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Estudo da UFRRJ propõe modelo para gestão energética mais eficiente

Modelo matemático baseado em dados reais de consumo indica como otimizar a contratação de energia elétrica e evitar gastos desnecessários na Universidade. A pesquisa, publicada na revista internacional Energy Efficiency (2026), mostra como a Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ) pode economizar recursos públicos e avançar na sustentabilidade energética usando a matemática aplicada. 

Conduzido pelo servidor técnico-administrativo e egresso da UFRRJ Rodrigo Cabral de Freitas (COPEA/UFRRJ), junto aos professores Ronaldo Malheiros Gregório (DTL/IM) e Marcelo Dib Cruz (DCOMP/ICE), o estudo analisou o consumo de energia elétrica no prédio principal (P1) do câmpus Seropédica da Universidade entre os anos de 2017 e 2023, e propõe um modelo de apoio à decisão para definição da demanda contratada, com base em métodos clássicos de otimização.

A Universidade contrata junto à concessionária de energia, conforme regras tarifárias brasileiras, uma demanda fixa de energia (no caso analisado, 375 kW para o prédio P1). Se o consumo real fica muito abaixo desse valor, paga-se caro por capacidade ociosa. Se ultrapassa (acima de 105% do contratado), surgem multas. Os autores do estudo criaram então um modelo matemático que calcula o valor ideal de demanda a ser contratada a cada ano, minimizando custos sem correr riscos.

O método desenvolvido utiliza dados históricos mensais de demanda de energia e algoritmos clássicos de otimização para estimar qual deve ser a demanda contratada. Assim, a Instituição evita contratar uma demanda muito acima da necessária e pagar por capacidade que não é utilizada, ou definir uma demanda muito baixa e aumenta o risco de ultrapassar o limite contratado, situação em que ocorre cobrança adicional. Com isso, torna-se possível planejar de forma mais eficiente o contrato anual de energia e reduzir custos.

Em simulação baseada nos dados históricos de consumo do período analisado, os resultados mostram que se a UFRRJ tivesse adotado o melhor método a cada ano, a economia estimada seria superior a R$300 mil somente no prédio analisado entre 2017 e 2023. No estudo, o valor máximo chega a R$314 mil, dependendo do método. Os maiores ganhos ocorreram em 2021 (quase R$98 mil) e 2020 (mais de R$51 mil), períodos influenciados pela redução de atividades presenciais na pandemia. 

Segundo Rodrigo, a pesquisa surgiu a partir de um desafio comum em instituições públicas: definir de forma mais eficiente a demanda de energia contratada junto à concessionária. “Universidades como a UFRRJ possuem muitos prédios, laboratórios e equipamentos funcionando ao mesmo tempo, o que torna a gestão do consumo de energia um desafio importante. Pequenas decisões no planejamento podem gerar impactos financeiros relevantes ao longo do tempo”, disse o autor.

Foram testados sete métodos clássicos de otimização: Programação Quadrática, Multiplicadores de Lagrange, Gradiente Conjugado, Descida do Gradiente, Método de Penalidade, Método de Newton e Algoritmos Genéticos. Os métodos foram comparados para resolver o problema de minimização de custo associado à demanda contratada. Cada técnica se destacou em anos diferentes, dependendo do padrão de consumo. 

O trabalho, publicado em periódico internacional voltado a pesquisas sobre eficiência energética e temas relacionados ao uso racional da energia, pode orientar e inspirar o planejamento da demanda em outras instituições públicas, especialmente as com grande número de prédios e perfis de consumo variáveis.

Link do artigo (acesso via portal de periódicos CAPES ou institucional): https://link.springer.com/article/10.1007/s12053-026-10421-w

Texto: Ana Clara Tavares, bolsista de Jornalismo da CCS/UFRRJ.

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