AMBIENTE/CCET
Citação: CARVALHO, Enniogleiser Pereira de. Estudo de eficiência energética em modal ferroviário por analise trade-off utilizando conceitos de custo total.. 2018. 97 folhas. Dissertação( Programa de Pós-graduação em Energia e Ambiente/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2489
Data de defesa: 6-Dec-2018
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA E AMBIENTE

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