Programa de Eficiência Energética - Slide

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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
PROF.: JANAÍNA BARBOSA ALMADA
emai l : janainaalmada@uni lab.edu.br
Promover a eficiência energética é utilizar o conhecimento
relacionado à transformação, ao transporte, ao armazenamento e
ao consumo final de energia de forma aplicada, empregando os
conceitos da engenharia, da economia e da administração aos
sistemas energéticos.
Programa de eficiência energética
Identificar Quantificar Modificar Acompanhar
Auditoria Energética
Consiste em uma série de procedimentos e métodos que visam à
implantação de programas de uso racional dos insumos
energéticos. E através da determinação de fluxos energéticos
detalhados, realiza-se uma análise crítica cujo objetivo é criar
ações para melhorar o desempenho energético e reduzir as
perdas nos processos de transporte, armazenamento e
distribuição da energia.
Auditoria energética
Atende justamente as duas primeiras etapas dentro do programa
de eficiência energética, identificando e quantificando os fluxos
energéticos ao longo do processo produtivo de bens e serviços.
Para a formulação desse fluxo energético três questões devem
ser respondidas:
 Quanto de energia está sendo consumida?
 Quem está consumindo energia?
 Como se está consumindo energia, com qual eficiência?
Auditoria Energética
 Revelam oportunidades de
economia de energia que são
menos intensivas em capital e
se concentram mais na
operação.
 Tornam as organizações mais
conscientes da energia e
capazes de lidar com
oportunidades de poupança de
energia que são aparentes.
 Concentram-se em tecnologias
de poupança de energia e em
melhorias de capital.
 Especialistas externos podem
se concentrar em potenciais de
economia de energia que são
mais complexos.
Interna x Externa
Estrutura de um sistema de consumo de energia
Estrutura de um sistema de consumo de energia
Auditoria Energética
O desafio de uma auditoria energética é:
- Definir o sistema a ser considerado:
 Um prédio, uma área do prédio, um sistema de operação
- Realizar as medições da energia de entrada e da energia útil de
saída.
 Difícil tecnicamente (fluxo de energia - medição direta).
 Estimar fluxos de energia que não podem ser medidos diretamente,
como perda de calor através de uma parede ou em ar ventilado.
Considerações nas Medições
Selecionar unidades de medição convenientes que podem ser
convertidas em uma unidade única para consolidação de dados
(por exemplo, expressar todas as medições em kWh equivalente
ou MJ).
 Saber calcular a energia contida nos fluxos de materiais, como
água quente, ar arrefecido para ventilação, energia intrínseca em
materiais processados, etc.
 Saber calcular o calor nas várias formas de energia
antecessoras, como a eletricidade convertida em calor através da
operação de um motor elétrico.
Auditoria Energética
Extensão e Detalhamento:
- Macro auditoria ou Auditoria preliminar :
 Envolve um amplo escopo físico e menos detalhes.
 Utiliza dados prontamente disponíveis, ou seja, não requer muitas
medições.
 Tempo de realização curto e resultados gerais.
 Permite identificar as oportunidades de gerenciamento de energia.
 A análise econômica é limitada ao tempo de retorno do capital
investido.
Auditoria Energética
Extensão e Detalhamento:
- Micro auditoria ou Auditoria detalhada :
 Escopo restrito e mais detalhes, Muitas vezes inicia após a auditoria
preliminar.
 Necessidade de dados detalhados, ou seja, medições de diferentes
sistemas.
 Tempo de realização longo e resultados mais abrangentes e úteis.
 Recomendações específicas para melhoria.
 A análise econômica baseada em VPL, TIR e Custo do ciclo de vida.
Etapas - auditoria energética
A metodologia, mais comum, utilizada na execução de uma
auditoria energética é constituída basicamente por quatro fases
de intervenção:
• Primeira fase — a preparação da auditoria;
• Segunda fase — a intervenção no local da instalação a auditar;
• Terceira fase — o tratamento da informação recolhida nas duas
primeiras fases;
• Quarta fase — a elaboração do relatório da auditoria energética.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Preparação 
da 
auditoria
Execução Relatório
Atividades 
pós-
auditoria
M
e
to
d
o
lo
g
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 A
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 1
Levantamento inicial Escopo
Definição de 
expectativas
Análise do consumo 
de energia e custos
Análise comparativa
 Perfil padrões de uso 
de energia
Inventário do uso da 
energia
Identificação das 
oportunidades de EE
Avaliações
necessárias
Avaliação dos 
benefícios
Micro auditoria
externa
Implementação
Relatório
micro auditoria
Relatório macro 
auditoria e ações
Análise detalhada
Implementação 
imediata
Interna
Metodologia de uma Auditoria Energética
Metodologia 1
1. Realizar um levantamento de condições - Avaliar o nível geral de
reparação, arrumação e práticas operacionais que têm influência
sobre a eficiência energética e as situações de conflito que justificam
uma avaliação adicional à medida que a auditoria progride.
