Jeff Eisenberg sobre o desafio de aluguel do gerador Stage V

Geradores movidos a diesel já existem em obras e outros locais há décadas, e isso provavelmente continuará. As aplicações incluem o carregamento de equipamentos elétricos onde a rede elétrica ainda não consegue atender. Os requisitos europeus de emissões de diesel Fase V criam desafios específicos para geradores a diesel. Por que isso acontece e o que será necessário para melhorar a situação?

Os motores a diesel Estágio V são obrigatórios em todos os novos equipamentos não rodoviários na União Europeia desde janeiro de 2020. Os motores Estágio V são muito mais limpos do que o primeiro requisito de emissões, o Estágio I, introduzido em 1997 e, no caso de emissões de partículas, 97% mais limpos. Os motores a diesel entre 37 kW e 560 kW têm os limites de emissão mais rigorosos, e essa faixa abrange muitos tamanhos de geradores populares no setor de locação.

Jeff Eisenberg

Os padrões Tier 4 dos EUA foram planejados originalmente para estar em harmonia com o Estágio V, mas agora são diferentes, pois os padrões europeus mais rigorosos exigem um DPF (Filtro de Partículas Diesel), enquanto o Tier 4 não.

Equipamentos elétricos em todas as categorias estão se tornando cada vez mais disponíveis no local, mas a infraestrutura de carregamento será um desafio, especialmente em canteiros de obras onde a rede elétrica ainda não chegou ou não tem capacidade. Uma escavadeira elétrica de 20 toneladas é ecológica e muito silenciosa, mas tem o equivalente a 10 baterias Tesla.

Claramente, por muitos anos, as soluções de carregamento no local serão energia da rede, híbrida, solar, armazenamento de bateria e, eventualmente, hidrogênio, mas com um componente diesel como parte da solução híbrida.

Geradores com motores Estágio V custam cerca de 40% a mais do que seus antecessores Estágio IIIa. O motor e seu sistema de controle são mais complexos e o DPF – se aplicável dependendo do tamanho do motor – esquenta e ocupa espaço, o que significa que a cobertura precisa ser maior e os sistemas de fluxo de ar podem ser um desafio.

Muitas cidades europeias estão utilizando Zonas de Baixas Emissões, que limitam e/ou tributam a entrada de veículos mais antigos e poluentes. Londres, Paris, Amsterdã, Oslo, Estocolmo e Helsinque iniciam uma longa e crescente lista. A maioria dessas cidades, no entanto, não está aplicando os requisitos de diesel Estágio V para equipamentos de construção e, em geral, está migrando diretamente para a exigência de equipamentos elétricos. Esse processo está em andamento, com uma combinação de iniciativas voluntárias e oficiais, conforme relatado pela revista Construction Europe da KHL em fevereiro de 2022 .

Londres é a cidade que mais se concentrou em motores a diesel Estágio V para canteiros de obras. As regras do Prefeito de Londres, aplicadas pelas autoridades locais, são muito claras e detalhadas para NRMM (máquinas móveis não rodoviárias) a diesel. Todos os equipamentos a diesel de 37 a 560 kW utilizados dentro de uma área definida devem ser registrados no site da Assembleia Legislativa de Londres (governo). Se houver equipamento Estágio V disponível, ele deve ser usado, sem isenções de custos.

Eisenberg diz que os fabricantes de motores diesel Stage V e instaladores OEM estão trabalhando duro nas questões de confiabilidade.

Fora de Londres, alguns locais de infraestrutura, como usinas de energia e o projeto ferroviário de alta velocidade HS2, permitirão apenas equipamentos de Estágio V, favorecendo fortemente soluções elétricas e híbridas quando disponíveis. Trata-se de uma exigência do cliente, e não de uma regulamentação. Cada vez mais, o foco está em soluções elétricas e híbridas, em vez de especificamente no Estágio V.

As locadoras do Reino Unido que conversaram com o autor, em caráter confidencial, estimam que 1% dos pedidos de geradores a diesel no Reino Unido especificam equipamentos de Estágio V, e cerca de 1% das frotas do setor de locação do Reino Unido são de Estágio V (na categoria de 37 a 560 kW). Estimativas de grandes locadoras europeias são semelhantes, com pouquíssimas querendo se manifestar publicamente e potencialmente admitir que manterão seus geradores de Estágio IIIa por mais tempo.

