Conceitos e Classificação de Custos

Para cada tipo de energia a ser utilizado, mantém-se fixo: i) a área; ii) a demanda (vazão); iii) um tipo de cultura; iv) o comprimento da tubulação; v) o desnível geométrico; e, vi) horas trabalhadas no ano. Varia-se: i) a rugosidade da tubulação; ii) o tipo de material do tubo; iii) taxas; e, iv) tarifas de demanda e de consumo (para energia elétrica). Obtém-se: i) o custo anual total para várias situações (variando no caso do uso de energia elétrica convencional); ii) o diâmetro ótimo (econômico) (Fig. 2.19).

Em todas as fontes energéticas considerou-se os preços de aquisição de motores, bombas; tubulações e acessórios. Para situações específicas de energia, deve-se considerar (Fig. 2.20):

i) Para energia elétrica: preços reais de energia em várias modalidades definidas pela ANEEL; consumo; etc.;

ii) Para energia à combustão: preços de combustíveis; consumo; etc.;

iii) Para energia solar: radiação; baterias; acumuladores; conversor; bateria; etc.;

Figura2.20: Fontes energéticas e custos envolvidos.

A classificação da ANEEL para energia elétrica é a seguinte:

a) Grupo A: são as unidades consumidoras atendidasem tensão de fornecimento igual ou superior a 2.300 volts. Paraesses consumidores são aplicadas tarifas de demanda e de consumo. Sua estrutura é Binômia Convencional e Horosazonal (verde e azul).

b) Grupo B: são as unidades consumidoras atendidasem tensão de fornecimento inferior a 2.300 volts. Para esses consumidores é aplicada somente tarifa de consumo. O sistema tarifário grupo B normalmenteé aplicado à propriedades rurais que possuem transformadores instalados de até 112,5kVA.

A legislação em vigor no Brasil autoriza as concessionárias a calcular as faturas em função do: i. Consumo (kWh), ii. Demanda (kW), iii. Fator de potência, e, iv. Diferentes tipos de tarifas.

Natarifa convencional é considerado somente os parâmetros da tributação. No sistema horosazonal insere-se os parâmetros da tributação mais as variações horosazonais.

O sistema tarifário horosazonal constitui-se na aplicação de preços diferenciados de demanda e consumo, segundo as horas do dia (ponta e fora de ponta) e períodos do ano (seco e úmido). O horário de ponta é composto por três horas consecutivas, entre 19 e 22 horas, exceto sábados, domingos e feriados nacionais (varia conforme a concessionária). O horário fora de ponta é o conjunto dashoras complementares as da ponta. O período úmido compreende os meses de dezembro deum ano a abril do ano seguinte e o período seco são os meses restantes.

A tarifa azul consta de dois preços para demanda (ponta e fora de ponta) e quatro preços para consumo (ponta em período úmido, ponta em período seco, fora de ponta

em período úmido e fora de ponta em período seco). A tarifa verde estabelece um único preço para demanda e quatro preços para consumo, para os mesmos segmentos especificados na tarifa azul (ANEEL, 2011).

A tarifa azul destina-se a consumidores que têm alto fator de potência, com utilização constante de energia (impossibilidade de sair de ponta), estando disponível a todos os consumidores ligados em alta tensão, obrigado a aplicação a todos os consumidores ligados aos demais níveis. A verde destina-se aos consumidores com baixo fator de potência, com capacidade de modulação nos horários de ponta dos sistemas. Por essa característica deve ser opcional aos consumidores que usam vazões baixas a médias, como os agricultores rurais. Como o trabalho destina-se a família de baixa renda, nesse trabalho será utilizada a tarifa verde.

Jaguaribe (1981) classifica os sistemas de energia em dois grandes eixos relacionados a custos: sistema não convencional e sistema convencional. Em ambos dividem-se em: custo fixo da instalação; custo anual médio de manutenção; e, custo anual médio de operação.

Relativo à irrigação, Melo (2003) aponta que a energia representa a maior parcela de custo variável, podendo chegar a 70% deste. Esse custo depende do tipo de combustível do motor, da potência instalada e da eficiência do conjunto motobomba. Para a escolha do motor, Carvalho (1992) destaca que esta depende de vários fatores, tais como: potência, disponibilidade de energia, custo de energia, mobilidade, investimento inicial, etc. Para definir o motor e a fonte de energia, analisa-se o conjunto desses fatores para cada projeto.

Para definir a potência, esta está relacionada à altura manométrica do sistema, obtido pela soma da altura geométrica com as perdas de carga, que depende do diâmetro e comprimento da tubulação. Aumentando-se o diâmetro, reduz-se o consumo de energia, reduz-se a altura manométrica e potência exigida para o conjunto motobomba, porém, com maiores custos com aquisição de tubos para recalque. Ocorrendo o inverso caso o diâmetro adotado seja diminuído.

Obtendo-se o diâmetro econômico, que já se sabe que é o mais viável para a manutenção de custos com energia, propõe-se ainda definir a fonte energética mais viável. Porém, resta saber se esse diâmetro econômico é viável para outras fontes de energia: combustão e solar. Com relação à energia convencional, estudos demonstram

que a escolha de um diâmetro econômico reduz custos variáveis, e, em consequência, os custos totais.

Para qualquer situação, os custos de investimentos e operação em irrigação são elevados, conforme comenta Carvalho & Reis (2000). Com isso, faz-se necessário que critérios econômicos sejam levados em conta, não apenas e puramente critérios hidráulicos. Portanto, é vital para o empreendimento agrícola observar e proceder a identificação dos diâmetros ótimos e velocidades econômicas de tubulações para minimização dos custos em situações distintas, com avaliação de custos relacionados ao tipo de energia empregado no bombeamento.

Conforme Scaloppi (1985) (In: Vescove, 2009), a quantidade de energia necessária para transportara água do local de captação à área a ser irrigada é muito variável nas propriedades rurais; o consumo total depende da energia para fornecer a quantidade de água demandada na área irrigada, da quantidade de água a ser aplicada, da energia hidráulica exigida pelo sistema de irrigação e da eficiência total do sistema de bombeamento.

Alveset al (2003)(In: Vescove, 2009), descrevem queo custo da energia elétrica da irrigação utilizando a denominada tarifa do grupo “A horo sazonal verde com desconto” para irrigação noturna nas diferentes regiões brasileiras é a opção adequada para o agricultor desde que o tempo diário de bombeamento seja de até21h, evitando o horário de ponta, caso contrário recomendam somente a tarifa azul com desconto para irrigação noturna.

O custo da energia, pelo exposto, depende das situações de campo apresentadas e pela forma de utilização, variando conforme tarifas descritas. Portanto, é função de: desnível geométrico (Hg); diâmetro (D), comprimento da tubulação (L); tempo de

funcionamento do sistema (T); vazão (Q); característica do motor e tipo de energia (Te).

A função pode ser representada por:Custo ($) = f(Q, D, L, Hg, Te, T).