2. Estabelecer as expectativas da auditoria - Obter comprometimento
da gestão e definir suas expectativas em relação aos resultados da
auditoria.
3. Estabelecer o escopo da auditoria - Define o sistema consumidor
de energia a ser auditado.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Metodologia 1
4. Analisar o consumo de energia e os custos - recolher, organizar, resumir e
analisar o histórico das faturas de energia e as tarifas que lhes são
aplicáveis.
5. Comparar o desempenho energético - determinar os índices de uso de
energia e compará-los em diferentes períodos para a mesma instalação, em
instalações similares dentro da mesma organização e em sistemas
semelhantes externamente em relação as melhores práticas disponíveis para
aquele setor.
6. Perfil de padrões de uso de energia – determinar as relações de tempo de
uso de energia, como o perfil de demanda de eletricidade.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Metodologia 1
7. Inventário de energia - elaborar uma lista de todas as cargas de consumo
de energia na área de auditoria e avaliar suas características de consumo e
demanda.
8. Identificar oportunidades de gerenciamento de energia - incluir medidas
operacionais e tecnológicas para reduzir o desperdício de energia.
9. Avaliar os benefícios - medir potencial de energia e poupança de custos,
juntamente com qualquer co-benefícios.
10. Relatório para a ação - reportar as descobertas da auditoria e comunicá-
las conforme necessário para uma implementação bem-sucedida.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Metodologia 2
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Inventário dos dados e 
medições
Análise dos padrões de uso da 
energia
Análise comparativa e 
benchmarking
Identificação dos ponteciais de 
eficiência energética
Análise de custo benefício
Execução da Auditoria
Escrita do relatório com 
recomendações
Relatório da Auditoria
Preparação do plano de ação
Implementação do plano de 
ação
Atividades Pós Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Definição dos critérios:
Antes de iniciar a auditoria energética, 
devem ser definidos os critérios de 
realização da auditoria. Os seguintes 
critérios devem ser levados em 
consideração:
• Objetivo da auditoria
• Tipo de auditoria
• Metodologia e padrões de auditoria
• Envolvimento do pessoal
• Localou limite de utilidade
• Cronograma
• Requisitos de relatórios
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Escopo:
Deve considerar os recursos 
disponíveis tais como:
• pessoal,
• tempo,
• limites de auditoria,
• nível de análise,
• resultados esperados,
• grau de detalhe e
• orçamento para a realização da 
auditoria energética. 
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Grupo de trabalho:
• Interno.
• Externo  certificação
• Auditorias térmica e elétrica.
• Escolha do líder e determinação das 
tarefas de cada membro da equipe.
• Caso a equipe seja externa, 
determinação dos empregados da 
empresa que devem acompanhar e 
fornecer as informações necessárias.
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Planejamento:
Descreve a estratégia e o procedimento de 
auditoria. Ajuda a verificar a consistência e 
completude do processo de auditoria e 
garantir que nada importante seja 
negligenciado. O plano de auditoria deve 
fornecer o seguinte:
• Âmbito da auditoria.
• Cronograma para cada etapa do 
processo de auditoria.
• Elementos da auditoria com alta 
prioridade.
• Responsabilidades e tarefas de cada 
membro da equipe de auditoria.
• Formato do relatório de auditoria e seu 
esboço.
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Preparação de checklist:
A lista de verificação deve ajudar a 
conduzir o trabalho de forma sistemática 
e consistente e deve incluir:
• Passos a tomar durante a auditoria 
energética.
• Dados e informações para coletar.
• Instrumento de medição existente e os 
dados registados.
• Lista de medições necessárias.
• Equipamento avaliado com detalhes.
• Lista dos principais resultados do 
relatório de auditoria.
• Outras preocupações e considerações.
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Visita inicial:
• Familiarização com a instalação a ser 
auditada.
• Observação dos medidores 
existentes e dos dados disponíveis.
• Reunião com os gerentes das áreas a 
serem auditadas.
• Conversa com a equipe que trabalha 
na instalação a ser auditada.