O que causou a baixa adesão até o momento ao Estágio V? Há três causas principais. Primeiro, a maioria das locadoras estocou os últimos geradores do Estágio IIIa antes do final de 2020, motivada principalmente por custos mais baixos. Segundo, há preocupações com a confiabilidade quando há pouca carga (mais detalhes posteriormente) e, terceiro, devido à incerteza quanto aos valores dos equipamentos usados.

A área cinzenta da “maquinaria estacionária”

Lendo o texto de 78 páginas (em cada idioma) do Regulamento (UE) 2016/1628 do Parlamento Europeu e do Conselho, encontramos diversas isenções para equipamentos que não requerem um motor diesel Fase V. Essas exceções incluem bombas de combate a incêndio, veículos recreativos e de corrida, embarcações marítimas e muitas outras, incluindo o Artigo 2, Seção 2, alínea d), que menciona "máquinas estacionárias", sem maiores definições.

Energia de rede, híbrida, solar, armazenamento de bateria e, eventualmente, hidrogênio serão o futuro das soluções de carregamento, mas com um componente diesel como parte da solução híbrida, diz Eisenberg.

A tentação é pegar geradores com motores a diesel IIIa, fabricados para aplicações de reserva – destinados a fornecer energia de reserva em caso de falha da rede – e incluí-los na frota de aluguel. Como o Regulamento carece de detalhes, a aplicação é, na melhor das hipóteses, irregular, exceto em Londres, onde as regras são muito detalhadas.

Em toda a Europa, algumas locadoras, especialmente as menores, estão comprando geradores de reserva e os incorporando à frota de locação. Isso provavelmente continuará até que as regulamentações se tornem mais específicas e aplicadas.

Locadoras responsáveis com boa governança (geralmente as maiores) provavelmente não se sentiriam tentadas a comprar geradores de reserva de "zona cinzenta" para suas frotas de locação, mas estão competindo com as locadoras menores que o fazem. No entanto, os cálculos de "substituir ou reconstruir" das locadoras para geradores anteriores a 2020 mudaram significativamente devido ao aumento de custo (pense em 40%) dos equipamentos de Estágio V.

Problemas de carga leve ou 'empilhamento úmido'

Geradores a diesel enfrentam desafios específicos ao operar com cargas inferiores a 30% a 50% de sua capacidade nominal. A falta de calor do motor faz com que o combustível queime de forma incompleta, o que costuma ser a causa da fumaça preta saindo do escapamento. Veículos, escavadeiras e outros motores a diesel sofrem menos com isso do que geradores, pois, em uso normal, operam com uma variedade de cargas e esquentam o suficiente para manter a queima do combustível limpa. Um veículo acelerando, uma escavadeira cavando e levantando cargas e uma plataforma elevatória autopropelida se movimentando ou levantando, todos geram calor suficiente para o funcionamento adequado.

Um gerador geralmente opera com cargas baixas e constantes por períodos prolongados, até mesmo 24 horas sem pausa. Quando geradores são usados para alimentar motores elétricos, bombas d'água e guindastes elétricos, eles geralmente são especificados e dimensionados de acordo com a carga de pico para dar partida no motor elétrico. Um gerador de 350 kW pode ser necessário para dar partida em um motor elétrico de 100 kW, que operará por dias ou semanas a 100 kW. Imagine um carro dirigindo a 5 km/h no trânsito por 24 horas, durante meses seguidos.

Até mesmo os motores diesel Estágio III enfrentaram dificuldades com cargas leves, sendo recomendado o uso de banco de carga (conexão de uma carga artificial, como um aquecedor) para aplicações de cargas leves por pelo menos 2 horas a 75% da carga a cada 100 horas. Considere que isso se refere a mais de uma vez por semana para uma aplicação de gerador de 24 horas.

Este intervalo de reserva de carga poderia ser estendido para motores a diesel sem filtro de partículas diesel DPF, mas os geradores pós-Estágio V reclamam particularmente quando em carga leve. A consequência disso é uma manutenção mais frequente do equipamento no local e, em vez de apenas trocar o óleo, a manutenção poderia incluir também algumas horas de reserva de carga. Este custo eventualmente terá que ser pago pelos clientes.