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Coleta de dados:
Quanto mais dados históricos 
disponíveis, melhor o auditor pode 
entender o desempenho da planta. 
• Faturas de energia (eletricidade e 
combustíveis) nos últimos 2 a 3 
anos.
• Dados mensais de produção dos 
últimos 2 a 3 anos.
• Dados climáticos para o período em 
que a auditoria é realizada.
• Possíveis registros arquivados com 
medições existentes anteriormente
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Coleta de dados:
• Projetos arquitetônicos e de 
engenharia da planta
• Plantas de instalação de 
equipamentos.
• Situação da gestão da energia e das 
medidas de poupança de energia 
implementadas.
• Informações gerais sobre a planta 
(ano de construção, status de 
propriedade, renovações, tipos de 
produtos, cronograma de operação, 
horário de funcionamento, paradas 
programadas, etc.)
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Análise preliminar:
• Fornece uma visão geral do uso de 
energia da planta.
• Um fluxograma pode ser construído 
que mostra os fluxos de energia do 
sistema que está sendo auditado.
• O auditor deve identificar as várias 
entradas e saídas em cada etapa do 
processo.
• O fluxograma preliminar é simples, 
mas informações detalhadas e 
dados sobre os fluxos de entrada e 
saída podem ser adicionados mais 
tarde após a auditoria detalhada de 
energia. 
Definição dos 
critérios
Escopo
Grupo de 
trabalho
Planejamento
Preparação 
de checklist
Visita inicial
Coleta de 
dados
Análise 
preliminar
Preparação da Auditoria
Exemplo de Fluxo Energético Preliminar
Material bruto
Tecido bruto
Tinturaria
Ar 
comprimido
Água
Vapor
Tecido Pintado
Água 
Residual
Saída do 
Condensador
Recuperação de 
calor residual
Metodologia de uma Auditoria Energética
Análise das contas de energia
As contas de energia, especialmente aquelas para eletricidade e
gás natural, são muito úteis para compreender e analisar os
custos de energia de uma planta. É importante compreender os
diferentes componentes dessas contas, de modo que uma
análise correta e útil pode ser realizada.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Conta de Energia Elétrica
- Custo de Energia (kWh)
- Custo de Demanda (kW)
- Custo por Consumo de Energia Reativa
- Horossazonalidade das Tarifas
Metodologia de uma Auditoria Energética
Conta de Energia Elétrica – Fator de Carga
Fator de carga é a razão entre energia consumida em um período e
a energia que seria consumida nesse período se a demanda máxima
fosse mantida constante.
Normalmente, o fator de carga é menor que 100%. Fator de carga
reduzido implica no custo total da eletricidade maior (Morvay e
Gvozdenac 2008). Portanto, o fator de carga da planta deve ser
analisado para determinar a oportunidade de melhoria e controle de
demanda.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Conta de Gás
- Elas são muito diferentes para cada país, entretanto alguns dados podem
ser analisados independentemente.
•Dias: número de dias cobertos pelo projeto de lei atual. O tempo entre
leituras pode variar em ± 5 dias, fazendo alguns custos faturados
mensalmente mais altos ou mais baixos do que outros.
• Dados de leitura: Os "dias utilizados" e "dados de leitura" podem ser
utilizados para correlacionar o consumo ou o aumento da procura com
fatores de produção ou meteorológicos.
• Demanda contratada (DC): O uso diário máximo pré-negociado, tipicamente
em m³/dia.
• Excedente: O volume de gás tomado em qualquer dia em excesso da DC
(por exemplo, 105%).
Metodologia de uma Auditoria Energética
Conta de Gás
- Elas são muito diferentes para cada país, entretanto alguns dados podem ser
analisados independentemente.
• Taxa do cliente: Uma taxa de serviço mensal fixa, independente do uso de gás.
• Taxa de demanda: Uma taxa mensal fixa baseada na demanda contratada.
• Taxa de fornecimento de gás: A taxa do produto para o gás comprado. Este é o
componente competitivo da conta de gás natural. Se uma planta compra de gás
de um fornecedor, esta taxa será fixada por contrato ou fornecedor.
• Entrega (mercadoria) (para gás entregue): Um taxa deentrega fixa ou em bloco
para o gás adquirido.
• Taxa de superação: A taxa paga para todo o gás comprado como excesso.
Conta de gás - Cegás
Fonte: (Cegás, 2017)
Conta de gás - Cegás
Fonte: (Cegás, 2017)
Conta de gás - Cegás
Fonte: (Cegás, 2017)
Metodologia de uma Auditoria Energética
Custo de Óleo Combustível e Carvão
- Em geral são difíceis de calcular, pois na maioria dos casos não
existe medição direta.
- As estimativas são realizadas pelos dias de uso e pela eficiência
esperada das máquinas, porém as perdas no transporte não são
calculadas.
- Os óleos podem ser estimados de acordo com os tanques de
armazenamento.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Inventário dos dados e 
medições
Análise dos padrões de uso da 
energia
Análise comparativa e 
benchmarking
Identificação dos ponteciais de 
eficiência energética
Análise de custo benefício
Execução da Auditoria
Inventário de dados e medições
Essa é uma das principais atividades da auditoria energética.
Sem dados adequados e precisos, uma auditoria energética não
pode ser realizada com êxito.
Alguns dados estão prontamente disponíveis e podem ser coletados
de diferentes divisões da planta que está sendo auditada.
Alguns outros dados podem ser coletados através de medição e
gravação.
A equipe de auditoria deve estar bem equipada com todos os
instrumentos de medição necessários. Estes instrumentos podem
ser portáteis ou instalados em determinados equipamentos (CRES
2000).
Inventário de dados e medições
Os dados mais comuns medidos durante o processo de auditoria
são:
• Fluxos de combustível líquido e gasoso;
• Medições elétricas, como a tensão, intensidade de corrente e
potência, bem como o fator de potência;
• Temperaturas de superfícies sólidas e líquidas;
• Pressão de fluidos em tubos, fornos ou recipientes;
• Emissões de gases de escape (CO2, CO, O2 e fumaça);
• Umidade relativa;
• Níveis de luminância.
Inventário de dados e medições
Além das medições deve ser realizado o inventário:
• Cargas elétricas
• Utilização de energia térmica
Como produto dessa etapa é elaborado o diagrama de Sankey.
Exemplos:
Exemplo: Diagrama de Sankey
Metodologia de uma Auditoria Energética
Inventário dos dados e 
medições
Análise dos padrões de uso da 
energia
Análise comparativa e 
benchmarking
Identificação dos ponteciais de 
eficiência energética
Análise de custo benefício
Execução da Auditoria
Análise Gráfica – Uso Histórico da Energia
A análise gráfica do uso horário / diário / mensal / anual de energia
por tipo pode ajudar a entender melhor o padrão de uso de energia
na planta.
Às vezes, os padrões são inesperados e podem levar a
oportunidades de modificar a forma como a energia é usada e,
consequentemente, economizá-la.
Por exemplo, normalmente não se pode esperar que uma indústria
de processo pesado, como a indústria de cimento, exiba uma
variação sazonal no uso de energia devido às mudanças climáticas.
Apesar disso, se um padrão sazonal aparecer na análise gráfica,
isso pode sugerir a necessidade de investigar as possíveis fontes de
perdas de energia.
Análise Gráfica – Uso Histórico da Energia
É comum que as condições operacionais ou as capacidades de
uma fábrica variem ao longo do ano.
Portanto, a variação do uso de energia sozinha pode não refletir
verdadeiramente a condição de eficiência energética em uma
planta.
Assim, é muito melhor e mais preciso realizar esse tipo de análise
através do índice intensidade energética de uma planta (EI).
Análise Gráfica – Uso Histórico da Energia
A intensidade energética pode ser calculada utilizando dados mensais
de consumo de energia obtidos a partir de faturas de energia e os
dados mensais de produção.
Exemplo –Análise Gráfica
Exemplo do índice de intensidade energética para uso de eletricidade
em uma fábrica de fiação têxtil em um país de quatro estações.
Para o exemplo, o padrão de intensidade de eletricidade não varia
muito ao longo do ano.
Exemplo –Análise Gráfica
Já o índice de intensidade energética para uso de combustíveis varia e
acordo com as mudanças de estações.
A razão é que em uma fábrica de fiação, o combustível é usado apenas
para o aquecimento durante os meses frios, pois a temperatura e a
umidade da planta de fiação precisa ser mantido constante durante
todo o ano.
Exemplo –Análise Gráfica
Esses gráficos são utilizados para
comparar o uso de uma forma de
energia com o seu custo.
No exemplo, embora o carvão
represente 60% do uso final de
energia, seu custo é apenas 35%
do custo total. Por outro lado, a
eletricidade representa a maior
parcela do custo anual de energia,
enquanto apenas representa 20%
do consumo total de energia.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Inventário dos dados e 
medições
Análise dos padrões de uso da 
energia
Análise comparativa e 
benchmarking
Identificação dos ponteciais de 
eficiência energética
Análise de custo benefício
Execução da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
O desempenho da planta pode ser avaliado para:
• Desempenho passado: comparando o desempenho atual versus o
histórico.