Grupos geradores Aggreko no campeonato de golfe St Andrews Open, no Reino Unido. A empresa tem investido fortemente em geradores Stage V e Tier 4 Final.

Clientes conservadores tendem a especificar demais suas necessidades de gerador (vamos comprar um de 200 kVA para o caso de precisarmos de mais potência) e, muitas vezes, não medem suas necessidades com precisão. A equipe de vendas da locadora quer aumentar sua receita, então se sente tentada a alugar um gerador maior também. E se o gerador maior consumir mais combustível, a locadora pode considerar isso uma receita lucrativa, se estiver pensando no curto prazo e não na sustentabilidade.

Melhorando

Poucos anos após o lançamento do Estágio V de 2020, os fabricantes de motores a diesel estão refinando seus sistemas de controle de computador a diesel, com melhores ciclos de regeneração e telemetria, e a evidência anedótica é que os problemas de confiabilidade são menos frequentes.

Clientes e locadoras estão cada vez melhores em fornecer geradores do tamanho certo. Alguns fabricantes estão falando em pré-instalar bancos de carga no gerador para que ele possa fazer isso de forma autônoma e eficaz.

Talvez o mais importante seja que sistemas híbridos com baterias grandes façam com que o motor diesel funcione em tempo parcial, com carga ideal, e essa é uma área em forte crescimento. Custando entre € 1.000 e € 1.200 por kWh, as baterias podem custar muito mais do que um gerador de tamanho similar, portanto, nem todas as aplicações são adequadas. Os custos das baterias provavelmente diminuirão com o tempo.

Estágio V e valores utilizados

Equipamentos usados no mercado de geradores seguem um caminho diferente de muitos outros ativos. Revendedores de equipamentos usados de economias em desenvolvimento recorrem diretamente a locadoras de geradores usados, que muitas vezes se aprofundam mais nos mercados em desenvolvimento do que, por exemplo, plataformas elevatórias e plataformas de tesoura.

Os países em desenvolvimento preferem motores a diesel robustos e simples, com menos controles eletrônicos. Em muitos mercados em desenvolvimento, o óleo diesel tem mais enxofre do que um DPF tolera, o que significa que motores Estágio V podem ser evitados, a menos que os controles de emissões sejam removidos, o que por si só não ajuda o planeta. Motores a diesel Estágio V usados têm poucos dados de valor, em leilões ou por meio de concessionárias nos países em desenvolvimento, devido à sua pouca idade e adoção relativamente lenta – o que significa mais incerteza para as locadoras.

Portanto, para a cínica locadora, o gerador de Estágio V custa 40% a mais (para comprar e alugar), sendo que o cliente é obrigado por lei a usar (pense no centro de Londres), mas às vezes prefere evitar. Além disso, o Estágio V pode apresentar problemas de confiabilidade (carga leve) em comparação com o Estágio IIIa, que ainda representa uma tentadora "zona cinzenta" disponível para compra se você informar ao fabricante que será usado em aplicações de reserva. Por fim, os conjuntos de Estágio V têm valores de uso incertos.

Todas as evidências mostram que os mercados de equipamentos mais voltados para a sustentabilidade estão ultrapassando os requisitos do Estágio V e têm metas para equipamentos totalmente elétricos no local.

Os fabricantes de motores a diesel Stage V e seus instaladores OEM estão trabalhando arduamente nos problemas de confiabilidade (principalmente iniciais). A educação dos clientes continua, incluindo empreiteiros e as próprias locadoras, principalmente sobre o dimensionamento correto de geradores e a adoção de sistemas híbridos/bateria. A rede elétrica terá um crescimento lento para atender à demanda elétrica, portanto, veremos geradores a diesel em operação por muitos anos.

O autor:
Jeff Eisenberg atua no ramo de locação desde que ingressou na Genie, na década de 1990, financiando expansões de empresas de locação. Ele assessorou, fundou, administrou, adquiriu e vendeu empresas de locação em diversos continentes. Atualmente, é diretor não executivo da Smart Platform Rental, sediada no Reino Unido, e assessora outros clientes em todo o mundo em fusões e aquisições e energia sustentável. Tel.: +44 7900 916933, e-mail: [email protected]