• Média do setor: comparando com uma métrica de desempenho
estabelecida, reconhecido de um grupo de pares.
• Melhor em classe: comparação contra os melhores da indústria e
não a média.
• Melhores Práticas: comparação qualitativa com certas práticas
estabelecidas ou grupos de tecnologias consideradas as melhores
da indústria.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Inventário dos dados e 
medições
Análise dos padrões de uso da 
energia
Análise comparativa e 
benchmarking
Identificação dos ponteciais de 
eficiência energética
Análise de custo benefício
Execução da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
• Controle da demanda elétrica
• Oportunidades de melhoria da EE:
• em motores elétricos
• em sistemas de ar comprimido
• em sistemas de bombeamento
• em sistemas de ventilação
• em sistemas de iluminação
• em sistemas a vapor
• em sistemas de aquecimento
• em sistemas específicos
Metodologia de uma Auditoria Energética
Inventário dos dados e 
medições
Análise dos padrões de uso da 
energia
Análise comparativa e 
benchmarking
Identificação dos ponteciais de 
eficiência energética
Análise de custo benefício
Execução da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Cálculo do custo do ciclo de vida, valor presente líquido, a taxa
interna de retorno e os períodos de retorno do investimento.
Análise através de fluxo de caixa:
Metodologia de uma Auditoria EnergéticaEscrita do relatório com 
recomendações
Relatório da Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
No relatório, os auditores devem explicar seu trabalho e os
resultados em um formato bem estruturado.
• O relatório de auditoria deve ser redigido de forma a fornecer
informações adequadas aos potenciais leitores do relatório.
• O relatório de auditoria deve ser conciso e preciso e usar uma
linguagem direta e fácil de entender.
• Usa-se mais gráficos do que tabelas para a apresentação de
dados, resultados e tendências.
• A seção de recomendação deve ser específica, clara e com
detalhes adequados.
• O relatório de auditoria energética deve ser consistente na
estrutura e terminologia utilizadas.
Metodologia de uma Auditoria Energética
No relatório, os auditores devem explicar seu trabalho e os
resultados em um formato bem estruturado.
• As suposições feitas na análise devem ser explicadas claramente.
Como mudanças nos pressupostos-chave podem influenciar os
resultados também devem ser explicadas.Uma análise de
sensibilidade é uma ferramenta muito útil para isso.
• Os auditores devem fazer o seu melhor para evitar erros e erros no
relatório, especialmente nos resultados. Mesmo alguns erros podem
prejudicar a credibilidade da auditoria.
• Os cálculos feitos no trabalho de análise devem ser explicados
claramente. Um exemplo de cada tipo de cálculo pode ser dado no
corpo principal do relatório ou no apêndice para maior clareza
(CIPEC 2009).
Metodologia de uma Auditoria Energética
Preparação do plano de ação
Implementação do plano de 
ação
Atividades Pós Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Um plano de ação detalhado ajuda a garantir um processo
sistemático para implementar medidas de eficiência energética.
Um plano de ação deve ser elaborado com os seguintes
objetivos:
1. Definir etapas técnicas e metas: metas para cada setor, prazos
para as ações e estabelecer um sistema de monitoramento.
2. Determinar as funções e os recursos: quem irá realizar as
ações do plano, quais as estimativas de custos e realização do
plano de negócios para obtenção de financiamento.
Metodologia de uma Auditoria Energética
Preparação do plano de ação
Implementação do plano de 
ação
Atividades Pós Auditoria
Metodologia de uma Auditoria Energética
Obter apoio do pessoal dentro da fábrica envolvida nos programas
de melhoria da eficiência energética. Implementar o plano de ação
conforme as seguintes etapas:
1. Criar um plano de comunicação
2. Aumentar a conscientização
3. Capacitação
4. Motivar
5. Monitorar e avaliar o progresso
Uma empresa precisa ter um programa de gerenciamento de energia
para se beneficiar plenamente dos resultados da auditoria energética
e ter uma melhoria sustentável da eficiência energética.
Bibliografia
Hasanbeigi, A.; Price, L. Industrial Energy Audit Guidebook:
Guidelines for Conducting an Energy Audit in Industrial
Facilities. 2010.
CIPEC. Energy Savings Toolbox – an Energy audit Manual
and Tool. 2009.
Cegás. Tarifa atual. 2017.